JPH07142055A - 非水系電池 - Google Patents
非水系電池Info
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- JPH07142055A JPH07142055A JP5314534A JP31453493A JPH07142055A JP H07142055 A JPH07142055 A JP H07142055A JP 5314534 A JP5314534 A JP 5314534A JP 31453493 A JP31453493 A JP 31453493A JP H07142055 A JPH07142055 A JP H07142055A
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- electrode active
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【構成】リチウムを負極活物質とする負極と、式：Ｌｉ
X Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０≦Ｙ
≦１、１．８＜Ｚ＜２．２である。）で表されるリチウ
ム−遷移金属複合酸化物を正極活物質とする正極とを備
える非水系電池において、前記正極活物質中の遷移金属
に対するホウ素の割合が０．５〜１５モル％となるよう
に、前記正極活物質にホウ素化合物が添加されて成る。 【効果】正極活物質による電解液の分解が、触媒毒とし
て作用するホウ素化合物を添加することにより抑制され
るため、高温下での保存特性に優れる。
X Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０≦Ｙ
≦１、１．８＜Ｚ＜２．２である。）で表されるリチウ
ム−遷移金属複合酸化物を正極活物質とする正極とを備
える非水系電池において、前記正極活物質中の遷移金属
に対するホウ素の割合が０．５〜１５モル％となるよう
に、前記正極活物質にホウ素化合物が添加されて成る。 【効果】正極活物質による電解液の分解が、触媒毒とし
て作用するホウ素化合物を添加することにより抑制され
るため、高温下での保存特性に優れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水系電池に係わり、
詳しくは非水系電池の高温における保存特性を改善する
ことを目的とした、正極の改良に関する。
詳しくは非水系電池の高温における保存特性を改善する
ことを目的とした、正極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
金属リチウム又はリチウムイオンを吸蔵、放出し得る合
金若しくは炭素材料などを負極材料とし、リチウム−遷
移金属複合酸化物を正極材料とする非水系電池が、高エ
ネルギー密度を有する電池として注目されつつある。
金属リチウム又はリチウムイオンを吸蔵、放出し得る合
金若しくは炭素材料などを負極材料とし、リチウム−遷
移金属複合酸化物を正極材料とする非水系電池が、高エ
ネルギー密度を有する電池として注目されつつある。
【０００３】上記リチウム−遷移金属複合酸化物として
は、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＦｅＯ2 及びＬｉX Ｎｉ1-Y Ｃ
ｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０≦Ｙ≦１、１．８
＜Ｚ＜２．２）などがよく知られているが、なかでも、
ＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ は、容量が大きく、最も注目
されている正極活物質の一つである。
は、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＦｅＯ2 及びＬｉX Ｎｉ1-Y Ｃ
ｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０≦Ｙ≦１、１．８
＜Ｚ＜２．２）などがよく知られているが、なかでも、
ＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ は、容量が大きく、最も注目
されている正極活物質の一つである。
【０００４】しかしながら、ＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ
を正極活物質として用いた非水系電池を長期間高温で保
存したり、特に二次電池の場合において、充電後の状態
（正極活物質からリチウムイオンが放出された状態）で
長期間高温で保存したりすると、電池の内部抵抗が上昇
する。このように内部抵抗が上昇するのは、次の理由に
よると考えられる。
を正極活物質として用いた非水系電池を長期間高温で保
存したり、特に二次電池の場合において、充電後の状態
（正極活物質からリチウムイオンが放出された状態）で
長期間高温で保存したりすると、電池の内部抵抗が上昇
する。このように内部抵抗が上昇するのは、次の理由に
よると考えられる。
【０００５】すなわち、充電時には上記正極活物質から
リチウムが放出されて、充電後は活物質中のニッケル又
はコバルトの酸化数が３を超え、また放電時にも活物質
中のニッケル又はコバルトの酸化数が３を超えている。
更に、一次電池においても放電時には活物質中のニッケ
ル又はコバルトの酸化数が３を超えている。このように
ニッケル又はコバルトの酸化数が３を超えると、これら
の正極活物質の触媒作用により電解液が分解してガスが
発生し、この発生したガスにより、正極の極板形状に変
形が起こり、正極活物質層と芯体（集電体）等との密着
性が低下して内部抵抗が上昇するのである。
リチウムが放出されて、充電後は活物質中のニッケル又
はコバルトの酸化数が３を超え、また放電時にも活物質
中のニッケル又はコバルトの酸化数が３を超えている。
更に、一次電池においても放電時には活物質中のニッケ
ル又はコバルトの酸化数が３を超えている。このように
ニッケル又はコバルトの酸化数が３を超えると、これら
の正極活物質の触媒作用により電解液が分解してガスが
発生し、この発生したガスにより、正極の極板形状に変
形が起こり、正極活物質層と芯体（集電体）等との密着
性が低下して内部抵抗が上昇するのである。
【０００６】このように、この種の正極活物質を使用し
た非水系電池には、高温下で長期間放置される自動車電
話などの電源としては不向きであるという問題があった
ため、その改善が要望されていた。
た非水系電池には、高温下で長期間放置される自動車電
話などの電源としては不向きであるという問題があった
ため、その改善が要望されていた。
【０００７】本発明は、かかる要望に応えるべくなされ
たものであって、その目的とするところは、高温保存特
性に優れたＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ を正極活物質とす
る非水系電池を提供するにある。
たものであって、その目的とするところは、高温保存特
性に優れたＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ を正極活物質とす
る非水系電池を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る非水系電池（以下「本発明電池」と称す
る。）は、リチウムを負極活物質とする負極と、式：Ｌ
ｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０≦
Ｙ≦１、１．８＜Ｚ＜２．２である。）で表されるリチ
ウム−遷移金属複合酸化物を正極活物質とする正極とを
備える非水系電池において、前記正極活物質中の遷移金
属に対するホウ素の割合が０．５〜１５モル％となるよ
うに、前記正極活物質にホウ素化合物が添加されてな
る。
の本発明に係る非水系電池（以下「本発明電池」と称す
る。）は、リチウムを負極活物質とする負極と、式：Ｌ
ｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０≦
Ｙ≦１、１．８＜Ｚ＜２．２である。）で表されるリチ
ウム−遷移金属複合酸化物を正極活物質とする正極とを
備える非水系電池において、前記正極活物質中の遷移金
属に対するホウ素の割合が０．５〜１５モル％となるよ
うに、前記正極活物質にホウ素化合物が添加されてな
る。
【０００９】正極活物質中の遷移金属（ニッケル及び／
又はコバルト）に対するホウ素の割合が０．５〜１５モ
ル％（正極活物質の遷移金属１００モル部に対して０．
５〜１５モル部）に規制されるのは、０．５モル％未満
では添加効果（触媒毒として働き電解液の分解を抑制す
る効果）が充分に発現されず、一方１５モル％を超える
と、ホウ素化合物の導電性が低いことに起因して電池の
内部抵抗が上昇するからである。
又はコバルト）に対するホウ素の割合が０．５〜１５モ
ル％（正極活物質の遷移金属１００モル部に対して０．
５〜１５モル部）に規制されるのは、０．５モル％未満
では添加効果（触媒毒として働き電解液の分解を抑制す
る効果）が充分に発現されず、一方１５モル％を超える
と、ホウ素化合物の導電性が低いことに起因して電池の
内部抵抗が上昇するからである。
【００１０】ホウ素化合物としては、Ｂ2 Ｏ3 、Ｂ
4 Ｃ、ＢＰ、ＢＮ、Ｂ2 Ｓ3 が代表的なものとして例示
され、必要に応じて２種以上添加することも可能であ
る。
4 Ｃ、ＢＰ、ＢＮ、Ｂ2 Ｓ3 が代表的なものとして例示
され、必要に応じて２種以上添加することも可能であ
る。
【００１１】本発明におけるリチウムを負極活物質とす
る負極としては、金属リチウム、及び、リチウムイオン
を吸蔵、放出し得る合金又は炭素材料を電極材料として
用いたものが例示される。
る負極としては、金属リチウム、及び、リチウムイオン
を吸蔵、放出し得る合金又は炭素材料を電極材料として
用いたものが例示される。
【００１２】本発明は、ＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ を正
極活物質として用いた場合に問題となっていた電解液の
分解を、ホウ素化合物を正極活物質に添加することによ
り抑制し、もって非水系電池の高温下での保存特性を改
善することに成功したものである。それゆえ、電解液な
ど、電池を構成する他の部材については従来非水系電池
用として提案され、或いは実用されている種々の材料を
特に制限なく用いることが可能である。
極活物質として用いた場合に問題となっていた電解液の
分解を、ホウ素化合物を正極活物質に添加することによ
り抑制し、もって非水系電池の高温下での保存特性を改
善することに成功したものである。それゆえ、電解液な
ど、電池を構成する他の部材については従来非水系電池
用として提案され、或いは実用されている種々の材料を
特に制限なく用いることが可能である。
【００１３】非水電解液としては、エチレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、プロピレンカーボネートな
どの有機溶媒や、これらとジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２
−ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタンなどの低
沸点溶媒との混合溶媒に、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4、
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などの溶質を０．７〜１．５Ｍ（モル
／リットル）の割合で溶かした溶液が例示される。
ト、ビニレンカーボネート、プロピレンカーボネートな
どの有機溶媒や、これらとジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２
−ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタンなどの低
沸点溶媒との混合溶媒に、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4、
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などの溶質を０．７〜１．５Ｍ（モル
／リットル）の割合で溶かした溶液が例示される。
【００１４】
【作用】本発明においては、ホウ素化合物が、電解液の
分解反応において触媒毒として働くので、長期間保存し
ても（特に、二次電池にあって充電後の状態で長期間保
存しても）、ガスが発生しにくい。このため、正極の極
板形状に変形が起こりにくくなり、電池の内部抵抗の上
昇が抑制される。
分解反応において触媒毒として働くので、長期間保存し
ても（特に、二次電池にあって充電後の状態で長期間保
存しても）、ガスが発生しにくい。このため、正極の極
板形状に変形が起こりにくくなり、電池の内部抵抗の上
昇が抑制される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
【００１６】（実施例１）扁平型の非水系電池（本発明
電池）を作製した。
電池）を作製した。
【００１７】〔正極〕ＬｉＯＨと、Ｎｉ（ＯＨ）2 と、
Ｃｏ（ＯＨ）2 とをモル比１：０．９：０．１で乳鉢に
て混合した後、この混合物を乾燥空気雰囲気下にて、７
５０°Ｃで２０時間熱処理し、ＬｉＮｉ0.9 Ｃｏ0.1 Ｏ
2 で示される正極活物質を得た。次いで、平均粒径が５
μｍとなるように石川式らいかい乳鉢中で粉砕した後、
この正極活物質粉末中の遷移金属に対するホウ素の割合
が０．５モル％となるように、正極活物質粉末にＢ2 Ｏ
3 粉末を添加混合した。
Ｃｏ（ＯＨ）2 とをモル比１：０．９：０．１で乳鉢に
て混合した後、この混合物を乾燥空気雰囲気下にて、７
５０°Ｃで２０時間熱処理し、ＬｉＮｉ0.9 Ｃｏ0.1 Ｏ
2 で示される正極活物質を得た。次いで、平均粒径が５
μｍとなるように石川式らいかい乳鉢中で粉砕した後、
この正極活物質粉末中の遷移金属に対するホウ素の割合
が０．５モル％となるように、正極活物質粉末にＢ2 Ｏ
3 粉末を添加混合した。
【００１８】次いで、上記Ｂ2 Ｏ3 を添加混合した正極
活物質粉末と、導電剤としてのアセチレンブラックと、
結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを、重量比９
０：６：４で混合して正極合剤を調製し、この正極合剤
を２トン／ｃｍ2 の圧力で直径２０ｍｍの円板状に加圧
成型した後、２５０°Ｃで２時間熱処理して正極を作製
した。
活物質粉末と、導電剤としてのアセチレンブラックと、
結着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを、重量比９
０：６：４で混合して正極合剤を調製し、この正極合剤
を２トン／ｃｍ2 の圧力で直径２０ｍｍの円板状に加圧
成型した後、２５０°Ｃで２時間熱処理して正極を作製
した。
【００１９】〔負極〕所定の厚みを有する金属リチウム
の圧延板を直径２０ｍｍの円板状に打ち抜いて負極を作
製した。
の圧延板を直径２０ｍｍの円板状に打ち抜いて負極を作
製した。
【００２０】〔非水電解液〕プロピレンカーボネートと
１，２−ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒に、過塩
素酸リチウムを１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶かし
て非水電解液を調製した。
１，２−ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒に、過塩
素酸リチウムを１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶かし
て非水電解液を調製した。
【００２１】〔電池の作製〕以上の正負両極及び非水電
解液を用いて扁平型の本発明電池ＢＡ１を作製した（電
池寸法：直径２４．０ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ）。なお、
セパレータとしては、ポリプロピレン製の微多孔膜（ヘ
キストセラニーズ社製、商品名「セルガード」）を使用
し、これに先の非水電解液を含浸させた。
解液を用いて扁平型の本発明電池ＢＡ１を作製した（電
池寸法：直径２４．０ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ）。なお、
セパレータとしては、ポリプロピレン製の微多孔膜（ヘ
キストセラニーズ社製、商品名「セルガード」）を使用
し、これに先の非水電解液を含浸させた。
【００２２】図１は、作製した本発明電池ＢＡ１を模式
的に示す断面図であり、同図に示す本発明電池ＢＡ１
は、正極１、負極２、これら両電極１，２を互いに離間
するセパレータ３、正極缶４、負極缶５、正極集電体
６、負極集電体７及びポリプロピレン製の絶縁パッキン
グ８などからなる。
的に示す断面図であり、同図に示す本発明電池ＢＡ１
は、正極１、負極２、これら両電極１，２を互いに離間
するセパレータ３、正極缶４、負極缶５、正極集電体
６、負極集電体７及びポリプロピレン製の絶縁パッキン
グ８などからなる。
【００２３】正極１及び負極２は、非水電解液を含浸し
たセパレータ３を介して対向して正負両極缶４，５が形
成する電池ケース内に収納されており、正極１は正極集
電体６を介して正極缶４に、また負極２は負極集電体７
を介して負極缶５に接続され、電池内部に生じた化学エ
ネルギーを正極缶４及び負極缶５の両端子から電気エネ
ルギーとして外部へ取り出し得るようになっている。
たセパレータ３を介して対向して正負両極缶４，５が形
成する電池ケース内に収納されており、正極１は正極集
電体６を介して正極缶４に、また負極２は負極集電体７
を介して負極缶５に接続され、電池内部に生じた化学エ
ネルギーを正極缶４及び負極缶５の両端子から電気エネ
ルギーとして外部へ取り出し得るようになっている。
【００２４】（実施例２〜５）正極活物質中の遷移金属
に対するホウ素の割合が、それぞれ５モル％、１０モル
％、１５モル％となるように、正極活物質にＢ2 Ｏ3 粉
末を添加したこと以外は実施例１と同様にして、正極を
作製した。次いで、これらの正極を用いたこと以外は実
施例１と同様にして、本発明電池ＢＡ２（正極活物質中
の遷移金属に対するホウ素の割合〔以下、単に「ホウ素
の割合」と称することがある。〕：５モル％）、ＢＡ３
（ホウ素の割合：１０モル％）、ＢＡ４（ホウ素の割
合：１５モル％）を作製した。
に対するホウ素の割合が、それぞれ５モル％、１０モル
％、１５モル％となるように、正極活物質にＢ2 Ｏ3 粉
末を添加したこと以外は実施例１と同様にして、正極を
作製した。次いで、これらの正極を用いたこと以外は実
施例１と同様にして、本発明電池ＢＡ２（正極活物質中
の遷移金属に対するホウ素の割合〔以下、単に「ホウ素
の割合」と称することがある。〕：５モル％）、ＢＡ３
（ホウ素の割合：１０モル％）、ＢＡ４（ホウ素の割
合：１５モル％）を作製した。
【００２５】（比較例１）正極活物質にＢ2 Ｏ3 粉末を
添加混合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、
正極を作製した。次いで、この正極を用いたこと以外は
実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ１を作製した。
添加混合しなかったこと以外は実施例１と同様にして、
正極を作製した。次いで、この正極を用いたこと以外は
実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ１を作製した。
【００２６】（比較例２）正極活物質中の遷移金属に対
するホウ素の割合が、０．２モル％となるように、正極
活物質にＢ2 Ｏ3 粉末を添加したこと以外は実施例１と
同様にして、正極を作製した。次いで、この正極を用い
たこと以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ２を
作製した。
するホウ素の割合が、０．２モル％となるように、正極
活物質にＢ2 Ｏ3 粉末を添加したこと以外は実施例１と
同様にして、正極を作製した。次いで、この正極を用い
たこと以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ２を
作製した。
【００２７】（比較例３）正極活物質中の遷移金属に対
するホウ素の割合が、１５．５モル％となるように、正
極活物質にＢ2 Ｏ3 粉末を添加したこと以外は実施例１
と同様にして、正極を作製した。次いで、この正極を用
いたこと以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ３
を作製した。
するホウ素の割合が、１５．５モル％となるように、正
極活物質にＢ2 Ｏ3 粉末を添加したこと以外は実施例１
と同様にして、正極を作製した。次いで、この正極を用
いたこと以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ３
を作製した。
【００２８】本発明電池ＢＡ１〜ＢＡ４及び比較電池Ｂ
Ｃ１〜ＢＣ３の正極活物質中の遷移金属に対するホウ素
の割合を、次の表１にまとめて示す。
Ｃ１〜ＢＣ３の正極活物質中の遷移金属に対するホウ素
の割合を、次の表１にまとめて示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】〔保存特性〕本発明電池ＢＡ１〜ＢＡ４及
び比較電池ＢＣ１〜ＢＣ３を充電した後、８０°Ｃで３
０日間保存し、各電池の保存前後の電池の内部抵抗を調
べた。結果を表１及び図２に示す。
び比較電池ＢＣ１〜ＢＣ３を充電した後、８０°Ｃで３
０日間保存し、各電池の保存前後の電池の内部抵抗を調
べた。結果を表１及び図２に示す。
【００３１】図２は、各電池の保存特性を、縦軸に電池
の内部抵抗（Ω）を、また横軸に正極活物質の遷移金属
に対するホウ素の割合（モル％）をとって示したグラフ
であり、同図及び表１に示すように本発明電池ＢＡ１〜
ＢＡ４では保存前後を問わず電池の内部抵抗が２０〜３
０Ωと低いのに対して、比較電池ＢＣ１、ＢＣ２では保
存前は共に２０Ωと低いものの保存後はそれぞれ５０
Ω、４５Ωと高く、また比較電池ＢＣ３では保存後に４
５Ωと高くなるのみならず保存前も４０Ωと高い。この
ことから、高温で保存した後の電池の内部抵抗が、正極
活物質中の遷移金属に対するホウ素の割合が０．５〜１
５モル％となるように正極活物質にホウ素化合物を添加
することにより、顕著に抑制されることが分かる。
の内部抵抗（Ω）を、また横軸に正極活物質の遷移金属
に対するホウ素の割合（モル％）をとって示したグラフ
であり、同図及び表１に示すように本発明電池ＢＡ１〜
ＢＡ４では保存前後を問わず電池の内部抵抗が２０〜３
０Ωと低いのに対して、比較電池ＢＣ１、ＢＣ２では保
存前は共に２０Ωと低いものの保存後はそれぞれ５０
Ω、４５Ωと高く、また比較電池ＢＣ３では保存後に４
５Ωと高くなるのみならず保存前も４０Ωと高い。この
ことから、高温で保存した後の電池の内部抵抗が、正極
活物質中の遷移金属に対するホウ素の割合が０．５〜１
５モル％となるように正極活物質にホウ素化合物を添加
することにより、顕著に抑制されることが分かる。
【００３２】（実施例５〜８）Ｂ2 Ｏ3 粉末に代えてＢ
4 Ｃ粉末を添加したこと以外は実施例１〜４と同様にし
て、正極を作製した。次いで、これらの正極を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして、本発明電池ＢＡ５（ホ
ウ素の割合：０．５モル％）、ＢＡ６（ホウ素の割合：
５モル％）、ＢＡ７（ホウ素の割合：１０モル％）、Ｂ
Ａ８（ホウ素の割合：１５モル％）を作製した。
4 Ｃ粉末を添加したこと以外は実施例１〜４と同様にし
て、正極を作製した。次いで、これらの正極を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして、本発明電池ＢＡ５（ホ
ウ素の割合：０．５モル％）、ＢＡ６（ホウ素の割合：
５モル％）、ＢＡ７（ホウ素の割合：１０モル％）、Ｂ
Ａ８（ホウ素の割合：１５モル％）を作製した。
【００３３】（比較例４）正極活物質中の遷移金属に対
するホウ素の割合が０．２モル％となるように、正極活
物質にＢ4 Ｃ粉末を添加したこと以外は実施例５と同様
にして、正極を作製した。次いで、この正極を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ４を作製
した。
するホウ素の割合が０．２モル％となるように、正極活
物質にＢ4 Ｃ粉末を添加したこと以外は実施例５と同様
にして、正極を作製した。次いで、この正極を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ４を作製
した。
【００３４】（比較例５）正極活物質中の遷移金属に対
するホウ素の割合が１５．５モル％となるように、正極
活物質にＢ4 Ｃ粉末を添加したこと以外は実施例５と同
様にして、正極を作製した。次いで、この正極を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ５を作
製した。
するホウ素の割合が１５．５モル％となるように、正極
活物質にＢ4 Ｃ粉末を添加したこと以外は実施例５と同
様にして、正極を作製した。次いで、この正極を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、比較電池ＢＣ５を作
製した。
【００３５】本発明電池ＢＡ５〜ＢＡ８及び比較電池Ｂ
Ｃ４、ＢＣ５の正極活物質中の遷移金属に対するホウ素
の割合を、次の表２にまとめて示す。なお、表２中に
は、比較の便宜のために、比較電池ＢＣ１の結果（表１
より転記）も示してある。
Ｃ４、ＢＣ５の正極活物質中の遷移金属に対するホウ素
の割合を、次の表２にまとめて示す。なお、表２中に
は、比較の便宜のために、比較電池ＢＣ１の結果（表１
より転記）も示してある。
【００３６】
【表２】
【００３７】〔保存特性〕先と同様にして、本発明電池
ＢＡ５〜ＢＡ８及び比較電池ＢＣ４、ＢＣ５の保存特性
を調べた。結果を図３及び表２に示す。なお、図３中に
は、比較の便宜のために、比較電池ＢＣ１の結果（図２
より転記）も示してある。
ＢＡ５〜ＢＡ８及び比較電池ＢＣ４、ＢＣ５の保存特性
を調べた。結果を図３及び表２に示す。なお、図３中に
は、比較の便宜のために、比較電池ＢＣ１の結果（図２
より転記）も示してある。
【００３８】図３は、各電池の保存特性を、縦軸に電池
の内部抵抗（Ω）を、また横軸に正極活物質中の遷移金
属に対するホウ素の割合（モル％）をとって示したグラ
フであり、同図及び表２に示すように本発明電池ＢＡ５
〜ＢＡ８では保存前後を問わず電池の内部抵抗が２０〜
３５Ωと低いのに対して、比較電池ＢＣ４では保存前は
２０Ωと低いが保存後は４５Ωと高く、また比較電池Ｂ
Ｃ５では保存後が５０Ωと高いのみならず保存前も４０
Ωと高い。このことから、高温で保存した後の電池の内
部抵抗が、正極活物質中の遷移金属に対するホウ素の割
合が０．５モル％〜１５モル％となるように正極活物質
にホウ素化合物を添加することにより、顕著に抑制され
ることが分かる。
の内部抵抗（Ω）を、また横軸に正極活物質中の遷移金
属に対するホウ素の割合（モル％）をとって示したグラ
フであり、同図及び表２に示すように本発明電池ＢＡ５
〜ＢＡ８では保存前後を問わず電池の内部抵抗が２０〜
３５Ωと低いのに対して、比較電池ＢＣ４では保存前は
２０Ωと低いが保存後は４５Ωと高く、また比較電池Ｂ
Ｃ５では保存後が５０Ωと高いのみならず保存前も４０
Ωと高い。このことから、高温で保存した後の電池の内
部抵抗が、正極活物質中の遷移金属に対するホウ素の割
合が０．５モル％〜１５モル％となるように正極活物質
にホウ素化合物を添加することにより、顕著に抑制され
ることが分かる。
【００３９】叙上の実施例では、本発明を扁平型電池に
適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は電池形
状に特に制限はなく、円筒型、角型など、他の種々の形
状の非水系一次電池又は非水系二次電池に適用し得るも
のである。
適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は電池形
状に特に制限はなく、円筒型、角型など、他の種々の形
状の非水系一次電池又は非水系二次電池に適用し得るも
のである。
【００４０】なお、本発明者らは電池系内のガスの発生
は主に非水電解液の分解によるものと考えたが、結着剤
の分解によるガスの発生も考えられる。本発明による保
存特性の向上が、後者のガスの発生をも抑制したことに
よるものであるとすれば、本発明は液体電解質電池に限
らず固体電解質電池にも適用可能と考えられる。
は主に非水電解液の分解によるものと考えたが、結着剤
の分解によるガスの発生も考えられる。本発明による保
存特性の向上が、後者のガスの発生をも抑制したことに
よるものであるとすれば、本発明は液体電解質電池に限
らず固体電解質電池にも適用可能と考えられる。
【００４１】
【発明の効果】高温保存時の電解液の分解が、正極活物
質にホウ素化合物を添加することにより抑制されるた
め、電池の内部抵抗の上昇が小さく、高温下での保存特
性に優れる。
質にホウ素化合物を添加することにより抑制されるた
め、電池の内部抵抗の上昇が小さく、高温下での保存特
性に優れる。
【図１】扁平型の本発明電池の断面図である。
【図２】本発明電池及び比較電池の保存特性を示すグラ
フである。
フである。
【図３】本発明電池及び比較電池の保存特性を示すグラ
フである。
フである。
ＢＡ１ 本発明電池 １ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】リチウムを負極活物質とする負極と、式：
ＬｉX Ｎｉ1-Y ＣｏY ＯZ （但し、０＜Ｘ＜１．３、０
≦Ｙ≦１、１．８＜Ｚ＜２．２である。）で表されるリ
チウム−遷移金属複合酸化物を正極活物質とする正極と
を備える非水系電池において、前記正極活物質中の遷移
金属に対するホウ素の割合が０．５〜１５モル％となる
ように、前記正極活物質にホウ素化合物が添加されてい
ることを特徴とする非水系電池。 - 【請求項２】前記ホウ素化合物が、Ｂ2 Ｏ3 、Ｂ4 Ｃ、
ＢＰ、ＢＮ又はＢ2 Ｓ3 である請求項１記載の非水系電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31453493A JP3208243B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 非水系電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31453493A JP3208243B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 非水系電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142055A true JPH07142055A (ja) | 1995-06-02 |
| JP3208243B2 JP3208243B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18054452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31453493A Expired - Fee Related JP3208243B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 非水系電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208243B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09139232A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-05-27 | Toshiba Corp | リチウム電池 |
| EP0805504A1 (en) * | 1996-05-03 | 1997-11-05 | Moli Energy (1990) Limited | Use of B2O3 additive in non-aqueous electrolytes of rechargeable lithium batteries |
| WO1998028807A1 (de) * | 1996-12-23 | 1998-07-02 | Dilo Trading Ag | Verfahren und anode zur verbesserung der leistungsdichte von lithiumsekundärbatterien |
| EP0856901A1 (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-05 | Moli Energy (1990) Limited | Additives for improving cycle life of non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| US6045948A (en) * | 1997-09-18 | 2000-04-04 | Nec Moli Energy (Canada) Limited | Additives for improving cycle life of non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| JP2000113884A (ja) * | 1998-10-01 | 2000-04-21 | Ngk Insulators Ltd | リチウム二次電池 |
| WO2021125980A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Victoria Link Limited | A cathode |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP31453493A patent/JP3208243B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09139232A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-05-27 | Toshiba Corp | リチウム電池 |
| EP0805504A1 (en) * | 1996-05-03 | 1997-11-05 | Moli Energy (1990) Limited | Use of B2O3 additive in non-aqueous electrolytes of rechargeable lithium batteries |
| US5964902A (en) * | 1996-05-03 | 1999-10-12 | Nec Moli Energy (Canada) Limited | Use of B2 O3 additive in non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| WO1998028807A1 (de) * | 1996-12-23 | 1998-07-02 | Dilo Trading Ag | Verfahren und anode zur verbesserung der leistungsdichte von lithiumsekundärbatterien |
| EP0856901A1 (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-05 | Moli Energy (1990) Limited | Additives for improving cycle life of non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| US5891592A (en) * | 1997-01-31 | 1999-04-06 | Nec Moli Energy (Canada) Limited | Additives for improving cycle life of non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| US6045948A (en) * | 1997-09-18 | 2000-04-04 | Nec Moli Energy (Canada) Limited | Additives for improving cycle life of non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| JP2000113884A (ja) * | 1998-10-01 | 2000-04-21 | Ngk Insulators Ltd | リチウム二次電池 |
| WO2021125980A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Victoria Link Limited | A cathode |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3208243B2 (ja) | 2001-09-10 |
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