JP3278837B2 - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JP3278837B2 JP3278837B2 JP25750992A JP25750992A JP3278837B2 JP 3278837 B2 JP3278837 B2 JP 3278837B2 JP 25750992 A JP25750992 A JP 25750992A JP 25750992 A JP25750992 A JP 25750992A JP 3278837 B2 JP3278837 B2 JP 3278837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbonate
- aqueous electrolyte
- negative electrode
- secondary battery
- positive electrode
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リチウムを使用する
非水電解液二次電池に関する。より詳しくは、この発明
は、特定の非水溶媒を使用することにより、温度特性や
負荷特性が良好で耐酸化還元性にも優れた非水電解液二
次電池に関する。
非水電解液二次電池に関する。より詳しくは、この発明
は、特定の非水溶媒を使用することにより、温度特性や
負荷特性が良好で耐酸化還元性にも優れた非水電解液二
次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、カメラ一体型ＶＴＲ、携帯電話、
ラップトップコンピューター等の新しいポータブル電子
機器が数多く登場し、その小型軽量化が図られている。
そのためポータブル電子機器に使用するポータブル電源
として二次電池が注目されるようになっており、高いエ
ネルギー密度を得られる二次電池の開発が進められてい
る。中でも、リチウム（二次）電池は水溶液系電解液二
次電池である鉛電池やニッケルカドニウム電池と比較し
て大きなエネルギー密度が得られるため、活発に研究が
進められている。
ラップトップコンピューター等の新しいポータブル電子
機器が数多く登場し、その小型軽量化が図られている。
そのためポータブル電子機器に使用するポータブル電源
として二次電池が注目されるようになっており、高いエ
ネルギー密度を得られる二次電池の開発が進められてい
る。中でも、リチウム（二次）電池は水溶液系電解液二
次電池である鉛電池やニッケルカドニウム電池と比較し
て大きなエネルギー密度が得られるため、活発に研究が
進められている。
【０００３】リチウム電池には電解液の溶媒として非水
溶媒が使用されるが、この非水溶媒としては、従来より
高誘電率で比較的安定であることから炭酸プロピレン
（ＰＣ）等の環状炭酸エステルが使用されている。しか
し、この炭酸プロピレンを電解液の単独溶媒として使用
した場合には、導電率が比較的低いため負荷特性や低温
特性が著しく劣り、またリチウムの充放電効率も低くな
る。そのため炭酸プロピレンは電解液の単独溶媒として
使用されることはなく、１，２−ジメトキシエタン（Ｄ
ＭＥ）等の低粘度溶媒と合わせた混合溶媒として使用さ
れている。
溶媒が使用されるが、この非水溶媒としては、従来より
高誘電率で比較的安定であることから炭酸プロピレン
（ＰＣ）等の環状炭酸エステルが使用されている。しか
し、この炭酸プロピレンを電解液の単独溶媒として使用
した場合には、導電率が比較的低いため負荷特性や低温
特性が著しく劣り、またリチウムの充放電効率も低くな
る。そのため炭酸プロピレンは電解液の単独溶媒として
使用されることはなく、１，２−ジメトキシエタン（Ｄ
ＭＥ）等の低粘度溶媒と合わせた混合溶媒として使用さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１，２
−ジメトキシエタンを電解液に使用すると、１，２−ジ
メトキシエタンの耐酸化性が大きくないために、リチウ
ム電池を充電状態で保存した場合の容量劣化や高温下で
のサイクル劣化が大きくなるという問題があった。
−ジメトキシエタンを電解液に使用すると、１，２−ジ
メトキシエタンの耐酸化性が大きくないために、リチウ
ム電池を充電状態で保存した場合の容量劣化や高温下で
のサイクル劣化が大きくなるという問題があった。
【０００５】このような問題に対しては、電解液として
炭酸プロピレンと炭酸ジエチル（ＤＥＣ）との混合溶媒
を使用することが提案されている。しかし、この混合溶
媒を使用しても導電率を十分に高くすることはできず、
このために高負荷での容量や低温での容量を十分に改善
することができないという問題があった。
炭酸プロピレンと炭酸ジエチル（ＤＥＣ）との混合溶媒
を使用することが提案されている。しかし、この混合溶
媒を使用しても導電率を十分に高くすることはできず、
このために高負荷での容量や低温での容量を十分に改善
することができないという問題があった。
【０００６】この発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、従来の炭酸プロピレンと
炭酸ジエチルとの混合溶媒に代わる非水溶媒を見出し、
導電率が十分に高く、温度特性や負荷特性も良好で、し
かも耐酸化還元性にも優れた非水電解液二次電池を提供
することを目的とする。
解決しようとするものであり、従来の炭酸プロピレンと
炭酸ジエチルとの混合溶媒に代わる非水溶媒を見出し、
導電率が十分に高く、温度特性や負荷特性も良好で、し
かも耐酸化還元性にも優れた非水電解液二次電池を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、上記の
目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、帯状の
集電体の両面にリチウムをドープし脱ドープできる負極
活物質と結着剤とを含む負極合剤を塗布した帯状負極
と、帯状の集電体の両面に正極活物質と結着剤とを含む
正極合剤を塗布した帯状正極とを、セパレータを介して
多数回巻回してなる巻回電極体であって、正極電極幅、
負極電極幅及びセパレータ幅がこの順で大きくなってい
る巻回電極体、及び非水溶媒に電解質が溶解されてなる
非水電解液を備える非水電解液二次電池において、非水
電解液に使用する非水溶媒として、特定の４種の溶媒、
即ち、環状カーボネートとして炭酸プロピレン及び炭酸
エチレン並びに鎖状カーボネートとして炭酸ジメチル及
び炭酸ジエチルの４種の溶媒を含む混合溶媒をそれぞれ
特定の割合で使用することが以下に述べるように有効で
あることを見出した。
目的を達成するために種々の検討を重ねた結果、帯状の
集電体の両面にリチウムをドープし脱ドープできる負極
活物質と結着剤とを含む負極合剤を塗布した帯状負極
と、帯状の集電体の両面に正極活物質と結着剤とを含む
正極合剤を塗布した帯状正極とを、セパレータを介して
多数回巻回してなる巻回電極体であって、正極電極幅、
負極電極幅及びセパレータ幅がこの順で大きくなってい
る巻回電極体、及び非水溶媒に電解質が溶解されてなる
非水電解液を備える非水電解液二次電池において、非水
電解液に使用する非水溶媒として、特定の４種の溶媒、
即ち、環状カーボネートとして炭酸プロピレン及び炭酸
エチレン並びに鎖状カーボネートとして炭酸ジメチル及
び炭酸ジエチルの４種の溶媒を含む混合溶媒をそれぞれ
特定の割合で使用することが以下に述べるように有効で
あることを見出した。
【０００８】即ち、電池の負荷特性を向上させるには電
解液の導電率を高くすることが有効であるが、電解液の
導電率を高くするためには、一般に、その溶媒として高
誘電率溶媒と低粘度溶媒を混合することが有効であると
されている。そこで、従来の炭酸プロピレンと炭酸ジエ
チルとの混合溶媒に代わる非水溶媒としては、炭酸プロ
ピレンよりも誘電率が高い炭酸エチレンと、炭酸ジエチ
ルよりも粘度の低い炭酸ジメチルとの２種混合溶媒が考
えられる。しかし、この炭酸エチレンと炭酸ジメチルと
の２種混合溶媒は、常温では高い導電率を示すが、−２
０℃以下では凝固するので電解液の溶媒として使用する
ことは実用上問題となる。また、炭酸プロピレン、炭酸
エチレン、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルのうち３種を
使用した混合溶媒も、凝固点が高いかあるいは導電率が
低く、十分に電池特性を改善することができない。
解液の導電率を高くすることが有効であるが、電解液の
導電率を高くするためには、一般に、その溶媒として高
誘電率溶媒と低粘度溶媒を混合することが有効であると
されている。そこで、従来の炭酸プロピレンと炭酸ジエ
チルとの混合溶媒に代わる非水溶媒としては、炭酸プロ
ピレンよりも誘電率が高い炭酸エチレンと、炭酸ジエチ
ルよりも粘度の低い炭酸ジメチルとの２種混合溶媒が考
えられる。しかし、この炭酸エチレンと炭酸ジメチルと
の２種混合溶媒は、常温では高い導電率を示すが、−２
０℃以下では凝固するので電解液の溶媒として使用する
ことは実用上問題となる。また、炭酸プロピレン、炭酸
エチレン、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルのうち３種を
使用した混合溶媒も、凝固点が高いかあるいは導電率が
低く、十分に電池特性を改善することができない。
【０００９】これに対して、炭酸プロピレン、炭酸エチ
レン、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルの４種を全て使用
した混合溶媒は、従来の炭酸プロピレンと炭酸ジエチル
との混合溶媒に比べて高い導電率と比較的低い凝固点を
同時に達成することができ、電池の負荷特性と低温特性
を十分に向上させることが可能となる。
レン、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルの４種を全て使用
した混合溶媒は、従来の炭酸プロピレンと炭酸ジエチル
との混合溶媒に比べて高い導電率と比較的低い凝固点を
同時に達成することができ、電池の負荷特性と低温特性
を十分に向上させることが可能となる。
【００１０】この発明は以上のような知見に基づくもの
であり、帯状の集電体の両面にリチウムをドープし脱ド
ープできる負極活物質と結着剤とを含む負極合剤を塗布
した帯状負極と、帯状の集電体の両面に正極活物質と結
着剤とを含む正極合剤を塗布した帯状正極とを、セパレ
ータを介して多数回巻回してなる巻回電極体であって、
正極電極幅、負極電極幅及びセパレータ幅がこの順で大
きくなっている巻回電極体、及び非水溶媒に電解質が溶
解されてなる非水電解液を備える非水電解液二次電池に
おいて、非電解液の非水溶媒が炭酸プロピレン１０〜７
０容量％、炭酸エチレン５〜５０容量％、炭酸ジメチル
５〜５０容量％及び炭酸ジエチル５〜７０容量％を含む
混合溶媒であることを特徴とする非水電解液二次電池を
提供する。
であり、帯状の集電体の両面にリチウムをドープし脱ド
ープできる負極活物質と結着剤とを含む負極合剤を塗布
した帯状負極と、帯状の集電体の両面に正極活物質と結
着剤とを含む正極合剤を塗布した帯状正極とを、セパレ
ータを介して多数回巻回してなる巻回電極体であって、
正極電極幅、負極電極幅及びセパレータ幅がこの順で大
きくなっている巻回電極体、及び非水溶媒に電解質が溶
解されてなる非水電解液を備える非水電解液二次電池に
おいて、非電解液の非水溶媒が炭酸プロピレン１０〜７
０容量％、炭酸エチレン５〜５０容量％、炭酸ジメチル
５〜５０容量％及び炭酸ジエチル５〜７０容量％を含む
混合溶媒であることを特徴とする非水電解液二次電池を
提供する。
【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】本発明は、その電解液の非水溶媒として炭
酸プロピレン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル及び炭酸ジ
エチルの４種を含むことを特徴としているが、ここでこ
の非水溶媒を構成する各溶媒の混合割合としては、炭酸
プロピレンを１０〜７０容量％、炭酸エチレンを５〜５
０容量％、炭酸ジメチルを５〜５０容量％、炭酸ジエチ
ルを５〜７０容量％とすることが好ましい。また、炭酸
プロピレンと炭酸エチレンの合計の体積と炭酸ジメチル
と炭酸ジエチルの合計の体積との比は、７５：２５〜２
５：７５とすることが好ましい。
酸プロピレン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル及び炭酸ジ
エチルの４種を含むことを特徴としているが、ここでこ
の非水溶媒を構成する各溶媒の混合割合としては、炭酸
プロピレンを１０〜７０容量％、炭酸エチレンを５〜５
０容量％、炭酸ジメチルを５〜５０容量％、炭酸ジエチ
ルを５〜７０容量％とすることが好ましい。また、炭酸
プロピレンと炭酸エチレンの合計の体積と炭酸ジメチル
と炭酸ジエチルの合計の体積との比は、７５：２５〜２
５：７５とすることが好ましい。
【００１３】このような非水溶媒に溶解させる電解質と
しては特に限定はなく、従来のリチウム電池と同様にす
ることができる。例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓ
Ｆ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌ
ｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等を使用でき、このうち特にＬ
ｉＰＦ６やＬｉＢＦ４を使用することが好ましい。
しては特に限定はなく、従来のリチウム電池と同様にす
ることができる。例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓ
Ｆ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌ
ｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等を使用でき、このうち特にＬ
ｉＰＦ６やＬｉＢＦ４を使用することが好ましい。
【００１４】正極としては、充放電が可能であれば特に
限定はなく、例えば、ＬｉｘＭＯ２（式中、Ｍは１種以
上の遷移金属を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０である）
を主体とする活物質からなるものを好ましく使用するこ
とができる。この場合、特に遷移金属Ｍとして、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｍｎの少なくとも１種が使用されていることが好
ましい。これにより、エネルギー密度を高くすることが
可能となる。
限定はなく、例えば、ＬｉｘＭＯ２（式中、Ｍは１種以
上の遷移金属を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０である）
を主体とする活物質からなるものを好ましく使用するこ
とができる。この場合、特に遷移金属Ｍとして、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｍｎの少なくとも１種が使用されていることが好
ましい。これにより、エネルギー密度を高くすることが
可能となる。
【００１５】一方、負極としては、リチウムをドープ、
脱ドープできるものを使用する。このような負極として
は、例えば、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコーク
ス、ニードルコークス、石油コークス等）、グラファイ
ト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェ
ノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化
したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料、あるいは
金属リチウム、リチウム合金（例えば、リチウム−アル
ミニウム合金）、ポリアセチレン、ポリピロール等のポ
リマー等を使用することができる。特に、リチウムをド
ープ、脱ドープできる炭素材料を使用することが、サイ
クル特性が向上するので好ましい。
脱ドープできるものを使用する。このような負極として
は、例えば、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコーク
ス、ニードルコークス、石油コークス等）、グラファイ
ト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェ
ノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化
したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料、あるいは
金属リチウム、リチウム合金（例えば、リチウム−アル
ミニウム合金）、ポリアセチレン、ポリピロール等のポ
リマー等を使用することができる。特に、リチウムをド
ープ、脱ドープできる炭素材料を使用することが、サイ
クル特性が向上するので好ましい。
【００１６】また、電池の形状についても特に限定され
ることはなく、円筒形、角形、コイン形、ボタン形等の
種々の形状にすることができる。
ることはなく、円筒形、角形、コイン形、ボタン形等の
種々の形状にすることができる。
【００１７】
【作用】この発明の非水電解液二次電池によれば、非水
溶媒として、従来より使用されている炭酸プロピレンと
炭酸ジエチルに加えて更に炭酸エチレンと炭酸ジメチル
を配合した４種の溶媒からなる混合溶媒を使用するの
で、電解液が高い導電率と低い凝固点を同時に達成でき
るようになる。したがって、電池の負荷特性や低温特性
を向上させることが可能となる。
溶媒として、従来より使用されている炭酸プロピレンと
炭酸ジエチルに加えて更に炭酸エチレンと炭酸ジメチル
を配合した４種の溶媒からなる混合溶媒を使用するの
で、電解液が高い導電率と低い凝固点を同時に達成でき
るようになる。したがって、電池の負荷特性や低温特性
を向上させることが可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、この発明を実施例により具体的に説明
する。
する。
【００１９】実施例１〜１０及び比較例１〜５ 各実施例及び比較例において、図１に示した構造の電池
を作製した。この電池は、負極集電体１ａに負極活物質
を塗布した帯状の負極１と、正極集電体２ａに正極活物
質を塗布して形成した帯状の正極２とをセパレーター３
を介して巻き回し、この巻回体を上下の両端部に絶縁体
４を載置した状態で電池缶５に収納したものであり、そ
の上部は封口ガスケット６を介して電池蓋７をかしめる
ことにより封口したものである。また、負極リード９を
介して負極１を電池の底部に接続するすると共に、正極
リード１０を介して正極２を電池蓋７と接続し、それぞ
れ電極として機能するようにしたものである。
を作製した。この電池は、負極集電体１ａに負極活物質
を塗布した帯状の負極１と、正極集電体２ａに正極活物
質を塗布して形成した帯状の正極２とをセパレーター３
を介して巻き回し、この巻回体を上下の両端部に絶縁体
４を載置した状態で電池缶５に収納したものであり、そ
の上部は封口ガスケット６を介して電池蓋７をかしめる
ことにより封口したものである。また、負極リード９を
介して負極１を電池の底部に接続するすると共に、正極
リード１０を介して正極２を電池蓋７と接続し、それぞ
れ電極として機能するようにしたものである。
【００２０】このような構造の電池の作製に際しては、
まず、負極を次のように作製した。負極活物質として、
石油ピッチを出発原料とし、これに酸素を含む官能基を
１０〜２０％導入し（所謂、酸素架橋）、その後不活性
ガス気流中１０００℃で焼成することにより、ガラス状
炭素に近い性質の難黒鉛炭素材料を得た。この難黒鉛炭
素材料のＸ線回折を行ったところ、（００２）面の面間
隔は３．７６オングストロームで、真比重は１．５８ｇ
／ｃｍ３であった。この難黒鉛炭素材料を粉砕して平均
粒径１０μｍの粉末とし、この粉末９０重量部と結着剤
としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１０重量部と
を混合して負極合剤とし、これをＮ−メチル−２−ピロ
リドンに分散させてスラリー状にした。次に、このスラ
リーを負極集電体である厚さ１０μｍの帯状の銅箔の両
面に均一に塗布し、乾燥後、ロールプレス機で圧縮成型
し、帯状の負極１を得た。
まず、負極を次のように作製した。負極活物質として、
石油ピッチを出発原料とし、これに酸素を含む官能基を
１０〜２０％導入し（所謂、酸素架橋）、その後不活性
ガス気流中１０００℃で焼成することにより、ガラス状
炭素に近い性質の難黒鉛炭素材料を得た。この難黒鉛炭
素材料のＸ線回折を行ったところ、（００２）面の面間
隔は３．７６オングストロームで、真比重は１．５８ｇ
／ｃｍ３であった。この難黒鉛炭素材料を粉砕して平均
粒径１０μｍの粉末とし、この粉末９０重量部と結着剤
としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１０重量部と
を混合して負極合剤とし、これをＮ−メチル−２−ピロ
リドンに分散させてスラリー状にした。次に、このスラ
リーを負極集電体である厚さ１０μｍの帯状の銅箔の両
面に均一に塗布し、乾燥後、ロールプレス機で圧縮成型
し、帯状の負極１を得た。
【００２１】次に、正極を次のように作製した。正極活
物質として、炭酸リチウムと炭酸コバルトとを０．５モ
ル対１モルの比で混合し、空気中９００℃、５時間焼成
してＬｉＣｏＯ２を得た。このようにして得たＬｉＣｏ
Ｏ２９１重量部と、導電剤としてグラファイト６重量部
と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）３
重量部とを混合して正極合剤とし、これをＮ−メチル−
２−ピロリドンに分散させてスラリー状にした。次に、
このスラリーを正極集電体である厚さ２０μｍの帯状の
アルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥後、ロール
プレス機で圧縮成型し、帯状の正極２を得た。
物質として、炭酸リチウムと炭酸コバルトとを０．５モ
ル対１モルの比で混合し、空気中９００℃、５時間焼成
してＬｉＣｏＯ２を得た。このようにして得たＬｉＣｏ
Ｏ２９１重量部と、導電剤としてグラファイト６重量部
と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）３
重量部とを混合して正極合剤とし、これをＮ−メチル−
２−ピロリドンに分散させてスラリー状にした。次に、
このスラリーを正極集電体である厚さ２０μｍの帯状の
アルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥後、ロール
プレス機で圧縮成型し、帯状の正極２を得た。
【００２２】このようにして得た正極２、負極１及び厚
さ２５μｍの微孔性ポリプロピレンフィルムからなるセ
パレーター３を積層して渦巻き型に多数回巻回すること
により巻回体を作製した。
さ２５μｍの微孔性ポリプロピレンフィルムからなるセ
パレーター３を積層して渦巻き型に多数回巻回すること
により巻回体を作製した。
【００２３】電池缶５として、ニッケルメッキを施した
鉄製の缶を用意し、この底部に絶縁板４を挿入し、上記
巻回体を収納した。そして、負極の集電をとるために、
ニッケル製の負極リード１ａの一端を負極１に圧着し、
他端を電池缶５に溶接した。また、正極の集電をとるた
めに、アルミニウム製の正極リード２ａの一端を正極２
に取り付け、他端を電池内力に応じて電流を遮断する電
流遮断用薄板８を介して電池蓋７に電気的に接続した。
鉄製の缶を用意し、この底部に絶縁板４を挿入し、上記
巻回体を収納した。そして、負極の集電をとるために、
ニッケル製の負極リード１ａの一端を負極１に圧着し、
他端を電池缶５に溶接した。また、正極の集電をとるた
めに、アルミニウム製の正極リード２ａの一端を正極２
に取り付け、他端を電池内力に応じて電流を遮断する電
流遮断用薄板８を介して電池蓋７に電気的に接続した。
【００２４】次に、この電池缶５の中に、表１に示した
混合溶媒中にＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌ溶解させた電解
液を注入した。そして、アルファルトを塗布した絶縁封
口ガスケット６を介して電池缶５をかしめ、電池蓋７を
固定し、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型非水電解
液電池を作製した。
混合溶媒中にＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌ溶解させた電解
液を注入した。そして、アルファルトを塗布した絶縁封
口ガスケット６を介して電池缶５をかしめ、電池蓋７を
固定し、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型非水電解
液電池を作製した。
【００２５】以上のようにして作製した実施例１及び比
較例１の円筒型非水電解液電池について、２０℃でサイ
クルテストを行った。この場合、充電は、充電電圧を
４．２Ｖに設定して１Ａ定電流で２．５時間行い、ま
た、放電は、６Ωの定抵抗で終止電圧２．７５Ｖまで行
った。この結果を図２に示した。同図から、実施例１の
電池は比較例１の電池に比べてエネルギー密度及びサイ
クル特性の双方に優れていることが明らかである。
較例１の円筒型非水電解液電池について、２０℃でサイ
クルテストを行った。この場合、充電は、充電電圧を
４．２Ｖに設定して１Ａ定電流で２．５時間行い、ま
た、放電は、６Ωの定抵抗で終止電圧２．７５Ｖまで行
った。この結果を図２に示した。同図から、実施例１の
電池は比較例１の電池に比べてエネルギー密度及びサイ
クル特性の双方に優れていることが明らかである。
【００２６】また、実施例１〜１０及び比較例１〜５の
各電池について、高負荷特性及び低温特性を評価するた
めに次の測定を行った。即ち、高負荷特性を評価するた
めに、２０℃で、充電電圧を４．２Ｖに設定して１Ａで
２．５時間を行う充電と、７００ｍＡの定電流で終止電
圧２．５Ｖまで行う放電とを９サイクル行い、その後同
一条件で再度充電し、比較的高負荷である１Ａの定電流
放電を行い、その時の放電容量を測定した。また、低温
特性を評価するために、高負荷特性の評価時と同様の充
放電サイクルを行い、その後−２０℃で１Ａの定電流放
電を行い、その時の放電容量を測定した。これらの結果
を表１に併せて示した。表１の結果から、炭酸プロピレ
ン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルの４
種の溶媒を含む電解液を使用したこの発明の実施例の電
池は、通常のサイクルだけでなく高負荷特性及び低温特
性にも優れていることが明らかである。
各電池について、高負荷特性及び低温特性を評価するた
めに次の測定を行った。即ち、高負荷特性を評価するた
めに、２０℃で、充電電圧を４．２Ｖに設定して１Ａで
２．５時間を行う充電と、７００ｍＡの定電流で終止電
圧２．５Ｖまで行う放電とを９サイクル行い、その後同
一条件で再度充電し、比較的高負荷である１Ａの定電流
放電を行い、その時の放電容量を測定した。また、低温
特性を評価するために、高負荷特性の評価時と同様の充
放電サイクルを行い、その後−２０℃で１Ａの定電流放
電を行い、その時の放電容量を測定した。これらの結果
を表１に併せて示した。表１の結果から、炭酸プロピレ
ン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル及び炭酸ジエチルの４
種の溶媒を含む電解液を使用したこの発明の実施例の電
池は、通常のサイクルだけでなく高負荷特性及び低温特
性にも優れていることが明らかである。
【００２７】
【表１】 非水電解液溶媒組成(vol%) 高負荷特性 低温特性 ＰＣ：ＥＣ：ＤＥＣ：ＤＭＣ 放電容量(mAh) 放電容量(mAh) 実施例 1 ２５：２５：２５：２５ １０２１ ７９６ 実施例 2 １０：４０：２５：２５ １０２５ ７６５ 実施例 3 ３５：１５：２５：２５ １０１５ ７５１ 実施例 4 ４５： ５：２５：２５ １００９ ７１２ 実施例 5 ３０：３０：２０：２０ １００８ ７６０ 実施例 6 ３５：３５：１５：１５ １００１ ７０２ 実施例 7 １５：１５：３５：３５ １０２９ ７９３ 実施例 8 ２５：２５：４５： ５ １００５ ７０９ 実施例 9 ２５：２５：３５：１５ １０１２ ７５９実施例10 ２５：２５：１０：４０ １０２７ ７９０ 比較例 1 ５０： ０：５０： ０ ９７０ ６７１ 比較例 2 ２５：２５：５０： ０ ９８０ ６７６ 比較例 3 ２５：２５： ０：５０ １０３０ ４５４ 比較例 4 ５０： ０：２５：２５ ９８９ ６９９ 比較例 5 ０：５０：２５：２５ １０２５ ３１２
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、非水電解液二次電池
の導電率が十分に高くなり、温度特性や負荷特性も良好
で、しかも耐酸化還元性も優れたものとなる。
の導電率が十分に高くなり、温度特性や負荷特性も良好
で、しかも耐酸化還元性も優れたものとなる。
【図１】実施例及び比較例で作製した電池の断面図であ
る。
る。
【図２】実施例及び比較例の充放電サイクルとエネルギ
ー密度との関係図である。
ー密度との関係図である。
１ 負極 １ａ 負極集電体 ２ 正極 ２ａ 正極集電体 ３ セパレーター ４ 絶縁体 ５ 電池缶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−211070（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−41245（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−162370（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−115471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/40 H01M 4/02
Claims (5)
- 【請求項１】 帯状の集電体の両面にリチウムをドープ
し脱ドープできる負極活物質と結着剤とを含む負極合剤
を塗布した帯状負極と、帯状の集電体の両面に正極活物
質と結着剤とを含む正極合剤を塗布した帯状正極とを、
セパレータを介して多数回巻回してなる巻回電極体であ
って、正極電極幅、負極電極幅及びセパレータ幅がこの
順で大きくなっている巻回電極体、及び非水溶媒に電解
質が溶解されてなる非水電解液を備える非水電解液二次
電池において、非電解液の非水溶媒が炭酸プロピレン１
０〜７０容量％、炭酸エチレン５〜５０容量％、炭酸ジ
メチル５〜５０容量％及び炭酸ジエチル５〜７０容量％
を含む混合溶媒であることを特徴とする非水電解液二次
電池。 - 【請求項２】 該非水溶媒における炭酸プロピレンと炭
酸エチレンの合計体積と炭酸ジメチルと炭酸ジエチルの
合計体積との比が、７５：２５〜２５：７５である請求
項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】 該正極活物質が、ＬｉｘＭＯ２（式中、
Ｍは１種以上の遷移金属を表し、０．０５≦ｘ≦１．１
０である）である請求項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項４】 該負極が、リチウムをドープ、脱ドープ
できる炭素材料からなる請求項１記載の非水電解液二次
電池。 - 【請求項５】 該混合溶媒が、炭酸プロピレンと炭酸エ
チレンとを互いに等容量含有し、もしくは炭酸ジエチル
と炭酸ジメチルとを互いに等容量含有する請求項１記載
の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25750992A JP3278837B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25750992A JP3278837B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684543A JPH0684543A (ja) | 1994-03-25 |
| JP3278837B2 true JP3278837B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17307292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25750992A Expired - Lifetime JP3278837B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3278837B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100521463B1 (ko) * | 1998-12-23 | 2006-01-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이온 전지용 전해액 |
| JP2002063937A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-02-28 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | リチウムイオン二次電池 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP25750992A patent/JP3278837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684543A (ja) | 1994-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2797390B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| US20050266315A1 (en) | Cathode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| JP2005005117A (ja) | 電池 | |
| JP3160920B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2001338639A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP3564756B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP4543618B2 (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH1131513A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH10255844A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH08335465A (ja) | 非水電解液電池 | |
| JP4560854B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2734822B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP4166295B2 (ja) | 非水電解液電池 | |
| JPH0997626A (ja) | 非水電解液電池 | |
| JP4085481B2 (ja) | 電池 | |
| JP2000315504A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3278837B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3506386B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3079613B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH08180878A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP3089662B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3303320B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3163642B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2004022239A (ja) | 正極活物質および非水電解質二次電池 | |
| JP3132008B2 (ja) | 非水電解質二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080222 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 11 |