JPH06163078A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- JPH06163078A JPH06163078A JP43A JP33658292A JPH06163078A JP H06163078 A JPH06163078 A JP H06163078A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33658292 A JP33658292 A JP 33658292A JP H06163078 A JPH06163078 A JP H06163078A
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- 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
Abstract
抑制することにより、負極にｄ002 面の間隔が０．３３
７nm未満の黒鉛を用い、電解質にリチウム塩を含有する
プロピレンカーボネートを用いた非水電解質二次電池の
実用化を図る。 【構成】電解質にアクリレートモノマーを添加した。
Description
もしくはメモリ保持電源としての高エネルギー密度でか
つ高い安全性を有する非水電解質二次電池に関するもの
である。
化に伴い、その電源である電池に対して小形で軽量かつ
高エネルギー密度で、更に繰り返し充放電が可能な二次
電池の開発への要求が高まっている。これら要求を満た
す二次電池として、非水電解質二次電池が最も有望であ
る。
硫化チタンをはじめとしてリチウムコバルト複合酸化
物、スピネル型リチウムマンガン酸化物、五酸化バナジ
ウムおよび三酸化モリブデンなどの種々のものが検討さ
れている。
リチウムをはじめとしてリチウムの吸蔵・放出が可能な
Ｌｉ−Ａｌ合金や炭素材料など種々のものが検討されて
いるが、なかでも炭素材料は、安全性が高くかつサイク
ル寿命の長い電池が得られるという利点がある。その炭
素材料のなかでも、ｄ002 面の間隔が０．３３７nm未満
の黒鉛は放電容量が大きく、また放電電圧が放電末期ま
で平坦に保持されるため、放電末期まで一定の放電電圧
を示す電池を組み立てることができる。
フルオロメタンスルフォン酸リチウム、六フッ化燐酸リ
チウムなどが一般に用いられている。また、リチウム塩
を溶解させる有機溶媒には、プロピレンカーボネート、
エチレンカーボネート、ジメトキシエタンなどが一般に
用いられている。なかでもプロピレンカーボネートは、
他の有機溶媒に比べて安価で、不純物の少ないものが得
られやすい。また、融点が−４８．８℃と低いため低温
でも使用可能である。その上、耐酸化性に優れ、電位窓
も広いため、高電位まで安定して使用できるという利点
がある。
イクル寿命の長く、放電容量の大きいｄ002 面の間隔が
０．３３７nm未満の黒鉛を用い、電解質にリチウム塩を
含有するプロピレンカーボネートを用いた場合、黒鉛と
プロピレンカーボネートの反応性が高く、両者の組み合
わせでは使用できないという問題があった。（A.N.Dey
and B.P.Sulivan, J.Electrochem.Soc., 2, 222-224, 1
970 ）
隔が０．３３７nm未満の黒鉛からなる負極と、正極と、
リチウム塩を含有するプロピレンカーボネートを含む電
解質を備える非水電解質二次電池において、前記電解質
にアクリレートモノマーを添加することにより上記問題
点を解決しようとするものである。
されたアクリレートモノマーは、負極の黒鉛表面で重合
し、プロピレンカーボネートの連続的な反応を抑制する
効果を示した。重合したアクリレートはプロピレンカー
ボネートを含んだ状態でゲル状に固化し、皮膜を形成し
ている。このゲル状の皮膜はイオン電導性を示し、電池
の充放電反応を阻害しないことが確認された。
ーは、負極の黒鉛表面でのみ重合するが、電解質全体を
重合させても良好な特性が得られた。適当な重合開始剤
を添加することにより、アクリレートモノマーを重合さ
せ、電解質全体をゲル化させることができた。ゲル状に
固化したプロピレンカーボネートを含む電解質は、黒鉛
と接触させても反応が起こりにくく、電池の寿命を延ば
すことが可能となった。 アクリレートモノマーは、Ｃ
Ｈ2 ＝Ｃ＝の基本構造を有するアクリル系樹脂のモノマ
ーであり、側鎖にメチル基を有するメタクリレートモノ
マーも含むものである。触媒を添加して、ＵＶ光を照射
したり加熱することにより容易に重合して、アクリル樹
脂やメタクリル樹脂となる市販の各種アクリレートモノ
マーを使用することができる。
する。 ［実施例１］クエン酸リチウムと二酸化マンガンとをリ
チウム：マンガン原子比で２：２５になるように混合
し、温度２７５℃で１５時間空気中で熱分解してリチウ
ムを含む二酸化マンガンを合成した。この二酸化マンガ
ンと導電剤としてのカーボン粉末および結着剤としての
フッ素樹脂粉末とを９５：３：２の重量比で混合し、こ
の混合物を直径１６mmの円板状に加圧成形したのち、温
度１２０℃で真空乾燥処理して正極を作製した。
の黒鉛と結着剤としてのフッ素樹脂粉末とを９１：９の
重量比で混合し、この混合物を直径１４mmの円板状に加
圧成形したのち、温度２５０℃で真空乾燥処理し、その
上にリチウムを張りつけて黒鉛中に吸蔵させて負極を作
製した。
おいて１は、ステンレス鋼板を打ち抜き加工した正極端
子を兼ねるケース、２はステンレス鋼板を打ち抜き加工
した負極端子を兼ねる封口板であり、その内壁には負極
３が当接されている。５は有機電解液を含浸したポリプ
ロピレンからなるセパレーター、６は正極であり正極端
子を兼ねるケース１の開口端部を内方へかしめ、ガスケ
ット４を介して負極端子を兼ねる封口板２の外周を締め
付けることにより密閉封口している。
塩素酸リチウムを１モル／リットルの濃度で溶解させた
ものを用いた。さらに電解液にアクリレートモノマーを
有機電解液とアクリレートモノマーの重量比が５：１に
なるように添加した。アクリレートモノマーとして、ブ
タンジオールジアクリレートを使用した。
缶を用いて本発明非水電解質二次電池（Ａ）を組み立て
た。 ［実施例２］前記実施例１で使用した電解質に重合開始
剤として、ベンゾインイソプロピルエーテルをアクリレ
ートモノマーと重合開始剤の重量比が２５：１になるよ
うに加え、アクリレートモノマーを重合させ、電解質を
ゲル状にした以外は、前記実施例１と同様にして、本発
明の非水電解質二次電池（Ｂ）を組み立てた。７mW/cm
のＵＶ光を１５分間照射して重合させた。重合開始剤を
適宜選択することにより、加熱により重合させることも
可能である。 ［比較例１］比較例として、電解液にアクリレートモノ
マーを添加しなかったこと以外は、前記実施例１と同様
にして、本発明の非水電解質二次電池と同様の構成をし
た比較電池（ア）を組み立てた。
置しておくと、（Ａ）（Ｂ）は問題なかったが、電池
（ア）は破裂した。これは、黒鉛の表面上でプロピレン
カーボネートが分解しプロピレンガスと炭酸ガスが発生
したためである。
を１．０mAの定電流で、端子電圧が３．４Ｖに至るまで
充電して、つづいて、同じく１．０mAの定電流で、端子
電圧が２Ｖに達するまで放電する充放電サイクル寿命試
験を室温下で３０サイクル行った。
の電池（Ａ）においては、プロピレンカーボネートを含
む電解質中で、黒鉛を負極に用いた電池の充放電が可能
となった。これは、アクリレートモノマーを添加するこ
とにより反応皮膜が形成され、黒鉛とプロピレンカーボ
ネートとの反応が抑制されたためである。また、本発明
の電池（Ｂ）においては、（Ａ）と比べて放電容量が増
加し、充放電のサイクル性能が向上した。これは、電解
質全体を重合したため、さらに黒鉛とプロピレンカーボ
ネートとの反応が抑制されたためである。
ンガンを用いる場合を説明したが、二硫化チタンをはじ
めとしてリチウムコバルト複合酸化物、スピネル型リチ
ウムマンガン酸化物(LixMn2 O4 ) 、五酸化バナジウム
および三酸化モリブデンなどの種々のものを用いること
ができる。
ト単独のみでなく、従来の有機電解液二次電池に用いら
れている有機溶媒、たとえば、非プロトン溶媒であるエ
チレンカーボネイトなどの環状エステル類およびテトラ
ハイドロフラン，ジオキソランなどのエーテル類等の２
種以上と混合した溶媒を用いることが出来る。
解質も基本的に限定されるものではない。たとえば、 L
iAsF6 ，LiPF6 ，LiCF3 SO3 などの１種以上を用いるこ
とができる。
コイン形電池であるが、円筒形、角形またはペーパー形
電池に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
３３７nm未満の黒鉛からなる負極と、正極と、リチウム
塩を含有するプロピレンカーボネートを含む電解質を備
える非水電解質二次電池において、前記電解質にアクリ
レートモノマーを添加することにより、黒鉛とプロピレ
ンカーボネートの反応を有効に抑制できるものであり、
その工業的価値は極めて大である。
内部構造を示した図。
Claims (2)
- 【請求項１】ｄ002 面の間隔が０．３３７nm未満の黒鉛
を主成分とする負極と、充放電可能な正極と、リチウム
塩を含有するプロピレンカーボネートを含む電解質を備
える非水電解質二次電池であって、前記電解質にアクリ
レートモノマーを添加したことを特徴とする非水電解質
二次電池。 - 【請求項２】前記アクリレートモノマーを重合させて、
前記電解質がゲル状に固化していることを特徴とする請
求項１記載の非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33658292A JP3596006B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33658292A JP3596006B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163078A true JPH06163078A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3596006B2 JP3596006B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18300641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33658292A Expired - Lifetime JP3596006B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596006B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999065101A1 (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-16 | Moltech Corporation | Multifunctional reactive monomers for safety protection of nonaqueous electrochemical cells |
| US6949318B2 (en) * | 2001-04-26 | 2005-09-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Polymeric gel electrolyte and lithium battery employing the same |
| JP2012510703A (ja) * | 2009-02-26 | 2012-05-10 | エルジー・ケム・リミテッド | リチウム二次電池用非水電解質及びそれを備えたリチウム二次電池 |
| US8541128B2 (en) | 2001-12-03 | 2013-09-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable lithium battery and method of fabricating same |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP33658292A patent/JP3596006B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999065101A1 (en) * | 1998-06-08 | 1999-12-16 | Moltech Corporation | Multifunctional reactive monomers for safety protection of nonaqueous electrochemical cells |
| US6949318B2 (en) * | 2001-04-26 | 2005-09-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Polymeric gel electrolyte and lithium battery employing the same |
| US8541128B2 (en) | 2001-12-03 | 2013-09-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable lithium battery and method of fabricating same |
| JP2012510703A (ja) * | 2009-02-26 | 2012-05-10 | エルジー・ケム・リミテッド | リチウム二次電池用非水電解質及びそれを備えたリチウム二次電池 |
| JP2014160676A (ja) * | 2009-02-26 | 2014-09-04 | Lg Chem Ltd | リチウム二次電池用非水電解質及びそれを備えたリチウム二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3596006B2 (ja) | 2004-12-02 |
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