JPH04160766A - 非水電解液二次電池 - Google Patents

非水電解液二次電池

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JPH04160766A
JPH04160766A JP2284631A JP28463190A JPH04160766A JP H04160766 A JPH04160766 A JP H04160766A JP 2284631 A JP2284631 A JP 2284631A JP 28463190 A JP28463190 A JP 28463190A JP H04160766 A JPH04160766 A JP H04160766A
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lithium
nonaqueous electrolyte
negative electrode
secondary battery
triflate
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Ryuji Oshita
竜司 大下
Hiroshi Watanabe
浩志 渡辺
Seiji Yoshimura
精司 吉村
Sanehiro Furukawa
古川 修弘
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、マンガン酸化物、三酸化モリブデン、五酸化
バナジウム、チタン或いはニオブの硫化物やセレン化物
などを活物質とする再充電可能な正極と、リチウム或い
はリチウム合金を活物質とする負極と、非水電解液とを
備えた非水電解液二次電池に係り、特に電解液の改良に
関するものである。
(ロ)従来の技術 この種二次電池では、放電時にイオンとなって溶出した
リチウムが充電時に金属リチウムとして負極表面に電析
するのであるが、この電析リチウムは表面積の大なる微
粒子状であるため活性度が高く、そのため非水電解液を
構成する有機溶媒と反応して溶媒を分解し電解液を劣化
させたり、又、充放電をくり返すことにより負極表面に
電析リチウムがデンドライト状に生長し、これがセパレ
ータをつきゃぶり正極に接して内部短絡を引起こし、そ
れ故この種電池は充放電サイクル特性が悪いという問題
があった。
(ハ)発明が解決しようとする課題 本発明は上述せる従来技術の問題点に鑑み、非水電解液
を改良して充放電サイクル特性に優れた非水電解液二次
電池を提供しようとするものである。
(ニ)課題を解決するための手段 本発明は再充電可能な正極と、リチウム或いはリチウム
合金からなる負極と、少なくとも一種の有機溶媒及び少
なくとも一種の溶質からなる非水電解液とを備えた非水
電解液二次電池において、非水電解液に共役基を含む置
換基を持つトリフラートを添加することを特徴とする。
ここで、前記共役基を含む置換基を持つトリフラートと
して、N−フルオロピリジニウムフラートとその誘導体
、或いはベンゼントリフラートとその誘導体より選択さ
れた少なくとも1つを用いることができる。
(ホ)作用 非水電解液に共役基を含む置換基を持つトリフラートを
添加すると、共役基を含む置換基を持つトリフラートと
負極活物質であるリチウムとが反応して、リチウム負極
表面にリチウムイオン導電性の高い被膜が生成し、充電
時に生成する活性な電析リチウムと非水電解液を構成す
る有機溶媒との反応や、デンドライト状の電析リチウム
の発生による内部短絡が抑制される。この結果、非水電
解液の劣化や内部短絡が抑えられ充放電サイクル特性の
向上が図れる。
(へ)実施例 以下に本発明の実施例につき詳述する。
(実施例1〜12) 第1図は本発明の一実施例としての扁平型非水電解液二
次電池の半断面図を示す。1はリチウムよりなる負極で
あり、負極缶2の内底面に固着せる負極集電体3に圧着
されている。4は正極であって、活物質であるマンガン
酸化物85重量%に導電剤としてアセチレンブラック1
0重量%及び結着剤としてフッ素樹脂5重量%の割合で
加え、十分混合した後成型したものであり、正極缶5の
内底面に固着せる正極集電体6に圧着されている。
7はポリプロピレン製多孔性膜よりなるセパレータであ
り、これに第1表に示すような各種の混合有機溶媒と溶
質との組み合わせに、N−フルオロピリジニウムトリフ
ラートを1.000ppm添加した電解液が含浸されて
いる。8は絶縁バッキングであり、電池寸法は直径24
.0m1D、高さ3.0圓である。
そしてこの電池を本発明電池A−Lとした。
第1表 (比較例1〜12) 電解液にN−フルオロピリジニウムトリフラートを添加
しない以外は実施例1〜12と同様の比較電池a−1を
作製した。
(実施例13) 非水電解液としてECとBCとDMEを1:1:2で混
合した混合溶媒に、溶質としてLiPF、を1モル/i
溶解したものを用い、且つ添加剤としてN−フルオロピ
リジニウムトリフラートの代わりにN−フルオロ−2,
4,6−)リメチルビリジニウムトリフラートを1. 
OOOppm用いることを除いて他は前記実施例と同様
の電池を作製した。この電池をMとする。
(実施例14) 非水電解液としてECとBCとDMEを1:1:2で混
合した混合溶媒に、容質としてLiPF、を1モル/を
溶解したものを用い、且つ添加剤としてN−フルオロピ
リジニウムトリフラートの代わりにN−フルオロ−3,
5−ジクロロピリジニウムトリフラートを1. OOO
ppm用いることを除いて他は前記実施例1〜12と同
様の電池を作製した。この電池をNとする。
第2表はこれら電池のサイクル数を示す。
第   2   表 尚、サイクル条件は充放電電流を2 m A、充放電時
間を3時間とし、放電時間内に電池電圧が2、OVに達
した電池を寿命とした。
第2表より明白なるように、本発明電池は比較電池に比
してサイクル特性が向上しているのがわかる。
尚、使用する共役基を含む置換基を持つトリフラートの
濃度は、1100pp以上であればその効果が得られる
が、特に500ppm〜3.000ppmの範囲で使用
することが望ましい。又、非水電解液を構成する有機溶
媒或いは溶質については何ら制約されない。更に、本発
明の骨子とする共役系置換基を持つトリフラートとして
は、本実施例で示したN−フルオロピリジニウムトリフ
ラート系以外に、例えばベンゼントリフラート、キシレ
ントリフラートのようなベンゼン系置換基を含むものな
どでも良い。
(ト)発明の効果 再充電可能な正極と、リチウム或いはリチウム合金を活
物質とする負極と、有機溶媒に少なくとも一つの溶質を
混合した非水電解液とを備える非水電解液二次電池にお
いて、非水電解液に共役基を含む置換基を持つトリフラ
ートを添加することにより、負極活物質であるリチウム
と共役基を含む置換基を持つトリフラートとが反応して
、リチウム負極表面に被膜が生成し、活性な電析リチウ
ムと非水電解液を構成する有機溶媒との反応が抑制され
一非水電解液の劣化を抑えることができるとともに、充
放電による負極表面における活性リチウムのデンドライ
ト状生長をも抑制でき、充放電サイクル特性の向上が図
れるものであり、この種電池の用途拡大に資するところ
極めて大である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示す扁平型非水系電解液二次電
池の半断面図を示す。 (1)・・・負極、(2)・・・負極缶、(3)・・・
負極集電体、(4)・・・正極、(5)・・・正極缶、
(6)・・・正極集電体、(7)・・・セパレータ、(
8)・・・絶縁バッキング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 充電可能な正極と、リチウム或いはリチウム合金か
    らなる負極と、少なくとも一種の有機溶媒及び少なくと
    も一種の溶質からなる非水電解液とを備えた非水電解液
    二次電池において、前記非水電解液に共役基を含む置換
    基を持つトリフラートを添加したことを特徴とする非水
    電解液二次電池。 2 前記共役基を含む置換基を持つトリフラートが、N
    −フルオロピリジニウムトリフラートとその誘導体、或
    いはベンゼントリフラートとその誘導体より選択された
    少なくとも1つであることを特徴とする請求項1記載の
    非水電解液二次電池。
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