JP5116329B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
実施例1においては、下記のようにして作製した正極と負極と非水電解液とを用いるようにした。
[正極の作製]
正極を作製するにあたっては、LiOHと、ニッケルを主成分とする金属複合水酸化物であるNi0.80 Co 0.17Al0.03(OH)2とを、モル比が1.05:1となるようにして石川式らいかい乳鉢により混合し、これを酸素雰囲気中において720℃で20時間熱処理した後、これを粉砕して、平均粒径が約10μmで組成がLi1.05Ni0.80 Co 0.17Al0.03O2になったリチウム含有遷移金属複合酸化物からなる正極活物質を得た。ここで、上記の正極活物質2gを100gの水に入れて10分間攪拌した後、その上澄み液のpHを測定した結果、上澄み液のpHは10.8であった。
負極を作製するにあたっては、増粘剤のカルボキシメチルセルロースを水に溶解させた水溶液中に、負極活物質の人造黒鉛と、結着剤のスチレン−ブタジエンゴムと、増粘剤のカルボキシメチルセルロースとが97.5:1.5:1の重量比になるように加え、これらを混練して負極合剤スラリーを作製した。そして、この負極合剤スラリーを銅箔からなる負極集電体の両面に塗布した後、これを乾燥し、圧延ローラーにより圧延させて負極の合剤密度が1.60g/cm3になった負極を作製し、この負極に負極集電タブを取り付けた。
非水電解液を作製するにあたっては、環状カーボネートのエチレンカーボネートと、鎖状カーボネートのエチルメチルカーボネートとを3:7の体積比で混合させた混合溶媒に、電解質としてヘキサフルオロリン酸リチウムLiPF6を1mol/lの濃度になるように溶解させた非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、不飽和結合を有する環状エーテルの2−メチルフランを1.0体積%添加させるようにした。
(実施例2)
実施例2においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、不飽和結合を有する環状エーテルであるフランを0.5体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
実施例3においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、不飽和結合を有していない環状エーテルであるテトラヒドロフラン(THF)を1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
実施例4においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を添加させずに、不飽和結合を有していない環状エーテルであるテトラヒドロフラン(THF)だけを1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
実施例5においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、不飽和結合を有していない環状エーテルである2−メチル−テトラヒドロフラン(2Me−THF)を1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
実施例6においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、不飽和結合を有していない環状エーテルである1,4−ジオキサンを1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
実施例7においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、不飽和結合を有していない環状エーテルである1,3−ジオキサンを1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例1においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)だけを2.0重量%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例2においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、鎖状エーテルのジエチルエーテル(DEE)を2.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例3においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、鎖状エーテルのジエチレングリコールジメチルエーテル(DDE)を1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
(比較例4)
比較例4においては、上記の実施例1における非水電解液の作製において、上記の非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、鎖状エーテルのブチルメチルエーテルを1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例5においては、上記の実施例1における正極の作製において、正極活物質にLiCoO2を用いて正極を作製すると共に、実施例1における非水電解液の作製において、上記の実施例3と同様に、非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、テトラヒドロフラン(THF)を1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例6においては、上記の実施例1における正極の作製において、比較例5と同様に、正極活物質にLiCoO2を用いて正極を作製すると共に、実施例1における非水電解液の作製において、上記の比較例1と同様に、非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)だけを2.0重量%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例7においては、上記の実施例1における正極の作製において、正極活物質にLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2を用いて正極を作製すると共に、実施例1における非水電解液の作製において、上記の実施例3と同様に、非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)を2.0重量%と、テトラヒドロフラン(THF)を1.0体積%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
比較例8においては、上記の実施例1における正極の作製において、比較例7と同様に、正極活物質にLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2を用いて正極を作製すると共に、実施例1における非水電解液の作製において、上記の比較例1と同様に、非水電解液に対して、ビニレンカーボネート(VC)だけを2.0重量%添加させるようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様にして、非水電解質二次電池を作製した。
11 正極
11a 正極集電タブ
12 負極
12a 負極集電タブ
13 セパレータ
20 電池容器
Claims (5)
- 層状構造を有するリチウム含有金属複合酸化物からなる正極活物質を用いた正極と、負極と、非水系溶媒に電解質が溶解された非水電解液とを備えた非水電解質二次電池において、
前記の正極活物質が、一般式Li a Ni b Co c M d O 2+e (式中、Mは、Al,Mn,Mg,Caから選択される少なくとも1種であり、a,b,c,d,eは、0.2≦a≦1.2,0.6≦b≦0.9,0.1≦c≦0.4,0≦d≦0.2,−0.2≦e≦0.2,b+c+d=1の条件を満たす。)で表されるリチウム含有金属複合酸化物で表されるリチウム含有金属複合酸化物であり、
上記の非水電解液に、環状エーテルを0.1〜2体積%の範囲で添加させたことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 請求項1に記載の非水電解質二次電池において、前記の環状エーテルが不飽和結合を有することを特徴とする非水電解質二次電池。
- 請求項1〜請求項2の何れか1項に記載の非水電解質二次電池において、前記の環状エーテルが、フラン又はフラン系化合物であることを特徴とする非水電解質二次電池。
- 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の非水電解質二次電池において、前記の非水電解液における非水系溶媒が、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを含む混合溶媒であり、この混合溶媒中に環状カーボネートが10〜30体積%の範囲で含有されていることを特徴とする非水電解質二次電池。
- 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の非水電解質二次電池において、前記の非水電解液に、ビニレンカーボネートを0.5〜4重量%の範囲で添加させたことを特徴とする非水電解質二次電池。
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