JP5277225B2 - リチウム電池用電解液、これを含むリチウム電池及びリチウム電池の作動方法 - Google Patents
リチウム電池用電解液、これを含むリチウム電池及びリチウム電池の作動方法 Download PDFInfo
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Description
本発明のさらに他の一目的としては、上記リチウム電池の作動方法を提供することである。
Lix(NipCoqMnr)Oy
Lix(NipCoqMnr)Oy
人造黒鉛及びポリビニリデンフルオライド(PVDF)のバインダーを96:4の質量比でN−メチルピロリドン溶媒で混合して負極活物質含有組成物を製造した。この負極活物質含有組成物を14μmの厚さに銅箔上にコーティングして薄い極板の形態にした後、135℃で3時間以上乾燥させた後、圧延して負極を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を40:20:40に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を30:20:50に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:90:0(すなわち、非水系有機溶媒にDMCを未添加にした)に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:60:30に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:40:50に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を20:40:40に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を20:60:20に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を20:80:0(すなわち、DMCを未添加にした)に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:50:40に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:70:20に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)を非水系有機溶媒として使用する代わりに、20:20:60の体積比を有するエチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)及びジエチルカーボネート(DEC)を非水系有機溶媒として使用した点を除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジエチルカーボネート(DEC)の体積比を20:40:40に調節したことを除いては、上記比較例12と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジエチルカーボネート(DEC)の体積比を20:60:20に調節したことを除いては、上記比較例12と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジエチルカーボネート(DEC)の非水系有機溶媒を使用する代わりに、20:20:60の体積比を有するエチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)及びジエチルカーボネート(DEC)を非水系有機溶媒として使用した点を除いては、上記比較例12と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、及びジエチルカーボネート(DEC)の体積比を20:40:40に調節したことを除いては、上記比較例15と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を20:0:80(すなわち、EMCを未添加にした)に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を20:20:60に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:20:70に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:10:80に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
上記エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)の体積比を10:30:60に調節したことを除いては、上記比較例1と同様の方法でリチウム電池を製造した。
エチルメチルカーボネート(EMC)の代わりに、ジメチルカーボネート(DMC)を使用した点を除いては、上記比較例14と同様の方法でリチウム電池を製造した。
比較例1ないし16及び実施例1ないし6から製造されたリチウム電池に対して、常温で520mAの定電流(CC)及び4.3Vの低電圧(CV)で20mAのカットオフ電流で充電した後、520mAの電流で2.75Vのカットオフ電圧で放電する充放電過程を3回反復することによって化成工程を行った。
23 正極
24 セパレータ
25 電池容器
26 封入部材
30 リチウム電池
Claims (14)
- ニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備え、充電終止電圧が4.25V以上であるリチウム電池用電解液であって、
非水系有機溶媒及びリチウム塩を含み、
前記非水系有機溶媒は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを含み、
前記エチレンカーボネートの含量は、前記非水系有機溶媒100体積部当り20体積部以下であり、かつ前記ジメチルカーボネートの含量は、前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部以上であり、
前記ニッケル−コバルト−マンガン系活物質が化学式LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 で表される化合物を有する、
ニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備えるリチウム電池用電解液。 - 前記エチレンカーボネートの含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り10体積部ないし20体積部である、請求項1に記載のニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備えるリチウム電池用電解液。
- 前記ジメチルカーボネートの含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部ないし90体積部である、請求項1または2に記載のニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備えるリチウム電池用電解液。
- 前記ジメチルカーボネートの含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部ないし80体積部である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備えるリチウム電池用電解液。
- 前記非水系有機溶媒がエチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートからなる群から選択された1つ以上の第1物質をさらに含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備えるリチウム電池用電解液。
- 前記第1物質の含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り30体積部以下である、請求項5に記載のニッケル−コバルト−マンガン系活物質含有正極を備えるリチウム電池用電解液。
- ニッケル−コバルト−マンガン系活物質を含有した正極と、負極と、電解液と、を含み、
前記電解液は、非水系有機溶媒及びリチウム塩を含み、
前記非水系有機溶媒は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを含み、
前記エチレンカーボネートの含量は、前記非水系有機溶媒100体積部当り20体積部以下であり、かつ前記ジメチルカーボネートの含量は、前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部以上であり、
前記ニッケル−コバルト−マンガン系活物質が化学式LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 で表される化合物を有し、
充電終止電圧が4.25V以上である、
リチウム電池。 - 前記正極がLiCoO2活物質をさらに含む、請求項7に記載のリチウム電池。
- 前記エチレンカーボネートの含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り10体積部ないし20体積部である、請求項7または8に記載のリチウム電池。
- 前記ジメチルカーボネートの含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部ないし90体積部である、請求項7ないし9のいずれか1項に記載のリチウム電池。
- 前記ジメチルカーボネートの含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部ないし80体積部である、請求項7ないし10のいずれか1項に記載のリチウム電池。
- 前記非水系有機溶媒がエチルメチルカーボネート及びジエチルカーボネートからなる群から選択された1つ以上の第1物質をさらに含む、請求項7ないし11のいずれか1項に記載のリチウム電池。
- 前記第1物質の含量が前記非水系有機溶媒100体積部当り30体積部以下である、請求項12に記載のリチウム電池。
- ニッケル−コバルト−マンガン系活物質を含有した正極と、負極と、電解液と、を含み、
前記電解液は、非水系有機溶媒及びリチウム塩を含み、
前記非水系有機溶媒は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを含み、
前記エチレンカーボネートの含量は、前記非水系有機溶媒100体積部当り20体積部以下であり、かつ前記ジメチルカーボネートの含量は、前記非水系有機溶媒100体積部当り60体積部以上であり、前記ニッケル−コバルト−マンガン系活物質が化学式LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 で表される化合物を有する、リチウム電池を提供する段階と、
前記リチウム電池の充電終止電圧が4.25V以上になるように、前記リチウム電池を充電する段階と、
を含むリチウム電池の作動方法。
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