JPH04267075A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- JPH04267075A JPH04267075A JP3050488A JP5048891A JPH04267075A JP H04267075 A JPH04267075 A JP H04267075A JP 3050488 A JP3050488 A JP 3050488A JP 5048891 A JP5048891 A JP 5048891A JP H04267075 A JPH04267075 A JP H04267075A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水溶媒系の電解液を
用いるリチウム二次電池に関するもので、詳しくはその
電解液に関するものである。
用いるリチウム二次電池に関するもので、詳しくはその
電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、負極にリチウムを利用した二次電
池が注目され、実用化に向けての技術進歩が著しい。し
かし、負極として金属リチウムを用いる二次電池では、
充放電サイクル寿命が短いという問題がある。これは、
充電時のリチウムがデンドライト状に析出することによ
る負極の劣化に起因する。この問題を解消するべく、リ
チウム吸蔵能力を有する炭素粉末又は繊維を負極とする
リチウム二次電池が特開昭６２−２６８０５８号公報等
で提案されている。
池が注目され、実用化に向けての技術進歩が著しい。し
かし、負極として金属リチウムを用いる二次電池では、
充放電サイクル寿命が短いという問題がある。これは、
充電時のリチウムがデンドライト状に析出することによ
る負極の劣化に起因する。この問題を解消するべく、リ
チウム吸蔵能力を有する炭素粉末又は繊維を負極とする
リチウム二次電池が特開昭６２−２６８０５８号公報等
で提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、負極に炭素質
材料を用いた従来のリチウム二次電池は、環状炭酸エス
テル、環状エステル及びその混合溶媒を電解液として使
用しているため、電池の初充電時等に炭素粉末又は繊維
の負極表面で溶媒が分解され、充放電効率が低く、初期
容量及び充放電サイクル性能が低下する問題があった。
材料を用いた従来のリチウム二次電池は、環状炭酸エス
テル、環状エステル及びその混合溶媒を電解液として使
用しているため、電池の初充電時等に炭素粉末又は繊維
の負極表面で溶媒が分解され、充放電効率が低く、初期
容量及び充放電サイクル性能が低下する問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、負極に炭素質材料を用いる非水系二次電
池であって、その電解液が少なくとも環状炭酸エステル
、環状エステル又はその混合溶媒を含み、さらに用いた
環状炭酸エステル、環状エステル又はその混合溶媒より
還元電位の高い溶媒を少なくとも１種類以上含むことを
特徴とするリチウム二次電池としたものである。
決するために、負極に炭素質材料を用いる非水系二次電
池であって、その電解液が少なくとも環状炭酸エステル
、環状エステル又はその混合溶媒を含み、さらに用いた
環状炭酸エステル、環状エステル又はその混合溶媒より
還元電位の高い溶媒を少なくとも１種類以上含むことを
特徴とするリチウム二次電池としたものである。
【０００５】本発明でいう環状炭酸エステルとしては、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，
２−ブチレンカーボネート、２，３−ブチレンカーボネ
ート、ビニレンカーボネート等、環状エステルとしては
、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレ
ロラクトン等が挙げられている。また、本発明でいう環
状炭酸エステル、環状エステル又はその混合溶媒より還
元電位の高い溶媒としては、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、アセトニトリル、ジメチルスルホ
キシド等が使用できる。
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，
２−ブチレンカーボネート、２，３−ブチレンカーボネ
ート、ビニレンカーボネート等、環状エステルとしては
、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレ
ロラクトン等が挙げられている。また、本発明でいう環
状炭酸エステル、環状エステル又はその混合溶媒より還
元電位の高い溶媒としては、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、アセトニトリル、ジメチルスルホ
キシド等が使用できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００７】（実施例１）図１は、本発明に係るリチウ
ム二次電池の模式図で、１は正極活物質ＬｉＣｏＯ２
と導電剤のカーボンブラック、フッ素系樹脂の結着剤か
らなる正極で、アルミニウムネットの正極集電体５に圧
着されている。２はカーボン負極で炭素粉末とゴム系の
結着剤からなり、ニッケルネットの負極集電体６に圧着
されている。３はポリプロピレンの微孔膜からなるセパ
レータである。４は本発明に係る電解液で、環状エステ
ルとしてγ−ブチロラクトン、環状炭酸エステルとして
プロピレンカーボネート及び還元電位の高い溶媒として
ジメチルカーボネートにＬｉＢＦ４ を溶解したものを
用いている。前記カーボン負極２の炭素粉末は、ピッチ
系炭素繊維を粉砕し、平均粒径１０μｍにしたものであ
る。 この電池をＡ電池とする。
ム二次電池の模式図で、１は正極活物質ＬｉＣｏＯ２
と導電剤のカーボンブラック、フッ素系樹脂の結着剤か
らなる正極で、アルミニウムネットの正極集電体５に圧
着されている。２はカーボン負極で炭素粉末とゴム系の
結着剤からなり、ニッケルネットの負極集電体６に圧着
されている。３はポリプロピレンの微孔膜からなるセパ
レータである。４は本発明に係る電解液で、環状エステ
ルとしてγ−ブチロラクトン、環状炭酸エステルとして
プロピレンカーボネート及び還元電位の高い溶媒として
ジメチルカーボネートにＬｉＢＦ４ を溶解したものを
用いている。前記カーボン負極２の炭素粉末は、ピッチ
系炭素繊維を粉砕し、平均粒径１０μｍにしたものであ
る。 この電池をＡ電池とする。
【０００８】（実施例２）Ａ電池においての電解液に代
えてγ−ブチロラクトン、及びジメチルカーボネートに
ＬｉＢＦ４ を溶解したものを電解液に用いて電池を作
製した。この電池をＢ電池とする。
えてγ−ブチロラクトン、及びジメチルカーボネートに
ＬｉＢＦ４ を溶解したものを電解液に用いて電池を作
製した。この電池をＢ電池とする。
【０００９】（実施例３）Ａ電池においての電解液に代
えてプロピレンカーボネート、及びジメチルカーボネー
トにＬｉＢＦ４ を溶解したものを電解液に用いて電池
を作製した。この電池をＣ電池とする。
えてプロピレンカーボネート、及びジメチルカーボネー
トにＬｉＢＦ４ を溶解したものを電解液に用いて電池
を作製した。この電池をＣ電池とする。
【００１０】（比較例１）Ａ電池においての電解液に代
えてγ−ブチロラクトン及びプロピレンカーボネートに
ＬｉＢＦ４ を溶解したものを電解液に用いて電池を作
製した。この電池をＤ電池とする。
えてγ−ブチロラクトン及びプロピレンカーボネートに
ＬｉＢＦ４ を溶解したものを電解液に用いて電池を作
製した。この電池をＤ電池とする。
【００１１】（比較例２）Ａ電池においての電解液に代
えてγ−ブチロラクトンにＬｉＢＦ４ を溶解したもの
を電解液に用いて電池を作製した。この電池をＥ電池と
する。
えてγ−ブチロラクトンにＬｉＢＦ４ を溶解したもの
を電解液に用いて電池を作製した。この電池をＥ電池と
する。
【００１２】（比較例３）Ａ電池においての電解液に代
えてプロピレンカーボネートにＬｉＢＦ４ を溶解した
ものを電解液に用いて電池を作製した。この電池をＦ電
池とする。
えてプロピレンカーボネートにＬｉＢＦ４ を溶解した
ものを電解液に用いて電池を作製した。この電池をＦ電
池とする。
【００１３】上記の電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦの初
期容量及び充放電効率を比較した。その結果を表１に示
す。なお、この時の試験方法としては、充電は定電流定
電圧充電であり、定電流の電流密度は１ｍＡ／ｃｍ２
、終止電圧は４．２ Ｖ、定電圧充電は電圧が４．２
Ｖで５時間行なった。また、放電は定電流放電で、電流
密度は１ｍＡ／ｃｍ２ 、終止電圧は３．０ Ｖで行な
った。
期容量及び充放電効率を比較した。その結果を表１に示
す。なお、この時の試験方法としては、充電は定電流定
電圧充電であり、定電流の電流密度は１ｍＡ／ｃｍ２
、終止電圧は４．２ Ｖ、定電圧充電は電圧が４．２
Ｖで５時間行なった。また、放電は定電流放電で、電流
密度は１ｍＡ／ｃｍ２ 、終止電圧は３．０ Ｖで行な
った。
【００１４】
【００１５】表１より、本発明の電池Ａ，Ｂ及びＣは、
従来の電池Ｄ，Ｅ及びＦに比べて初期容量及び充放電効
率は格段に優れていることがわかった。
従来の電池Ｄ，Ｅ及びＦに比べて初期容量及び充放電効
率は格段に優れていることがわかった。
【００１６】さらに、電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦを
充電状態にし、常温で３０日間放置した時の自己放電量
を調査した。その結果を表２に示す。
充電状態にし、常温で３０日間放置した時の自己放電量
を調査した。その結果を表２に示す。
【００１７】
【００１８】表２より、本発明の電池Ａ，Ｂ及びＣは、
従来の電池Ｄ，Ｅ及びＦに比べて自己放電量の少ないこ
とがわかった。
従来の電池Ｄ，Ｅ及びＦに比べて自己放電量の少ないこ
とがわかった。
【００１９】また、電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦの充
放電サイクル数と放電容量との関係を調査した。その結
果を図２に示す。図２より、電池Ａ，Ｂ及びＣの容量は
、１００サイクル経過後もほとんど容量が低下していな
いが、電池Ｄ，Ｅ及びＦの容量は、３０〜５０サイクル
で初期容量の１／２に低下していることがわかった。
放電サイクル数と放電容量との関係を調査した。その結
果を図２に示す。図２より、電池Ａ，Ｂ及びＣの容量は
、１００サイクル経過後もほとんど容量が低下していな
いが、電池Ｄ，Ｅ及びＦの容量は、３０〜５０サイクル
で初期容量の１／２に低下していることがわかった。
【００２０】
【発明の効果】上述の如く本発明は、高容量でサイクル
性能に優れ、且つ自己放電の小さいリチウム二次電池を
提供できるので、その工業的価値は極めて大きい。
性能に優れ、且つ自己放電の小さいリチウム二次電池を
提供できるので、その工業的価値は極めて大きい。
【図１】本発明リチウム二次電池の模式図である。
【図２】本発明電池Ａ，Ｂ及びＣと従来の電池Ｄ，Ｅお
よびＦの充放電サイクル数と放電容量との関係を示す特
性図である。
よびＦの充放電サイクル数と放電容量との関係を示す特
性図である。
１ 正極
２ 負極
３ セパレータ
４ 電解液
５ 正極集電体
６ 負極集電体
Claims (1)
- 【請求項１】 負極に炭素質材料を用いる非水系二次
電池であって、その電解液が少なくとも環状炭酸エステ
ル、環状エステル又はその混合溶媒を含み、該環状炭酸
エステル、環状エステル又はその混合溶媒より還元電位
の高い溶媒を少なくとも１種類以上含むことを特徴とす
るリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050488A JPH04267075A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050488A JPH04267075A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04267075A true JPH04267075A (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=12860308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050488A Pending JPH04267075A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04267075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000208169A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP2000294276A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-10-20 | Tomiyama Pure Chemical Industries Ltd | 二次電池用非水電解液 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0414771A (ja) * | 1990-05-02 | 1992-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JPH04171674A (ja) * | 1990-11-05 | 1992-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH04206167A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-28 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH04218270A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JPH04242077A (ja) * | 1991-01-09 | 1992-08-28 | Japan Storage Battery Co Ltd | 有機電解液二次電池 |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3050488A patent/JPH04267075A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4568920B2 (ja) * | 1999-01-18 | 2010-10-27 | 三菱化学株式会社 | 非水電解液二次電池及びそれに用いる非水電解液 |
| JP2000294276A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-10-20 | Tomiyama Pure Chemical Industries Ltd | 二次電池用非水電解液 |
| JP4706807B2 (ja) * | 1999-04-02 | 2011-06-22 | 富山薬品工業株式会社 | 非水電解型二次電池 |
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