JP6861402B2 - 電池 - Google Patents
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Description
実施の形態1における電池は、正極と、負極と、電解液と、を備える。
LixMeyOαFβ・・・式(1)
1.7≦x≦2.2、
0.8≦y≦1.3、
1≦α≦2.5、
0.5≦β≦2、
を満たす。
以下に、実施の形態1の正極活物質に含まれる上述の化合物の製造方法の一例が、説明される。
[正極活物質の合成]
LiFとLiMnO2をLiF/LiMnO2=1.0/1.0モル比でそれぞれ秤量した。
次に、70質量部の上述の化合物と、20質量部のアセチレンブラックと、10質量部のポリフッ化ビニリデンと、適量のN−メチル−2−ピロリドンとを、混合した。これにより、正極合剤スラリーを得た。
環状溶媒であるフルオロエチレンカーボネート(FEC)(CAS番号:114435−02−8)と、鎖状溶媒であるメチル3,3,3−トリフルオロプロピオネート(以下、FMPと称する)(CAS番号:18830−44−9)との混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6(CAS番号:21324−40−3)を溶解し、非水電解液とした。
図3は、実施例1における電池の概略構成を示す断面図である。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒である(2,2,2−トリフルオロエチル)メチルカーボネート(以下、FEMCと称する)(CAS番号:156783−95−8)との混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状状溶媒であるFECと鎖状溶媒である2,2,2−トリフルオロエチルアセテート(以下、FEAと称する)(CAS番号:406−95−1)との混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるFEMCと鎖状溶媒であるFMPとの混合溶媒(体積比20:60:20)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるFEMCと鎖状溶媒である(2,2,2−トリフルオロエチル)エチルカーボネート(以下、FDECと称する)(CAS番号:156783−96−9)との混合溶媒(体積比20:60:20)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるFEMCと鎖状溶媒であるメチルフルオロアセテート(以下、FMAと称する)(CAS番号:453−18−9)との混合溶媒(体積比20:60:20)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと環状溶媒である3,3,3−トリフルオロプロピレンカーボネート(以下、FPCと称する)(CAS番号:167951−80−6)と鎖状溶媒であるFEMCとの混合溶媒(体積比20:10:70)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるエチルメチルカーボネート(以下、EMCと称する)(CAS番号:623−53−0)との混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
正極活物質として、Li2MnO2Fの代わりに、空間群FM3−Mに属する結晶構造を有するLi2Ni0.33Co0.33Mn0.33O2Fを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
正極活物質として、Li2MnO2Fの代わりに、空間群FM3−Mに属する結晶構造を有するLi2CoO2Fを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
正極活物質として、Li2MnO2Fの代わりに、空間群FM3−Mに属する結晶構造を有するLi2MnO1.5F1.5を用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるFECと鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるエチレンカーボネート(以下、ECと称する)(CAS番号:96−49−1)と鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるECと鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるECと鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
非水電解液として、環状溶媒であるECと鎖状溶媒であるEMCとの混合溶媒(体積比20:80)に、1.0mol/LのLiPF6を溶解したものを用いた。
正極活物質として、Li2MnO2Fの代わりに、空間群R3−Mに属する結晶構造を有するLiCoO2を用いた。正極活物質LiCoO2は、公知の手法を用いて合成した。
上記に従って作製した電池は、評価の際、80×80cmのステンレス板(厚み2mm)でラミネートの上から電極板を挟み、コの字型のクランプで0.2MPa加圧した。また、評価はすべて25℃の恒温槽中で行った。
11 ケース
12 正極集電体
13 正極活物質層
14 セパレータ
15 封口板
16 負極集電体
17 負極活物質層
18 ガスケット
21 正極
22 負極
Claims (12)
- 正極活物質を含む正極と、
負極と、
非水溶媒を含む電解液と、
を備え、
前記正極活物質は、空間群FM3−Mに属する結晶構造を有する下記の組成式(1)により表される化合物を、90重量%以上の割合で、含み、
LixMeyOαFβ・・・式(1)、
ここで、前記Meは、Mn、Co、Niからなる群より選択される少なくとも一種であり、
かつ、下記の条件、
1.7≦x≦2.2、
0.8≦y≦1.3、
1≦α≦2.5、
0.5≦β≦2、
x+y=α+β=3、
を満たし、
前記非水溶媒は、フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒を含み、
前記非水溶媒における、前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒の体積比率は、20%以上である、
電池。 - 前記非水溶媒は、実質的に、前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒のみで構成される、
請求項1に記載の電池。 - 前記非水溶媒は、フルオロ基を少なくとも1つ有する環状溶媒と、フルオロ基を少なくとも1つ有する鎖状溶媒と、を含む、
請求項1または2に記載の電池。 - 前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒は、カーボネート、カルボン酸エステル、スルホン、ニトリル、からなる群より選ばれる少なくとも一種である、
請求項1から3のいずれかに記載の電池。 - 前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒は、カーボネート、カルボン酸エステル、からなる群より選ばれる少なくとも一種である、
請求項4に記載の電池。 - 前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルアセテート、メチルプロピオネート、エチルアセテート、エチルプロピオネート、からなる群より選ばれる化合物の水素基の一部をフルオロ基で置換した化合物である、
請求項5に記載の電池。 - 前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルアセテート、メチルプロピオネート、エチルアセテート、からなる群より選ばれる化合物の水素基の一部をフルオロ基で置換した化合物である、
請求項6に記載の電池。 - 前記フルオロ基を少なくとも1つ有する溶媒は、フルオロエチレンカーボネート、3,3,3−トリフルオロプロピレンカーボネート、(2,2,2−トリフルオロエチル)メチルカーボネート、(2,2,2−トリフルオロエチル)エチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルアセテート、メチル3,3,3−トリフルオロプロピオネート、メチルフルオロアセテート、からなる群より選ばれる少なくとも一種である、
請求項7に記載の電池。 - 前記電解液は、リチウム塩を含み、
前記リチウム塩は、LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2F)2、リチウムビスオキサレートボレート、からなる群より選ばれる少なくとも一種である、
請求項1から8のいずれかに記載の電池。 - 前記Meは、MnとCoから選ばれる一種の元素であるか、または、NiとCoとMnとからなる固溶体である、
請求項1から9のいずれかに記載の電池。 - 前記化合物は、
1.79≦x≦2.18、を満たし、
0.82≦y≦1.21、を満たし、
1.5≦α≦2.5、を満たし、
0.5≦β≦1.5、を満たす、
請求項1から10のいずれかに記載の電池。 - 前記化合物は、
x=2であり、
y=1であり、
1.5≦α≦2、を満たし、
1≦β≦1.5、を満たす、
請求項11に記載の電池。
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