JP7112265B2 - 非水電解液二次電池およびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記リン酸化合物は、リン酸が有する水素原子のうちの少なくとも1つが、前記一般式(1)で表される基で置換された構造を有している。
前記スルトン化合物としては、環内に不飽和結合を持たない化合物と、環内に不飽和結合を有する化合物とに分類され、それぞれ、非水電解液への溶解性などの点から、5員環~7員環の化合物が好ましく用いられ、5員環構造を有するものがより好ましく用いられる。
有機ホウ酸リチウム塩としては、リチウムテトラキス(アセテート)ボレート、リチウムテトラキス(フルオロアセテート)ボレート、リチウムテトラキス(ジフルオロアセテート)ボレート、リチウムテトラキス(トリフルオロアセテート)ボレートや、リチウムビス(オキサレート)ボレート〔LiB(C2O4)2〕(LiBOB)などが例示され、リチウムビス(オキサレート)ボレートがより好ましく用いられる。
モノフルオロリン酸リチウムまたはジフルオロリン酸リチウムの前記効果を良好に確保する観点から、非水電解液におけるモノフルオロリン酸リチウムまたはジフルオロリン酸リチウムの添加量は、0.1質量%以上とすればよく、0.3質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。ただし、モノフルオロリン酸リチウムやジフルオロリン酸リチウムの非水電解液中の量が多すぎると、電池の内部抵抗が増大して放電特性が低下する虞がある。よって、放電特性の低下を抑える観点から、非水電解液におけるモノフルオロリン酸リチウムまたはジフルオロリン酸リチウムの添加量は、7質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、2質量%以下であることが特に好ましい。
このような負極と一般式(1)であらわされる基を分子内に有するリン酸化合物を含む非水電解液とを用いた非水電解液電池は、高温での貯蔵を経た後の低温環境下での負荷特性を高く維持することができる上、含有水分量が適切なセパレータとを組み合わせた場合には、高温貯蔵特性が向上するだけではなく、高温貯蔵後の低温環境下での負荷特性を更に相乗的に向上させることができる。
ちなみに負極のLi-Al化していないAl金属はLiBF4やLiPF6といった電解液中の塩と不導態膜を形成しそのような溶出は問題にならない。
するものではない。
<正極の作製>
正極活物質であるLiNi0.8Co0.15Al0.05O2:97質量部と、導電助剤であるアセチレンブラック:1.5質量部と、バインダであるPVDF:1.5質量部とを、NMPに分散させたスラリーを調製し、これを厚さ12μmのAl箔の両面に塗布し、乾燥し、プレス処理を行うことにより、Al箔集電体の片面におよそ13mg/cm2の質量の正極合剤層を形成した。更に、正極合剤層のプレス処理を行うと共に、アルミニウム製のリード体を取り付けることにより、長さ974mm、幅43mmの帯状の正極を作製した。
988mm×44.5mmの大きさで、JIS規格で定められている1N30番の厚さ80μmのAl箔を負極前駆体として用いた。前記Al箔には、電池外部との導電接続のためのニッケル製のリード体を取り付けた。
角形電池であることを示すことを目的として図示されたものであって、この図1では電池
を概略的に示しており、電池の構成部材のうち特定のものしか図示していない。また、図
1においても、電極体の内周側の部分は断面にしていない。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を2質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を8質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を9質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中の1,3-プロペンスルトンの添加量の添加量を1質量%に変更した以外は、実施例2と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中の1,3-プロペンスルトンの添加量の添加量を2質量%に変更した以外は、実施例2と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中の1,3-プロペンスルトンの添加量の添加量を3質量%に変更した以外は、実施例2と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中の1,3-プロペンスルトンの添加量の添加量を5質量%に変更した以外は、実施例2と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)に変えて、ホウ酸トリス(トリメチルシリル)(TMSB)を使用したこと以外は、実施例2と同様にして角型非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液にリン酸トリス(トリメチルシリル)および1,3-プロペンスルトンを添加しなかった以外は、実施例1と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液にリン酸トリス(トリメチルシリル)を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
<負極の作製>
厚さ35μmのCu箔の両面に、それぞれ、厚さ30μmのAl箔を積層した988mm×44.5mmの大きさで、クラッド材(積層金属箔)を負極前駆体として負極の作製に用いた。
負極前駆体を、上記のものとした以外は実施例1と同様にして角型非水電解液二次電池を組み立てた。
化成処理後の各電池の一部に対し正極と負極間を 0.1Ωの抵抗を介して接続させたまま各電池を100℃の恒温槽で35日間保持した。
1,3-プロペンスルトン(PRS)に代えて、非水電解液にジフルオロリン酸リチウムを0.5質量%添加した以外は、実施例2と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のジフルオロリン酸リチウムの添加量を0.1質量%に変更した以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のジフルオロリン酸リチウムの添加量を2質量%に変更した以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のジフルオロリン酸リチウムの添加量を5質量%に変更した以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を0.5質量%に変更した以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を8質量%に変更した以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
ジフルオロリン酸リチウムに代えて、非水電解液にモノフルオロリン酸リチウムを添加した以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液にリン酸トリス(トリメチルシリル)を添加しなかった以外は、実施例10と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
<負極の作製>
厚さ35μmのCu箔の両面に、それぞれ、厚さ30μmのAl箔を積層した988mm×44.5mmの大きさで、クラッド材(積層金属箔)を負極前駆体として負極の作製に用いた。
負極前駆体を、上記のものとした以外は実施例10と同様にして角型非水電解液二次電池を組み立てた。
1,3-プロペンスルトン(PRS)に代えて、非水電解液にLiB(C2O4)2〔LiBOB〕を0.3質量%添加した以外は、実施例2と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を8質量%に、LiB(C2O4)2の添加量を0.5質量%に変更した以外は、実施例17と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のLiB(C2O4)2の添加量を0.75質量%に変更した以外は、実施例18と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
非水電解液中のリン酸トリス(トリメチルシリル)の添加量を9質量%に変更した以外は、実施例18と同様にして角形非水電解液二次電池を組み立てた。
<負極の作製>
厚さ35μmのCu箔の両面に、それぞれ、厚さ30μmのAl箔を積層した988mm×44.5mmの大きさで、クラッド材(積層金属箔)を負極前駆体として負極の作製に用いた。
負極前駆体を、上記のものとした以外は実施例17と同様にして角型非水電解液二次電池を組み立てた。
表3に、それぞれの測定結果を、非水電解液中の添加剤の含有量と共に示す。
2 負極
3 セパレータ
4 電池容器
6 扁平状の巻回電極体
9 封口用蓋体
Claims (3)
- 負極、正極および非水電解液を有する非水電解液二次電池であって、
前記負極は、Al層と、前記Al層の表面に形成されたLi-Al合金層とで構成され、
前記非水電解液が、下記一般式(1)で表される基を分子内に有するリン酸化合物またはホウ酸化合物を含有し、
前記非水電解液がモノフルオロリン酸リチウムまたはジフルオロリン酸リチウムを含有
し、
前記非水電解液中のモノフルオロリン酸リチウムおよびジフルオロリン酸リチウムの含有量が、0.1~5質量%であることを特徴とする非水電解液二次電池。
- 前記非水電解液中の前記リン酸化合物または前記ホウ酸化合物の含有量が、0.1~8質量%である請求項1に記載の非水電解液二次電池。
- 負極、正極および非水電解液を有する非水電解液二次電池の製造方法であって、
前記負極は、Al層と、前記Al層の表面に形成されたLi-Al合金層とで構成され、
前記非水電解液に、下記一般式(1)で表される基を分子内に有するリン酸化合物またはホウ酸化合物を添加し、
前記非水電解液がモノフルオロリン酸リチウムまたはジフルオロリン酸リチウムを含有し、
前記非水電解液中のモノフルオロリン酸リチウムおよびジフルオロリン酸リチウムの含有量が、0.1~5質量%であることを特徴とする非水電解液二次電池の製造方法。
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WO2017155035A1 (ja) | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 日立マクセル株式会社 | タイヤ空気圧検出システム |
WO2017169684A1 (ja) | 2016-03-30 | 2017-10-05 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解液一次電池およびその製造方法 |
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