JP4199282B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物からなる負極活物質を含む負極と、
0.5mol/kg〜1.5mol/kgのリチウムイオンと、アルキルイミダゾリウムイオンもしくはテトラアルキルアンモニウムイオンと、ホウ素(B)、リン(P)及びイオウ(S)から選ばれる少なくとも1種類以上の元素を含有するフッ化物アニオンとからなる溶融塩を含む液状の電解質と
を具備することを特徴とする。
(正極ペレット)
この正極ペレットは、例えば、正極活物質、導電剤およびバインダーを混練し、得られた合剤をペレット状に成形することにより作製される。
前記正極集電体としては、例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル、タングステン、又はモリブデンからなる金属箔、金属網等を用いることができる。
この負極ペレットは、例えば、負極活物質およびバインダーを混練し、得られた合剤をペレット状に成形することにより作製される。
この電解質は、リチウムイオンと、下記化2で表される骨格を有する有機物カチオンと、ホウ素(B)、リン(P)及びイオウ(S)から選ばれる少なくとも1種類以上の元素を含有したフッ化物アニオンからなる溶融塩を含む。
以下、本発明の実施例を前述した図面を参照して詳細に説明する。
まず、正極活物質としてリチウムコバルト酸化物(LiCoO2)を用い、これに導電剤として正極全体に対し8重量%の割合となるように黒鉛粉末、バインダーとして正極全体に対し5重量%の割合となるようにポリフッ化ビニリデン(PVdF)をそれぞれ配合し、得られた合剤を圧縮成形することにより正極ペレットを作製した。
MEI・C(CF3SO2)3に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が0.5mol/kgになるようにLiC(CF3SO2)3を混合し、常温溶融塩を調製した。得られた常温溶融塩中のC(CF3SO2)3 -の含有量は、50mol%であった。
ジメチルエチルメトキシアンモニウムテトラフルオロリン酸塩(DMEMA・LiPF6)に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が0.5mol/kgになるようにLiPF6を混合し、常温溶融塩を調製した。得られた常温溶融塩中のPF6 -の含有量は、50mol%であった。
負極活物質として3000℃で熱処理した平均粒径6μmのメソフェーズ小球体を用いること以外は、例1と同様なコイン型非水電解質二次電池を製造した。
負極活物質として1100℃で熱処理した平均粒径3μmのフェノール樹脂焼成炭素を用いること以外は、例1と同様なコイン型非水電解質二次電池を製造した。
MEI・C(CF3SO2)3に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が0.5mol/kgになるようにLiC(CF3SO2)3を混合し、常温溶融塩を調製した。得られた常温溶融塩中のC(CF3SO2)3 -の含有量は、50mol%であった。この常温溶融塩とポリアクリロニトリル(PAN)を重量比で7:1に混合してゲル状の固体電解質を作製した。
MEI・BF4に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が0.5mol/kgになるようにLiBF4を混合し、常温溶融塩を調製した。得られた常温溶融塩中のBF4 -の含有量は、50mol%であった。この常温溶融塩とポリアクリロニトリル(PAN)を重量比で7:1に混合してゲル状の固体電解質を作製した。
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒(体積比1:1)にLiPF6を1mol/l溶解させて非水電解液を調製した。
負極活物質としてリチウムアルミニウム合金を用いること以外は、例1と同様なコイン型非水電解質二次電池を製造した。
負極活物質として酸化タングステン(WO2)を用いること以外は、例1と同様なコイン型非水電解質二次電池を製造した。
1−メチル−3−エチルイミダゾリウムテトラフルオロホウ酸塩(MEI・BF4)に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が0.5mol/kgになるようにLiAlCl4を混合し、常温溶融塩を調製した。
例11と同様な常温溶融塩が含浸されたセパレータ、例1と同様な正極ペレット、例1と同様な負極ペレット及び正極集電体としてのアルミニウム製メッシュを用いて前述した図1に示す構造を有し、直径が20mmで、高さが3.2mmのコイン型非水電解質二次電池を製造したところ、内部短絡が生じて電池電圧が0Vになり、使用できなかった。
Claims (3)
- 正極と、
リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物からなる負極活物質を含む負極と、
0.5mol/kg〜1.5mol/kgのリチウムイオンと、アルキルイミダゾリウムイオンもしくはテトラアルキルアンモニウムイオンと、ホウ素(B)、リン(P)及びイオウ(S)から選ばれる少なくとも1種類以上の元素を含有するフッ化物アニオンとからなる溶融塩を含む液状の電解質と
を具備することを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記正極は、アルミニウム、ステンレスまたはニッケルからなる集電体を含むことを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。
- 前記溶融塩は、0.5mol/kg〜1.5mol/kgのリチウムイオンと、1−メチル−3−エチルイミダゾリウムイオンと、ホウ素(B)、リン(P)及びイオウ(S)から選ばれる少なくとも1種類以上の元素を含有するフッ化物アニオンとからなることを特徴とする請求項1または2記載の非水電解質二次電池。
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