JPH07296848A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH07296848A JPH07296848A JP6084790A JP8479094A JPH07296848A JP H07296848 A JPH07296848 A JP H07296848A JP 6084790 A JP6084790 A JP 6084790A JP 8479094 A JP8479094 A JP 8479094A JP H07296848 A JPH07296848 A JP H07296848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- aqueous electrolyte
- acetylbutyrolactone
- electrolyte secondary
- battery
- Prior art date
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- Withdrawn
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-
- 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
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高電圧でしかも重負荷放電条件におけるサイ
クル特性の向上を図り、より高性能な非水電解液二次電
池を提供する。 【構成】 Ｌｉx ＭＯ2 （但し、Ｍは１種以上の遷移金
属の少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０で
ある。）を主体とする正極２と、リチウムをドープ・脱
ドープし得る負極１と、非水電解液とを具備してなる非
水電解液二次電池において、上記非水電解液の有機溶媒
としてアセチルブチロラクトンと炭酸メトルエチルや炭
酸ジエチルとの混合溶媒を使用する。
クル特性の向上を図り、より高性能な非水電解液二次電
池を提供する。 【構成】 Ｌｉx ＭＯ2 （但し、Ｍは１種以上の遷移金
属の少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０で
ある。）を主体とする正極２と、リチウムをドープ・脱
ドープし得る負極１と、非水電解液とを具備してなる非
水電解液二次電池において、上記非水電解液の有機溶媒
としてアセチルブチロラクトンと炭酸メトルエチルや炭
酸ジエチルとの混合溶媒を使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム遷移金属複合
酸化物を正極とする非水電解液二次電池に関し、特に電
解液の改良に関する。
酸化物を正極とする非水電解液二次電池に関し、特に電
解液の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばビデオカメラやラジカセ等
のポータブル機器の普及に伴い、使い捨てである一次電
池に代わって繰り返し使用できる二次電池に対する需要
が高まっている。
のポータブル機器の普及に伴い、使い捨てである一次電
池に代わって繰り返し使用できる二次電池に対する需要
が高まっている。
【０００３】現在使用されている二次電池としては、ア
ルカリ電解液を用いたニッケル−カドミウム電池等の水
溶液系二次電池が主流である。しかし、この水溶液系二
次電池は、常温での電圧が１．２Ｖ程度であり、エネル
ギー密度の向上を図ることは困難である。また、この水
溶液系二次電池は、常温での自己放電率が高く、１ヵ月
で約２０％に及ぶという欠点を有している。
ルカリ電解液を用いたニッケル−カドミウム電池等の水
溶液系二次電池が主流である。しかし、この水溶液系二
次電池は、常温での電圧が１．２Ｖ程度であり、エネル
ギー密度の向上を図ることは困難である。また、この水
溶液系二次電池は、常温での自己放電率が高く、１ヵ月
で約２０％に及ぶという欠点を有している。
【０００４】そこで、最近、電解液に非水溶媒を使用
し、また負極にリチウム等の軽金属を使用することによ
り、常温での電圧が３Ｖ以上という高エネルギー密度を
有し、しかも自己放電率が低い非水電解液二次電池が開
発されている。ところが、このような非水電解液二次電
池においては、負極に使用する金属リチウム等が充放電
の繰り返しによりデンドライト状に成長して正極との接
触を起こし、その結果電池内部における短絡が生じ易く
なる。従って、この非水電解液二次電池でも、やはり実
用化は困難である。
し、また負極にリチウム等の軽金属を使用することによ
り、常温での電圧が３Ｖ以上という高エネルギー密度を
有し、しかも自己放電率が低い非水電解液二次電池が開
発されている。ところが、このような非水電解液二次電
池においては、負極に使用する金属リチウム等が充放電
の繰り返しによりデンドライト状に成長して正極との接
触を起こし、その結果電池内部における短絡が生じ易く
なる。従って、この非水電解液二次電池でも、やはり実
用化は困難である。
【０００５】これに対して、リチウム等を他の金属と合
金化し、この合金を負極に用いた非水電解液二次電池が
検討されている。しかし、この非水電解液二次電池に
は、負極に使用した合金が充放電を繰り返すことによっ
て粒子化し易いという問題がある。また、例えば特開昭
６２−９０８６３号公報等に開示されるように、コーク
ス等の炭素質材料を負極活物質として使用する方法が提
案されている。この方法によれば、負極において上述の
ような問題が見られず、優れたサイクル特性を確保する
ことができる。
金化し、この合金を負極に用いた非水電解液二次電池が
検討されている。しかし、この非水電解液二次電池に
は、負極に使用した合金が充放電を繰り返すことによっ
て粒子化し易いという問題がある。また、例えば特開昭
６２−９０８６３号公報等に開示されるように、コーク
ス等の炭素質材料を負極活物質として使用する方法が提
案されている。この方法によれば、負極において上述の
ような問題が見られず、優れたサイクル特性を確保する
ことができる。
【０００６】更に、この方法において、正極活物質とし
てＬｉx ＭＯ2 （但し、Ｍは１種以上の遷移金属の少な
くとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０である。）
で表されるリチウム遷移金属複合酸化物を使用すると、
電池容量が向上し、高エネルギー密度の非水電解液二次
電池を得ることができる。
てＬｉx ＭＯ2 （但し、Ｍは１種以上の遷移金属の少な
くとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０である。）
で表されるリチウム遷移金属複合酸化物を使用すると、
電池容量が向上し、高エネルギー密度の非水電解液二次
電池を得ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なカーボン−リチウム層間化合物を用いた非水電解液二
次電池においては、高温環境下におけるサイクル特性の
改善を目的として、電解液の有機溶媒に炭酸プロピレン
と炭酸ジエチルの混合溶媒を用いることが好適とされて
いる。
なカーボン−リチウム層間化合物を用いた非水電解液二
次電池においては、高温環境下におけるサイクル特性の
改善を目的として、電解液の有機溶媒に炭酸プロピレン
と炭酸ジエチルの混合溶媒を用いることが好適とされて
いる。
【０００８】しかしながら、このような有機溶媒を電解
液として用いた場合、高電圧でしかも重負荷放電条件に
おけるサイクル特性に関しては、必ずしも良好な結果を
得ることはできない。そこで、本発明はこのような実情
に鑑みて提案されたものであって、高電圧でしかも重負
荷放電条件におけるサイクル特性の向上を図り、より高
性能な非水電解液二次電池を提供することを目的とす
る。
液として用いた場合、高電圧でしかも重負荷放電条件に
おけるサイクル特性に関しては、必ずしも良好な結果を
得ることはできない。そこで、本発明はこのような実情
に鑑みて提案されたものであって、高電圧でしかも重負
荷放電条件におけるサイクル特性の向上を図り、より高
性能な非水電解液二次電池を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、電解液の有機溶媒
としてアセチルブチロラクトンと炭酸ジエチル又は炭酸
メチルエチル等の混合溶媒を用いることにより、良好な
結果が得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
的を達成せんものと鋭意研究の結果、電解液の有機溶媒
としてアセチルブチロラクトンと炭酸ジエチル又は炭酸
メチルエチル等の混合溶媒を用いることにより、良好な
結果が得られることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【００１０】即ち、本発明は、Ｌｉx ＭＯ2 （但し、Ｍ
は１種以上の遷移金属の少なくとも１種を表し、０．０
５≦ｘ≦１．１０である。）を主体とする正極と、リチ
ウムをドープ・脱ドープし得る負極と、非水電解液とを
具備してなる非水電解液二次電池において、上記非水電
解液の有機溶媒がアセチルブチロラクトンと炭酸ジエス
テル系との２種類以上の混合溶媒であることを特徴とす
るものである。
は１種以上の遷移金属の少なくとも１種を表し、０．０
５≦ｘ≦１．１０である。）を主体とする正極と、リチ
ウムをドープ・脱ドープし得る負極と、非水電解液とを
具備してなる非水電解液二次電池において、上記非水電
解液の有機溶媒がアセチルブチロラクトンと炭酸ジエス
テル系との２種類以上の混合溶媒であることを特徴とす
るものである。
【００１１】本発明において、正極にはＬｉx ＭＯ
2 （但し、Ｍは１種以上の遷移金属、好ましくはＣｏ又
はＮｉの少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１
０である。）を含んだ正極活物質が使用される。かかる
正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ 2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，Ｌ
ｉx Ｎｉy Ｃｏ(1-y) Ｏ2 （但し、０．０５≦ｘ≦１．
１０、０＜ｙ＜１である。）で表されるリチウム遷移金
属複合酸化物が挙げられる。
2 （但し、Ｍは１種以上の遷移金属、好ましくはＣｏ又
はＮｉの少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１
０である。）を含んだ正極活物質が使用される。かかる
正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ 2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，Ｌ
ｉx Ｎｉy Ｃｏ(1-y) Ｏ2 （但し、０．０５≦ｘ≦１．
１０、０＜ｙ＜１である。）で表されるリチウム遷移金
属複合酸化物が挙げられる。
【００１２】かかるリチウム遷移金属複合酸化物は、例
えばリチウム、コバルト、ニッケルの炭酸塩を出発原料
とし、これら炭酸塩を組成に応じて混合し酸素存在雰囲
気下６００〜１０００℃の温度範囲で焼成することによ
り得られる。また、上記出発原料としては、上述のよう
な炭酸塩に限定されるものではなく、この他酸化物や水
酸化物から合成することも可能である。
えばリチウム、コバルト、ニッケルの炭酸塩を出発原料
とし、これら炭酸塩を組成に応じて混合し酸素存在雰囲
気下６００〜１０００℃の温度範囲で焼成することによ
り得られる。また、上記出発原料としては、上述のよう
な炭酸塩に限定されるものではなく、この他酸化物や水
酸化物から合成することも可能である。
【００１３】一方、負極に使用する負極活剤としては例
えば炭素材料が使用されるが、この炭素材料としてはリ
チウムをドープ・脱ドープ可能なものであれば良く、例
えば熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニー
ドルコークス、石油コークス等）、黒鉛類、ガラス状炭
素類、有機高分子化合物焼成体（フラン樹脂等を適当な
温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等が
いずれも使用可能である。
えば炭素材料が使用されるが、この炭素材料としてはリ
チウムをドープ・脱ドープ可能なものであれば良く、例
えば熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニー
ドルコークス、石油コークス等）、黒鉛類、ガラス状炭
素類、有機高分子化合物焼成体（フラン樹脂等を適当な
温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等が
いずれも使用可能である。
【００１４】この負極活剤となる炭素材料としては、
（００２）面の面間隔が３．７０Å以上、真密度１．７
０ｇ／ｃｃ未満であり、且つ空気気流中における示差熱
分析で７００℃以上の温度域に発熱ピークを有しない炭
素材料が好ましい。
（００２）面の面間隔が３．７０Å以上、真密度１．７
０ｇ／ｃｃ未満であり、且つ空気気流中における示差熱
分析で７００℃以上の温度域に発熱ピークを有しない炭
素材料が好ましい。
【００１５】この他、上記負極活物質として、上記炭素
材料以外にも金属リチウム，リチウム合金（例えばリチ
ウム−アルミ合金等），或いはポリアセチレン，ポリポ
ロール等のポリマーも使用可能である。
材料以外にも金属リチウム，リチウム合金（例えばリチ
ウム−アルミ合金等），或いはポリアセチレン，ポリポ
ロール等のポリマーも使用可能である。
【００１６】また、電解液としては、リチウム塩を電解
質とし、これを有機溶媒に溶解させたものが使用され
る。ここで、上記有機溶媒として、本発明では、下記の
化１に示す構造式を有するアセチルブチロラクトンと炭
酸ジエステル系との２種類以上の混合溶媒を使用する。
これにより、高電圧でしかも重負荷放電条件においても
優れたサイクル特性を確保することができ、より高性能
な非水電解液二次電池を得ることができる。
質とし、これを有機溶媒に溶解させたものが使用され
る。ここで、上記有機溶媒として、本発明では、下記の
化１に示す構造式を有するアセチルブチロラクトンと炭
酸ジエステル系との２種類以上の混合溶媒を使用する。
これにより、高電圧でしかも重負荷放電条件においても
優れたサイクル特性を確保することができ、より高性能
な非水電解液二次電池を得ることができる。
【００１７】
【化１】
【００１８】上記炭酸ジエステル系としては、特に限定
されるものではないが、例えば炭酸ジエチル，炭酸ジメ
チル，炭酸ジプロピル，炭酸メチルエチル等が挙げられ
る。
されるものではないが、例えば炭酸ジエチル，炭酸ジメ
チル，炭酸ジプロピル，炭酸メチルエチル等が挙げられ
る。
【００１９】上記有機溶媒としてアセチルブチロラクト
ンと炭酸ジエチルとの混合溶媒を使用した場合、アセチ
ルブチロラクトンの割合は３０〜７０体積％とされるこ
とが好ましい。また、上記有機溶媒としてアセチルブチ
ロラクトンと炭酸メチルエチルとの混合溶媒を使用した
場合には、アセチルブチロラクトンの割合は２０〜７０
体積％とされることが好ましい。
ンと炭酸ジエチルとの混合溶媒を使用した場合、アセチ
ルブチロラクトンの割合は３０〜７０体積％とされるこ
とが好ましい。また、上記有機溶媒としてアセチルブチ
ロラクトンと炭酸メチルエチルとの混合溶媒を使用した
場合には、アセチルブチロラクトンの割合は２０〜７０
体積％とされることが好ましい。
【００２０】なお、この混合溶媒においては、上述の溶
媒とともに従来より公知の有機溶媒が併用されても良
い。具体的に例示するならば、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジメチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカ
ーボネート等がいずれも使用可能である。
媒とともに従来より公知の有機溶媒が併用されても良
い。具体的に例示するならば、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジメチ
ルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカ
ーボネート等がいずれも使用可能である。
【００２１】上記電解質としては、例えばＬｉＣｌ
Ｏ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 等が使用
可能である。
Ｏ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 等が使用
可能である。
【００２２】
【作用】電解液の有機溶媒としてアセチルブチロラクト
ンと炭酸ジエステル系との２種類以上の混合溶媒を用い
ることにより、高電圧でしかも重負荷放電条件において
もサイクル特性が向上する。
ンと炭酸ジエステル系との２種類以上の混合溶媒を用い
ることにより、高電圧でしかも重負荷放電条件において
もサイクル特性が向上する。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない
ことはいうまでもない。
【００２４】先ず、後述の各実施例において作製した非
水電解液二次電池の構造を説明する。この非水電解液二
次電池は、図１に示すように、負極集電体９に負極活物
質を塗布してなる負極１と、正極集電体１０に正極活物
質を塗布してなる正極２とを、セパレータ３を介して巻
回し、この巻回体の上下に絶縁板４を載置した状態で電
池缶５に収納してなるものである。
水電解液二次電池の構造を説明する。この非水電解液二
次電池は、図１に示すように、負極集電体９に負極活物
質を塗布してなる負極１と、正極集電体１０に正極活物
質を塗布してなる正極２とを、セパレータ３を介して巻
回し、この巻回体の上下に絶縁板４を載置した状態で電
池缶５に収納してなるものである。
【００２５】上記電池缶５には、電池蓋７が封口ガスケ
ット６を介してかしこめることによって取付けられ、そ
れぞれ負極リード１１及び正極リード１２を介して負極
１或いは正極２と電気的に接続され、電池の負極或いは
正極として機能するように構成されている。
ット６を介してかしこめることによって取付けられ、そ
れぞれ負極リード１１及び正極リード１２を介して負極
１或いは正極２と電気的に接続され、電池の負極或いは
正極として機能するように構成されている。
【００２６】そして、本実施例の非水電解液二次電池で
は、前記正極リード１２は安全弁装置８に溶接されて取
付けられ、この安全弁装置８を介して電池蓋７との電気
的接続が図られている。このような構成を有する非水電
解液二次電池においては、電池内の圧力が上昇すると、
上記安全弁装置８が図１中矢印Ａ方向に押し上げられて
変形する。すると、上記正極リード１２が上記安全弁装
置８と溶接された部分を残して切断され、電流が遮断さ
れる。
は、前記正極リード１２は安全弁装置８に溶接されて取
付けられ、この安全弁装置８を介して電池蓋７との電気
的接続が図られている。このような構成を有する非水電
解液二次電池においては、電池内の圧力が上昇すると、
上記安全弁装置８が図１中矢印Ａ方向に押し上げられて
変形する。すると、上記正極リード１２が上記安全弁装
置８と溶接された部分を残して切断され、電流が遮断さ
れる。
【００２７】実施例１ 先ず、負極を次のように作製した。ここで、負極活物質
としては、出発原料に石油ピッチを用い、これを酸素を
含む官能基を１０〜２０％導入（酸素架橋）した後、不
活性ガス中にて温度１０００℃で焼成して得られたガラ
ス状炭素材料に近い性質の難黒鉛化炭素材料を用いた。
としては、出発原料に石油ピッチを用い、これを酸素を
含む官能基を１０〜２０％導入（酸素架橋）した後、不
活性ガス中にて温度１０００℃で焼成して得られたガラ
ス状炭素材料に近い性質の難黒鉛化炭素材料を用いた。
【００２８】尚、この難黒鉛化炭素材料のＸ線回折測定
を行った結果、（００２）面の面間隔は３．７６Åで、
また真比重は１．５８であった。
を行った結果、（００２）面の面間隔は３．７６Åで、
また真比重は１．５８であった。
【００２９】上述のようにして得られた難黒鉛化炭素材
料を粉砕し、平均粒径１０μｍの炭素材料粉末とした
後、この炭素材料粉末９０重量％を、結着剤であるポリ
フッ化ビニリデン１０重量％と混合して負極合剤を調製
し、更にこの負極合剤を溶剤Ｎ−メチル−２−ピロリド
ンに分散させてスラリー状にした。そして、このスラリ
ーを負極集電体となる厚さ１０μｍの帯状銅箔の両面に
均一に塗布し、乾燥後、ローラープレス機で圧縮成型し
て帯状負極を作製した。
料を粉砕し、平均粒径１０μｍの炭素材料粉末とした
後、この炭素材料粉末９０重量％を、結着剤であるポリ
フッ化ビニリデン１０重量％と混合して負極合剤を調製
し、更にこの負極合剤を溶剤Ｎ−メチル−２−ピロリド
ンに分散させてスラリー状にした。そして、このスラリ
ーを負極集電体となる厚さ１０μｍの帯状銅箔の両面に
均一に塗布し、乾燥後、ローラープレス機で圧縮成型し
て帯状負極を作製した。
【００３０】次に、正極を次のように作製した。即ち、
炭酸コバルトと炭酸リチウムをＬｉ／Ｃｏ＝０．５／１
（モル比）となるように混合し、空気中にて温度９００
℃で５時間焼成し、リチウムコバルト複合酸化物ＬｉＣ
ｏＯ2 を得た。
炭酸コバルトと炭酸リチウムをＬｉ／Ｃｏ＝０．５／１
（モル比）となるように混合し、空気中にて温度９００
℃で５時間焼成し、リチウムコバルト複合酸化物ＬｉＣ
ｏＯ2 を得た。
【００３１】続いて、このＬｉＣｏＯ2 を正極活物質と
し、ＬｉＣｏＯ2 ９１重量％、導電剤としてグラファイ
ト６重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量
％を混合して正極合剤を調製した。そして、この正極合
剤をＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させてスラリー
状にした。更に、このスラリーを正極集電体となる厚さ
２０μｍの帯状アルミニウム箔の両面に均一に塗布し、
乾燥後、ローラープレス機で圧縮成型して帯状正極を作
製した。
し、ＬｉＣｏＯ2 ９１重量％、導電剤としてグラファイ
ト６重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量
％を混合して正極合剤を調製した。そして、この正極合
剤をＮ−メチル−２−ピロリドンに分散させてスラリー
状にした。更に、このスラリーを正極集電体となる厚さ
２０μｍの帯状アルミニウム箔の両面に均一に塗布し、
乾燥後、ローラープレス機で圧縮成型して帯状正極を作
製した。
【００３２】その後、上述のようにして作製した帯状負
極、帯状正極及び微孔性ポリプロピレンフィルムからな
るセパレータをそれぞれ渦巻電極素子とした場合に外径
が１３．８ｍｍ、高さ５１．８ｍｍの電池缶中に適切に
納まる寸法となるように予め長さ及び幅を調節してお
き、渦巻式電極体を作製した。次いで、この渦巻式電極
体をニッケルメッキを施した鉄製の電池缶に収納し、収
納された上記渦巻式電極体の上下両面に絶縁板を配置し
た。
極、帯状正極及び微孔性ポリプロピレンフィルムからな
るセパレータをそれぞれ渦巻電極素子とした場合に外径
が１３．８ｍｍ、高さ５１．８ｍｍの電池缶中に適切に
納まる寸法となるように予め長さ及び幅を調節してお
き、渦巻式電極体を作製した。次いで、この渦巻式電極
体をニッケルメッキを施した鉄製の電池缶に収納し、収
納された上記渦巻式電極体の上下両面に絶縁板を配置し
た。
【００３３】そして、上記帯状正極及び帯状負極の集電
を行うために、アルミニウム製正極リードを正極集電体
から導出し、またニッケル製負極リードを負極集電体か
ら導出して電池缶に溶接した。
を行うために、アルミニウム製正極リードを正極集電体
から導出し、またニッケル製負極リードを負極集電体か
ら導出して電池缶に溶接した。
【００３４】更に、アセチルブチロラクトンを第一溶媒
とし、炭酸ジエチルを第二溶媒とした混合溶媒にＬｉＰ
Ｆ6 を１モル／ｌなる割合で溶解させて電解液を調製
し、この電解液を上記電池缶の中に注入した。そして、
アスファルトを塗布した絶縁封口ガスケットを介して上
記電池缶をかしめることで電池蓋を固定し、直径１３．
８ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解液二次電池を作
製した。
とし、炭酸ジエチルを第二溶媒とした混合溶媒にＬｉＰ
Ｆ6 を１モル／ｌなる割合で溶解させて電解液を調製
し、この電解液を上記電池缶の中に注入した。そして、
アスファルトを塗布した絶縁封口ガスケットを介して上
記電池缶をかしめることで電池蓋を固定し、直径１３．
８ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解液二次電池を作
製した。
【００３５】実施例２〜５ 上記実施例１において使用した電解液の混合溶媒中にお
けるアセチルブチロラクトンと炭酸ジエチルの割合を下
記の表１に示すように変化させ、その他は上記実施例１
と同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製した。
けるアセチルブチロラクトンと炭酸ジエチルの割合を下
記の表１に示すように変化させ、その他は上記実施例１
と同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製した。
【００３６】
【表１】
【００３７】比較例１ 上記実施例１において使用した電解液を炭酸プロピレン
を第一溶媒とし、炭酸ジエチルを第二溶媒として、炭酸
プロピレン５０容積％、炭酸ジエチル５０容積％なる割
合で混合した混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１モル／ｌなる割
合で溶解させた電解液に変え、その他は上記実施例１と
同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製した。
を第一溶媒とし、炭酸ジエチルを第二溶媒として、炭酸
プロピレン５０容積％、炭酸ジエチル５０容積％なる割
合で混合した混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１モル／ｌなる割
合で溶解させた電解液に変え、その他は上記実施例１と
同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製した。
【００３８】比較例２〜４ 上記実施例１において使用した電解液の混合溶媒中にお
けるアセチルブチロラクトンと炭酸ジエチルの割合を上
記表１に示すように変化させ、その他は上記実施例１と
同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製した。
けるアセチルブチロラクトンと炭酸ジエチルの割合を上
記表１に示すように変化させ、その他は上記実施例１と
同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製した。
【００３９】実施例６〜１１ 上記実施例１において使用した電解液をアセチルブチロ
ラクトンを第一溶媒とし、炭酸メチルエチルを第二溶媒
として、アセチルブチロラクトンと炭酸メチルエチルの
割合を下記の表２に示すように変化させた混合溶媒にＬ
ｉＰＦ6 を１モル／ｌなる割合で溶解させて調製した電
解液に変え、その他は上記実施例１と同様にして円筒型
非水電解液二次電池を作製した。
ラクトンを第一溶媒とし、炭酸メチルエチルを第二溶媒
として、アセチルブチロラクトンと炭酸メチルエチルの
割合を下記の表２に示すように変化させた混合溶媒にＬ
ｉＰＦ6 を１モル／ｌなる割合で溶解させて調製した電
解液に変え、その他は上記実施例１と同様にして円筒型
非水電解液二次電池を作製した。
【００４０】
【表２】
【００４１】比較例５，６ 上記実施例６〜１１において使用した電解液の混合溶媒
中におけるアセチルブチロラクトンと炭酸メチルエチル
の割合を上記表２に示すように変化させ、その他は上記
実施例１と同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製
した。
中におけるアセチルブチロラクトンと炭酸メチルエチル
の割合を上記表２に示すように変化させ、その他は上記
実施例１と同様にして円筒型非水電解液二次電池を作製
した。
【００４２】そこで、各実施例１〜１１及び比較例１〜
６において作製した円筒型非水電解液二次電池をそれぞ
れ温度２３℃で充放電を繰り返し行い、１０サイクル目
の容量、１００サイクル目の放電容量に対する１００サ
イクル目の放電容量（容量保持率）を調べた。この結果
を下記の表３及び表４に示す。なお、充電は、充電電圧
を４．２Ｖに設定して１Ａの定電流で２時間行い、また
放電は、７００ｍＡの定電流で終止電圧２．７５Ｖまで
行った。
６において作製した円筒型非水電解液二次電池をそれぞ
れ温度２３℃で充放電を繰り返し行い、１０サイクル目
の容量、１００サイクル目の放電容量に対する１００サ
イクル目の放電容量（容量保持率）を調べた。この結果
を下記の表３及び表４に示す。なお、充電は、充電電圧
を４．２Ｖに設定して１Ａの定電流で２時間行い、また
放電は、７００ｍＡの定電流で終止電圧２．７５Ｖまで
行った。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】表３及び表４より、比較例２〜４或いは比
較例５，６では、容量保持率が７０〜７４％に過ぎなか
ったのに対して、実施例１〜５或いは実施例６〜１１に
おいては、非常に高い容量保持率が得られ、優れたサイ
クル特性を実現することができた。
較例５，６では、容量保持率が７０〜７４％に過ぎなか
ったのに対して、実施例１〜５或いは実施例６〜１１に
おいては、非常に高い容量保持率が得られ、優れたサイ
クル特性を実現することができた。
【００４６】従って、電解液の溶媒としてアセチルブチ
ロラクトンと炭酸ジエチル又は炭酸メチルエチルの混合
溶媒を用い、且つ混合溶媒中のアセチルブチロラクトン
の割合を炭酸ジエチルを使用した場合で３０〜７０体積
％、炭酸メチルエチルを使用した場合で２０〜７０体積
％とすることにより、サイクル特性の向上を図ることが
できることが判った。
ロラクトンと炭酸ジエチル又は炭酸メチルエチルの混合
溶媒を用い、且つ混合溶媒中のアセチルブチロラクトン
の割合を炭酸ジエチルを使用した場合で３０〜７０体積
％、炭酸メチルエチルを使用した場合で２０〜７０体積
％とすることにより、サイクル特性の向上を図ることが
できることが判った。
【００４７】また、比較例１と各実施例１〜１１を比較
すると、電解液の溶媒としてアセチルブチロラクトンと
炭酸ジエステル系の混合溶媒を用いた場合では、高い容
量保持率が得られる上に、１０サイクル目、１００サイ
クル目の容量が非常に高くなった。
すると、電解液の溶媒としてアセチルブチロラクトンと
炭酸ジエステル系の混合溶媒を用いた場合では、高い容
量保持率が得られる上に、１０サイクル目、１００サイ
クル目の容量が非常に高くなった。
【００４８】なお、本実施例では、電池の形状は円筒型
で説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例
えば角型、コイン型、ボタン型等であっても同様の効果
を得ることができる。
で説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例
えば角型、コイン型、ボタン型等であっても同様の効果
を得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、電解液の有機溶媒としてアセチルブチロ
ラクトンと炭酸ジエステル系の混合溶媒を使用している
ので、容量の増大を図ることができる上、充放電に伴う
容量の劣化が極めて少なく、優れたサイクル特性を得る
ことができる。
明においては、電解液の有機溶媒としてアセチルブチロ
ラクトンと炭酸ジエステル系の混合溶媒を使用している
ので、容量の増大を図ることができる上、充放電に伴う
容量の劣化が極めて少なく、優れたサイクル特性を得る
ことができる。
【図１】本発明の非水電解液二次電池の一構成例を示す
断面図である。
断面図である。
１ 負極 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 絶縁板 ５ 電池缶 ６ 封口ガスケット ７ 電池蓋 ８ 安全弁装置 ９ 負極集電体 １０ 正極集電体 １１ 負極リード １２ 正極リード
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｌｉx ＭＯ2 （但し、Ｍは１種以上の遷
移金属の少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１
０である。）を主体とする正極と、リチウムをドープ・
脱ドープし得る負極と、非水電解液とを具備してなる非
水電解液二次電池において、 上記非水電解液の有機溶媒がアセチルブチロラクトンと
炭酸ジエステル系との２種類以上の混合溶媒であること
を特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 上記非水電解液の有機溶媒がアセチルブ
チロラクトンと炭酸ジエチルとの２種類以上の混合溶媒
であり、且つ上記アセチルブチロラクトンの割合が３０
〜７０体積％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。 - 【請求項３】 上記非水電解液の有機溶媒がアセチルブ
チロラクトンと炭酸メチルエチルとの２種類以上の混合
溶媒であり、且つ上記アセチルブチロラクトンの割合が
２０〜７０体積％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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6084790A JPH07296848A (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6084790A JPH07296848A (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296848A true JPH07296848A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13840502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6084790A Withdrawn JPH07296848A (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296848A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962720A (en) * | 1997-05-29 | 1999-10-05 | Wilson Greatbatch Ltd. | Method of synthesizing unsymmetric organic carbonates and preparing nonaqueous electrolytes for alkali ion electrochemical cells |
| US5986879A (en) * | 1997-12-31 | 1999-11-16 | Covalent Associates | Asymmetric organic alkyl ethyl carbonates for non-aqueous power sources |
| US5994000A (en) * | 1997-12-31 | 1999-11-30 | Covalent Associates, Inc. | Asymmetric organic alkyl methyl carbonates for non-aqueous power sources |
| JP2017021986A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 日立マクセル株式会社 | 非水二次電池 |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP6084790A patent/JPH07296848A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962720A (en) * | 1997-05-29 | 1999-10-05 | Wilson Greatbatch Ltd. | Method of synthesizing unsymmetric organic carbonates and preparing nonaqueous electrolytes for alkali ion electrochemical cells |
| US6057062A (en) * | 1997-05-29 | 2000-05-02 | Wilson Greatbatch Ltd. | Method for preparing nonaqueous electrolytes for alkali ion electrochemical cells containing unsymmetric organic carbonates |
| US5986879A (en) * | 1997-12-31 | 1999-11-16 | Covalent Associates | Asymmetric organic alkyl ethyl carbonates for non-aqueous power sources |
| US5994000A (en) * | 1997-12-31 | 1999-11-30 | Covalent Associates, Inc. | Asymmetric organic alkyl methyl carbonates for non-aqueous power sources |
| JP2017021986A (ja) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 日立マクセル株式会社 | 非水二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |