JPH07296850A - 非水電解液リチウム二次電池 - Google Patents
非水電解液リチウム二次電池Info
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- JPH07296850A JPH07296850A JP6091296A JP9129694A JPH07296850A JP H07296850 A JPH07296850 A JP H07296850A JP 6091296 A JP6091296 A JP 6091296A JP 9129694 A JP9129694 A JP 9129694A JP H07296850 A JPH07296850 A JP H07296850A
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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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
れた非水電解液リチウム二次電池を提供するものであ
る。 【構成】 Li2MnO3、またはLiMnO2を活物質
として用いた正極4と、リチウムを吸蔵したNb2O5を
活物質として用いた負極5とからなるものである。
Description
化物を用いる非水電解液リチウム二次電池に関するもの
である。
質としては、五酸化バナジウムやマンガン酸化物、コバ
ルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガンスピネ
ルなど、数多くの物質が検討されており、電池として適
当な充放電サイクル寿命、電圧、容量が得られ、実用段
階に入っているものもある。
ム合金が検討されている。しかしながら、これらの負極
を用いた場合には、負極板上にリチウムがデンドライト
状に析出したり微細化することによって寿命が著しく短
縮される傾向にあった。その後、リチウムを吸蔵・放出
する炭素材料を用いた負極が登場し、電池の充放電サイ
クル特性が大幅に向上している。
報には負極に遷移金属酸化物を用いる試みがなされてい
る。
電池では充放電サイクル寿命特性、高温保存特性が充分
ではなかった。
であり、正、負極に遷移金属酸化物を用いる非水電解液
リチウム二次電池において、充放電サイクル寿命特性等
を向上させることができる組み合わせの正、負極を提供
するものである。
電池は、Li2MnO3、またはLiMnO2を活物質と
して用いた正極と、リチウムを吸蔵したNb2O5を活物
質として用いた負極とを組み合わせたものである。
の混合物を加熱処理することにより得ることができ、リ
チウム基準で3V級の電圧を有し、1molあたり0.
3〜1.0電子の容量を得ることができ、充放電時の可
逆性に優れ、安価に製造できることが特徴である。また
負極に用いるNb2O5はリチウム基準で1.5V前後の
電位を有し、理論的には1mol当たり2電子相当の容
量を得ることができる。したがって、このLi2MnO3
を用いた正極とNb2O5を用いた負極を組み合わせるこ
とにより、1.5V前後の電圧を得ることになる。
H型などの結晶があるが、好ましくは900℃以上の熱
処理で得られるH型が良い。
ート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレ
ンカーボネート(BC)などの高粘度溶媒に、1,2−
ジメトキシエタン(DME)、1,2−ジエトキシエタ
ン(DEE)、ジエチルカーボネート(DEC)などの
低粘度溶媒を混合した混合溶媒に、溶質としてLiCl
O4、LiBF4、LiCF3SO3、LiPF6、LiN
(CF3SO2)2などを溶解して用いると良い。
や耐過充電特性、耐過放電特性などがあるが、これらを
考慮して電解液を選定する必要がある。充放電特性や保
存特性の向上のためには、LiPF6やLiN(CF3S
O2)2を溶質として用いると良い。
ら説明する。
ウムを1:2のモル比で混合した後、空気中にて400
℃で15時間加熱処理することによって、Li2MnO3
を得た。 得られたLi2MnO3の活物質粉末と、導電
剤としてカーボンブラック、結着剤としてフッ素樹脂デ
ィスパージョンを88:6:6の重量比で混合して正極
合剤とし、この正極合剤を2ton/cm2で直径16
mmのペレットに加圧成型した後、水分1%以下のドラ
イ雰囲気中、250℃で24時間乾燥して正極とした。
0℃で6時間加熱処理し、結晶構造がH型のNb2O5粉
末を得た。得られたNb2O5粉末に、導電剤としてカー
ボンブラック、結着剤としてフッ素樹脂ディスパージョ
ンを85:8:7の重量比で混合して負極合剤とし、こ
の負極合剤を2ton/cm2で直径16mmのペレッ
トに加圧成型した後、水分1%以下のドライ雰囲気中、
250℃で乾燥して負極とした。
コイン型リチウム二次電池の断面図を示す。1,2はそ
れぞれステンレス鋼製の正,負極のケースであり、3は
ポリプロピレン製の絶縁パッキングである。4はLi2
MnO3からなる正極であり、5はリチウムを吸蔵させ
たNb2O5からなる負極である。リチウム金属を負極ケ
ースにあらかじめ圧着し、ついで前記負極を接触させて
電解液を注入するとリチウムがNb2O5と反応し、リチ
ウムがNb2O5に吸蔵される。6はポリプロピレン製の
不織布からなるセパレータである。電解液はプロピレン
カーボネートと1,2−ジメトキシエタンの混合溶媒に
LiClO4、LiBF4、LiCF3SO3、LiP
F6、LiN(CF3SO2)2の各溶質を溶解したものを
用いた。電池寸法は、直径20.0mm、厚さ2.0m
mであった。
D、Eを得た。 (実施例2)オキシ水酸化マンガン(γ−MnOOH)
と水酸化リチウムを1:1のモル比で混合した後、窒素
気流中で450℃15時間加熱処理することによってL
iMnO2を得た。得られたLiMnO2の活物質粉末
と、導電剤としてカーボンブラック、結着剤としてフッ
素樹脂ディスパージョンを88:6:6の重量比で混合
して正極合剤とし、この正極合剤を2ton/cm2で
直径16mmのペレットに加圧成型した後水分1%以下
のドライ雰囲気中250℃で24時間乾燥して正極とし
た。
た。また、電解液も同様とし、溶質としてLiCl
O4、LiBF4、LiCF3SO3、LiPF6、LiN
(CF3SO2)2を用いたものをそれぞれ本発明の電池
F、G、H、I、Jとした。
す。図2は電流2mAでの放電特性であるが、電圧変化
は2Vから1Vの範囲で20mAhの容量が得られ、そ
の中でも電池A、D、Eが特に良好であった。
の間で充放電させたときの充放電サイクル寿命特性であ
る。図3に示したように、電池A、D、Eは100サイ
クル以上の寿命を示した。
良好であった電池A、D、Eについて、60℃の高温雰
囲気下で20日間保存した後、室温中で電流2mAで電
圧2.4Vまで充電し、電流2mAで電圧1Vまで放電
したときの放電特性を示す。電池E、Dは充電による容
量回復性が高く、特に電池Eが高かった。一方、電池A
は劣化が大きかった。これらの結果から放電特性、充放
電サイクル特性及び高温保存特性のすべてに良好なもの
は溶質としてLiN(CF3SO2)2、またはLiPF6
を用いたものであり、特にLiN(CF3SO2)2を用
いたものが優れていた。
7に示す。図5は電流2mAでの放電特性であるが、電
圧変化は2Vから1Vの範囲で20mAhの容量が得ら
れ、電池F、I、Jが特に良好であった。
の間で充放電させたときの充放電サイクル寿命特性であ
る。
良好であった電池F、I、Jについて、60℃の高温雰
囲気下で20日間保存した後、室温中で電流2mAで電
圧2.4Vまで充電し、電流2mAで電圧1Vまで放電
したときの放電特性を示す。電池I、Jは充電による容
量回復性が高く、特に電池Jが高かった。一方、電池F
は劣化が大きかった。これらの結果から放電特性、充放
電サイクル特性及び高温保存特性のすべてに良好なもの
は溶質としてLiN(CF3SO2)2、またはLiPF6
を用いたものであり、特にLiN(CF3SO2)2を用
いたものが優れていた。
電池は、Li2MnO3、またはLiMnO2を活物質と
して用いた正極と、リチウムを吸蔵したNb2O5を活物
質として用いた負極とからなり、特にLiPF6、また
はLiN(CF3SO2)2を溶質とする非水電解液を用
いたものは、放電特性、充放電サイクル寿命特性および
高温保存特性に優れている。
チウム二次電池の放電特性図
チウム二次電池の放電特性図
Claims (4)
- 【請求項1】リチウムを吸蔵したNb2O5を活物質とし
て用いた負極と、Li 2MnO3を活物質として用いた正
極と、非水電解液とからなる非水電解液リチウム二次電
池。 - 【請求項2】非水電解液の溶質としてLiPF6、また
はLiN(CF3SO2)2を用いる請求項1記載の非水
電解液リチウム二次電池。 - 【請求項3】リチウムを吸蔵したNb2O5を活物質とし
て用いた負極と、LiMnO2を活物質として用いた正
極と、非水電解液とからなる非水電解液リチウム二次電
池。 - 【請求項4】非水電解液の溶質としてLiPF6、また
はLiN(CF3SO2)2を用いる請求項3記載の非水
電解液リチウム二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6091296A JPH07296850A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 非水電解液リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6091296A JPH07296850A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 非水電解液リチウム二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07296850A true JPH07296850A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14022514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6091296A Pending JPH07296850A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 非水電解液リチウム二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07296850A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011125482A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | ナミックス株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
WO2011129066A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池 |
CN104201376A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-10 | 中物院成都科学技术发展中心 | 可控激活富锂锰基正极材料中Li2MnO3组分的方法 |
WO2023117491A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | Skeleton Technologies GmbH | Energy storage cells with fast charge and discharge capabilites |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6091296A patent/JPH07296850A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011125482A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | ナミックス株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
JP2011216235A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Namics Corp | リチウムイオン二次電池 |
WO2011129066A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池 |
CN104201376A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-10 | 中物院成都科学技术发展中心 | 可控激活富锂锰基正极材料中Li2MnO3组分的方法 |
WO2023117491A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | Skeleton Technologies GmbH | Energy storage cells with fast charge and discharge capabilites |
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A521 | Written amendment |
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