JP6048907B2 - 非水電解質電池 - Google Patents
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環状カーボネートであるエチレンカーボネート(EC)、鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート(EMC)、化1で示される含フッ素リン酸エステルであるリン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、及び、化2で示される含フッ素エーテルである1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテルを30/30/15/25の体積比で混合し、非水溶媒を調製した。前記非水溶媒に、アルカリ金属塩であるLiPF6を1.0mol/lの濃度で加え、非水電解質を調製した。
環状カーボネートであるエチレンカーボネート、鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート、及び、化1で示される含フッ素リン酸エステルであるリン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)2,2,3,3−テトラフルオロプロピルを35/35/30の体積比で混合し、非水溶媒を調製した。前記非水溶媒に、アルカリ金属塩であるLiPF6を1.0mol/lの濃度で加え、非水電解質を調製した。
環状カーボネートであるエチレンカーボネート、鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート、及び、化2で示される含フッ素エーテルである1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテルを30/35/35の体積比で混合し、非水溶媒を調製した。前記非水溶媒に、アルカリ金属塩であるLiPF6を1.0mol/lの濃度で加え、非水電解質を調製した。
環状カーボネートであるエチレンカーボネート、鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート、及び、化2で示される含フッ素エーテルである1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテルを40/40/20の体積比で混合し、非水溶媒を調製した。前記非水溶媒に、アルカリ金属塩であるLiPF6を1.0mol/lの濃度で加え、非水電解質を調製した。
環状カーボネートであるエチレンカーボネート、及び、化1で示される含フッ素リン酸エステルであるリン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)2,2,3,3−テトラフルオロプロピルを70/30の体積比で混合し、非水溶媒を調製した。前記非水溶媒に、アルカリ金属塩であるLiPF6を1.0mol/lの濃度で加え、非水電解質を調製した。
環状カーボネートであるエチレンカーボネート、及び、鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネートを50/50の体積比で混合し、非水溶媒を調製した。前記非水溶媒に、アルカリ金属塩であるLiPF6を1.0mol/lの濃度で加え、非水電解質を調製した。
前記本発明電解質1及び比較電解質1〜6について、セタ密閉式引火点測定器による引火点測定を行った。その結果、本発明電解質1及び比較電解質2〜4については、引火点を示さなかった。次に、本発明電解質1及び比較電解質2〜4について、クリーブランド開放式引火点試験器による引火点測定を行った。その結果、本発明電解質1、比較電解質2及び比較電解質4については、引火点を示さなかった。
前記本発明電解質1及び比較電解質1〜6をそれぞれ−20℃とし、目視観察した。その結果、本発明電池1及び比較電解質1,3,5については透明性を保っていたが、比較電解質2及び比較電解質4については、一部又は全部が固化していた。よって、比較電解質2及び比較電解質4については、これを電池に用いても低温性能が劣っていることが自明であるため、以降の試験を行わなかった。
(正極板の作製)
組成式LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2で表される正極活物質、導電剤としてのアセチレンブラック及び結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)を87:5:8の質量比で含有し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を溶媒とする正極ペーストを調整した。前記正極ペーストを正極集電体である厚さ20μmの帯状のアルミニウム箔集電体上の両面に塗布し、乾燥した後に、プレス加工を行った。このようにして、実施例1に係る正極板を作製した。
負極材料としての人造黒鉛と結着剤であるPVdFとを質量比94:6の割合で含有し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を溶媒とする負極ペーストを調整した。前記負極ペーストを厚さ10μmの帯状の銅箔集電体上の両面に塗布し、乾燥した後に、プレス加工をおこなったものを負極板とした。
25℃、0℃、−10℃及び−20℃のそれぞれの温度環境下にて放電試験を行った。それぞれの放電試験に先立って、充電を行った。充電は、いずれも、温度25℃にて、電流1CmA、端子間電圧4.2V、3時間の定電流定電圧充電を行った。その結果、25℃での放電容量を100%とすると、0℃で83%、−10℃で47%、−20℃で17%の放電容量が得られた。
Claims (4)
- アルカリ金属塩を含有している非水溶媒からなる非水電解質であって、前記非水溶媒は、カーボネート系溶媒と、化1で示される含フッ素リン酸エステルと、化2で示される含フッ素エーテルとを含有し、前記非水溶媒中に占める前記カーボネート系溶媒の割合が50体積%以上65体積%以下であり、前記カーボネート系溶媒が鎖状カーボネートと環状カーボネートとを含み、前記カーボネート系溶媒中に占める鎖状カーボネートの割合が50体積%以上であり、前記非水溶媒中に占める前記含フッ素リン酸エステル及び前記含フッ素エーテルの割合が35体積%以上であり、前記含フッ素リン酸エステルと前記含フッ素エーテルとの体積比率が25:75〜45:55であり、JIS K2265−2に規定されるセタ密閉式引火点測定器による引火点測定法によって引火点が80℃以下の温度で測定されず、JIS K2265−4に規定されるクリーブランド開放式引火点試験器による引火点測定法によって引火前に前記非水電解質が沸騰するものであり、且つ、−20℃で、透明性を保っていることを特徴とする非水電解質。
- 前記含フッ素リン酸エステルは、リン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)2,2−ジフルオロエチル、リン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)メチル、又は、リン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)2,2,3,3−テトラフルオロプロピルであり、前記含フッ素エーテルは、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル、又は、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテルである、請求項1記載の非水電解質。
- エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、リン酸ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)2,2,3,3−テトラフルオロプロピル及び1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテルを30/30/15/25の体積比で混合された非水溶媒がアルカリ金属塩を含有している非水電解質。
- 正極と、負極と、請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解質を備えた非水電解質電池。
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