JPH0750174A - 非水溶媒電解質二次電池 - Google Patents
非水溶媒電解質二次電池Info
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- JPH0750174A JPH0750174A JP5212217A JP21221793A JPH0750174A JP H0750174 A JPH0750174 A JP H0750174A JP 5212217 A JP5212217 A JP 5212217A JP 21221793 A JP21221793 A JP 21221793A JP H0750174 A JPH0750174 A JP H0750174A
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- aqueous solvent
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐酸化性が高く、かつ耐還元性が高い非水溶
媒系電解液をリチウム二次電池用電解液に用いることに
より負極の充放電特性や保存性の良好な非水電解質リチ
ウム二次電池を提供する。 【構成】 非水溶媒として、（１）環状カーボネート化
合物と（２）鎖状カーボネートと（３）アルキル基置換
された１，３−ジオキソランとの混合溶媒を用いること
を特徴とする。 【効果】 充放電性能を良好ならしめたまま、耐酸化性
が高く、かつ耐還元性も高いリチウム二次電池用電解液
となり、充放電特性に優れた非水溶媒電解質リチウム二
次電池を実現できる。
媒系電解液をリチウム二次電池用電解液に用いることに
より負極の充放電特性や保存性の良好な非水電解質リチ
ウム二次電池を提供する。 【構成】 非水溶媒として、（１）環状カーボネート化
合物と（２）鎖状カーボネートと（３）アルキル基置換
された１，３−ジオキソランとの混合溶媒を用いること
を特徴とする。 【効果】 充放電性能を良好ならしめたまま、耐酸化性
が高く、かつ耐還元性も高いリチウム二次電池用電解液
となり、充放電特性に優れた非水溶媒電解質リチウム二
次電池を実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解質二次電
池、さらに詳細にはリチウムイオンを充放電可能な負極
活物質保持体を主体とする負極を有する二次電池に用い
る非水溶媒系電解液に関するものである。
池、さらに詳細にはリチウムイオンを充放電可能な負極
活物質保持体を主体とする負極を有する二次電池に用い
る非水溶媒系電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および問題点】携帯用電子機器の小型軽量
化が進み、その電源として高エネルギー密度電池の開発
が要求されている。このような要求に答える電池とし
て、リチウムイオンを充放電可能な負極活物質保持体を
主体とする負極とリチウムイオンと可逆的な電気化学反
応可能である正極と非水溶媒にイオン解離性のリチウム
塩を溶解した電解液を有する二次電池の開発が期待され
ている。
化が進み、その電源として高エネルギー密度電池の開発
が要求されている。このような要求に答える電池とし
て、リチウムイオンを充放電可能な負極活物質保持体を
主体とする負極とリチウムイオンと可逆的な電気化学反
応可能である正極と非水溶媒にイオン解離性のリチウム
塩を溶解した電解液を有する二次電池の開発が期待され
ている。
【０００３】上記のリチウムイオンが充放電可能な負極
に用いる材料としては、例えば、種々の炭素材料、Ｎｂ
2Ｏ5、ＷＯ2、Ｆｅ2Ｏ3等の金属酸化物、ポリチオフェ
ン、ポリアセチレン等の高分子化合物等を用いることが
試みられている。また、上記のリチウムイオンとの可逆
的な電気化学反応が可能（充電および放電可能）な正極
として、例えば、ＬｉxＣｏＯ2（０≦ｘ≦１）、Ｌｉx
ＮｉＯ2（０≦ｘ≦１）、ＬｉxＭｎ2Ｏ4（０≦ｘ≦
１）、結晶あるいは非結晶のＶ2Ｏ5、ポリアニリン、ポ
リピロール等を用いることが検討されている。
に用いる材料としては、例えば、種々の炭素材料、Ｎｂ
2Ｏ5、ＷＯ2、Ｆｅ2Ｏ3等の金属酸化物、ポリチオフェ
ン、ポリアセチレン等の高分子化合物等を用いることが
試みられている。また、上記のリチウムイオンとの可逆
的な電気化学反応が可能（充電および放電可能）な正極
として、例えば、ＬｉxＣｏＯ2（０≦ｘ≦１）、Ｌｉx
ＮｉＯ2（０≦ｘ≦１）、ＬｉxＭｎ2Ｏ4（０≦ｘ≦
１）、結晶あるいは非結晶のＶ2Ｏ5、ポリアニリン、ポ
リピロール等を用いることが検討されている。
【０００４】本明細書では、これらのリチウムイオンを
充放電可能な電池のことをリチウム二次電池と称する。
この種の電池として、負極活物質の保持体として炭素
を、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2を使用した電池、負
極活物質の保持体として炭素を、正極活物質としてＶ2
Ｏ5を使用した電池、負極活物質の保持体としてＮｂ2Ｏ
5を、正極活物質としてＶ2Ｏ5を使用した電池が既に市
販されている。この種のリチウム二次電池には、充放電
サイクル寿命が長いことが基本的に要求されており、充
放電性能の方は用いられた非水電解液材料に影響されて
いる。また、これらの電池では、急速充電した場合や負
極のリチウムイオン吸蔵能力を越えた高容量の充電をし
た場合には、負極保持体中にリチウムイオンが吸蔵しき
れず、リチウム金属が負極保持体上に析出し、充放電サ
イクル寿命や保存性能に悪影響を与えたり、安全性、信
頼性が低下したりする問題が生じてくる。このため、使
用する非水電解液には負極活物質保持体のみならず、リ
チウム金属に対する化学的安定性（耐還元性が高い）に
優れていることも要求される。さらに、この種の電池の
電圧が４Ｖ付近の高電圧である場合には、電解液が高い
耐酸化性能（酸化電位が高いこと）を有することも要求
される。したがって、この種の電池に使用される非水電
解液には、負極の充放電性能が良好であること、耐還元
性および耐酸化性が高いことが同時に要求されている。
充放電可能な電池のことをリチウム二次電池と称する。
この種の電池として、負極活物質の保持体として炭素
を、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2を使用した電池、負
極活物質の保持体として炭素を、正極活物質としてＶ2
Ｏ5を使用した電池、負極活物質の保持体としてＮｂ2Ｏ
5を、正極活物質としてＶ2Ｏ5を使用した電池が既に市
販されている。この種のリチウム二次電池には、充放電
サイクル寿命が長いことが基本的に要求されており、充
放電性能の方は用いられた非水電解液材料に影響されて
いる。また、これらの電池では、急速充電した場合や負
極のリチウムイオン吸蔵能力を越えた高容量の充電をし
た場合には、負極保持体中にリチウムイオンが吸蔵しき
れず、リチウム金属が負極保持体上に析出し、充放電サ
イクル寿命や保存性能に悪影響を与えたり、安全性、信
頼性が低下したりする問題が生じてくる。このため、使
用する非水電解液には負極活物質保持体のみならず、リ
チウム金属に対する化学的安定性（耐還元性が高い）に
優れていることも要求される。さらに、この種の電池の
電圧が４Ｖ付近の高電圧である場合には、電解液が高い
耐酸化性能（酸化電位が高いこと）を有することも要求
される。したがって、この種の電池に使用される非水電
解液には、負極の充放電性能が良好であること、耐還元
性および耐酸化性が高いことが同時に要求されている。
【０００５】上記の非水電解液に対する要求条件を満た
すために、特に、酸化電位の高い電解液について検討が
行われている。例えば、ジメチルカーボネートやジエチ
ルカーボネート等のジアルキルカーボネートやメチルフ
ォルメート、酢酸メチル、酢酸エチル等の直鎖構造を有
するエステル系の溶媒を使用した電解液が検討されてい
る（Journal of Electrochemical Society, vol. 136,
No. 7, 1985年）。しかし、これらエステル系の溶媒を
使用した電解液は、酸化電位は高いが、還元電位が低
く、リチウムを吸蔵した負極やリチウム金属との反応性
が大きい。
すために、特に、酸化電位の高い電解液について検討が
行われている。例えば、ジメチルカーボネートやジエチ
ルカーボネート等のジアルキルカーボネートやメチルフ
ォルメート、酢酸メチル、酢酸エチル等の直鎖構造を有
するエステル系の溶媒を使用した電解液が検討されてい
る（Journal of Electrochemical Society, vol. 136,
No. 7, 1985年）。しかし、これらエステル系の溶媒を
使用した電解液は、酸化電位は高いが、還元電位が低
く、リチウムを吸蔵した負極やリチウム金属との反応性
が大きい。
【０００６】また、負極の充放電特性を良好ならしめる
ものとして知られているもの（例えば、ジオキソランや
２−メチルテトラヒドロフラン）にエーテル類であり、
耐還元性には優れている酸化され易く、エーテル類の高
電圧電池に対する充放電特性や保存性は悪い。
ものとして知られているもの（例えば、ジオキソランや
２−メチルテトラヒドロフラン）にエーテル類であり、
耐還元性には優れている酸化され易く、エーテル類の高
電圧電池に対する充放電特性や保存性は悪い。
【０００７】さらに、プロピレンカーボネート等の環状
カーボネートについては、酸化電位は、実用上十分な値
であり、還元電位はエーテル類より高いものの十分な負
極の充放電性能が得られていない。このため、充放電性
能を良好ならしめたまま、耐酸化性が高く、かつ耐還元
性も高いリチウム二次電池用電解液が求められている。
しかし、単独の溶媒でこの条件を満たすものは今だ提案
されていない。
カーボネートについては、酸化電位は、実用上十分な値
であり、還元電位はエーテル類より高いものの十分な負
極の充放電性能が得られていない。このため、充放電性
能を良好ならしめたまま、耐酸化性が高く、かつ耐還元
性も高いリチウム二次電池用電解液が求められている。
しかし、単独の溶媒でこの条件を満たすものは今だ提案
されていない。
【０００８】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、耐酸化性が高く、かつ耐還元性が高い非水溶媒
系電解液をリチウム二次電池用電解液に用いることによ
り負極の充放電特性や保存性の良好な非水電解質リチウ
ム二次電池を提供することを目的とする。
であり、耐酸化性が高く、かつ耐還元性が高い非水溶媒
系電解液をリチウム二次電池用電解液に用いることによ
り負極の充放電特性や保存性の良好な非水電解質リチウ
ム二次電池を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の特徴と従来の技術との差異】本発明による非水
溶媒電解質二次電池は、充電によりリチウムイオンを吸
蔵し、放電によりリチウムイオンを放出する負極活物質
保持体を主体とする負極とリチウムイオンと可逆的な電
気化学反応が可能な正極と、非水溶媒にイオン解離性の
リチウム塩を溶解した電解液を有する非水溶媒電解質二
次電池において、前記非水溶媒として、（１）一般構造
式（Ｉ）で示される環状カーボネート化合物と（２）一
般構造式（ＩＩ）で示される鎖状カーボネートと（３）
一般構造式（ＩＩＩ）または一般構造式（ＩＶ）で示さ
れるアルキル基置換された１，３−ジオキソランとの混
合溶媒を用いることを特徴とする非水溶媒電解質二次電
池である。
溶媒電解質二次電池は、充電によりリチウムイオンを吸
蔵し、放電によりリチウムイオンを放出する負極活物質
保持体を主体とする負極とリチウムイオンと可逆的な電
気化学反応が可能な正極と、非水溶媒にイオン解離性の
リチウム塩を溶解した電解液を有する非水溶媒電解質二
次電池において、前記非水溶媒として、（１）一般構造
式（Ｉ）で示される環状カーボネート化合物と（２）一
般構造式（ＩＩ）で示される鎖状カーボネートと（３）
一般構造式（ＩＩＩ）または一般構造式（ＩＶ）で示さ
れるアルキル基置換された１，３−ジオキソランとの混
合溶媒を用いることを特徴とする非水溶媒電解質二次電
池である。
【００１０】
【化５】
【００１１】
【化６】
【００１２】
【化７】
【００１３】
【化８】
【００１４】本発明をさらに詳しく説明する。
【００１５】本発明による非水溶媒電解質二次電池は、
非水溶媒にイオン解離性のリチウム塩を溶解した電解液
を用いる電池であり、非水溶媒として、上述の（１）一
般構造式（Ｉ）で示される環状カーボネート化合物と、
（２）一般構造式（ＩＩ）で示される鎖状カーボネート
と、（３）一般構造式（ＩＩＩ）または一般構造式（Ｉ
Ｖ）で示されるアルキル基置換された１，３−ジオキソ
ランとの混合溶媒を用いることを特徴とするものであ
る。
非水溶媒にイオン解離性のリチウム塩を溶解した電解液
を用いる電池であり、非水溶媒として、上述の（１）一
般構造式（Ｉ）で示される環状カーボネート化合物と、
（２）一般構造式（ＩＩ）で示される鎖状カーボネート
と、（３）一般構造式（ＩＩＩ）または一般構造式（Ｉ
Ｖ）で示されるアルキル基置換された１，３−ジオキソ
ランとの混合溶媒を用いることを特徴とするものであ
る。
【００１６】上記の環状カーボネート化合物は単独では
実用上許容される耐酸化性を有するが耐還元性は弱い。
上記の鎖状カーボネートは高い酸化性を有するが耐還元
性は極めて弱い。
実用上許容される耐酸化性を有するが耐還元性は弱い。
上記の鎖状カーボネートは高い酸化性を有するが耐還元
性は極めて弱い。
【００１７】また、アルキル基置換されていない１，３
−ジオキソランは高い還元性を有するが極めて耐酸化性
が弱い。
−ジオキソランは高い還元性を有するが極めて耐酸化性
が弱い。
【００１８】上記のアルキル基置換された１，３−ジオ
キソランは、耐還元性を維持したまま、耐酸化性が向上
するが、カーボネート化合物に比較して、耐還元性は強
いが、耐酸化性は弱い。
キソランは、耐還元性を維持したまま、耐酸化性が向上
するが、カーボネート化合物に比較して、耐還元性は強
いが、耐酸化性は弱い。
【００１９】しかし、本発明では、この３種類の、物性
の異なる溶媒を混合して用いることにより、耐酸化性も
耐還元性も良好な電解液が実現できることを見いだし
た。これは、溶媒混合により、単独溶媒の有する酸化お
よび還元に対する安定領域が変化し、環状カーボネート
化合物から見れば耐還元性および耐酸化性がさらに向上
し、鎖状カーボネート化合物から見れば耐還元性が向上
し、アルキル基置換された１，３−ジオキソランから見
れば耐酸化性が向上することによると考えられる。これ
により、負極の充放電効率が優れた高電圧のリチウム二
次電池を実現できる。
の異なる溶媒を混合して用いることにより、耐酸化性も
耐還元性も良好な電解液が実現できることを見いだし
た。これは、溶媒混合により、単独溶媒の有する酸化お
よび還元に対する安定領域が変化し、環状カーボネート
化合物から見れば耐還元性および耐酸化性がさらに向上
し、鎖状カーボネート化合物から見れば耐還元性が向上
し、アルキル基置換された１，３−ジオキソランから見
れば耐酸化性が向上することによると考えられる。これ
により、負極の充放電効率が優れた高電圧のリチウム二
次電池を実現できる。
【００２０】本発明による環状カーボネート化合物とし
ては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカー
ボネート、ブチレンカーボネート等を用いることがで
き、一般構造式（Ｉ）で示される環状カーボネートの炭
素数（ｎ）は４以下とするのが好ましく、炭素数（ｎ）
が４を越えると、溶媒の粘度が高くなり、イオン導電性
能性が劣化してしまう。
ては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカー
ボネート、ブチレンカーボネート等を用いることがで
き、一般構造式（Ｉ）で示される環状カーボネートの炭
素数（ｎ）は４以下とするのが好ましく、炭素数（ｎ）
が４を越えると、溶媒の粘度が高くなり、イオン導電性
能性が劣化してしまう。
【００２１】鎖状カーボネートとしては、例えば、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネート等を用いることができ、一般構造式（Ｉ
Ｉ）で示される鎖状カーボネートの炭素数（ｍおよび
ｋ）は４以下とするのが好ましく、炭素数（ｍおよび
ｋ）が４を越えると、溶媒の粘度が高くなり、イオン導
電性能性が劣化してしまう。
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネート等を用いることができ、一般構造式（Ｉ
Ｉ）で示される鎖状カーボネートの炭素数（ｍおよび
ｋ）は４以下とするのが好ましく、炭素数（ｍおよび
ｋ）が４を越えると、溶媒の粘度が高くなり、イオン導
電性能性が劣化してしまう。
【００２２】また、アルキル基置換された１，３−ジオ
キソランとしては、２−メチル−１，３−ジオキソラ
ン、２−エチル−１，３−ジオキソラン、４−メチル−
１，３−ジオキソラン、４−エチル−１，３−ジオキソ
ラン等を用いることができ、一般構造式（ＩＩＩ）およ
び一般構造式（ＩＶ）で示されるアルキル基置換された
１，３−ジオキソランの炭素数（ｘおよびｙ）は４以下
とするのが好ましく、炭素数（ｘおよびｙ）が４を越え
ると、溶媒の粘度が高くなり、イオン導電性能性が劣化
してしまう。アルキル基置換された１，３−ジオキソラ
ンを少なくとも含有されていることが重要である。組成
比については特に限定はされない。
キソランとしては、２−メチル−１，３−ジオキソラ
ン、２−エチル−１，３−ジオキソラン、４−メチル−
１，３−ジオキソラン、４−エチル−１，３−ジオキソ
ラン等を用いることができ、一般構造式（ＩＩＩ）およ
び一般構造式（ＩＶ）で示されるアルキル基置換された
１，３−ジオキソランの炭素数（ｘおよびｙ）は４以下
とするのが好ましく、炭素数（ｘおよびｙ）が４を越え
ると、溶媒の粘度が高くなり、イオン導電性能性が劣化
してしまう。アルキル基置換された１，３−ジオキソラ
ンを少なくとも含有されていることが重要である。組成
比については特に限定はされない。
【００２３】また、電解液に用いるリチウム塩として
は、リチウム電池に使用可能なものであれば特に限定さ
れないが、例えば、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＳｂ
Ｆ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣ
（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｌ
Ｃｌ4等が挙げられ、これらのリチウム塩を、単独また
は２種以上混合して、０．５ないし２．０モル／ｌの濃
度範囲で用いることができる。
は、リチウム電池に使用可能なものであれば特に限定さ
れないが、例えば、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＳｂ
Ｆ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＣ
（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｌ
Ｃｌ4等が挙げられ、これらのリチウム塩を、単独また
は２種以上混合して、０．５ないし２．０モル／ｌの濃
度範囲で用いることができる。
【００２４】本発明のリチウム二次電池の負極および正
極は、通常リチウム二次電池に使用可能なものを用いる
ことができる。例えば、負極としては、リチウムイオン
を挿入、放出可能な化学物質（例えば、種々の炭素材
料、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ2、Ｆｅ2Ｏ3等の金属酸化物、ポリ
チオフェン、ポリアセチレン等の高分子化合物等）を用
いることができ、正極としては、ＬｉxＣｏＯ2（０≦ｘ
≦１）、ＬｉxＮｉＯ2（０≦ｘ≦１）、ＬｉxＭｎ2Ｏ4
（０≦ｘ≦１）、結晶あるいは非結晶のＶ2Ｏ5、Ｌｉx
Ｖ3Ｏ8（０≦ｘ≦１）、ＴｉＳ2、ＮｂＳｅ3等の金属酸
化物、金属硫化物、金属セレン化物、あるいはポリアニ
リン、ポリピロール等の高分子化合物等を用いることが
できる。
極は、通常リチウム二次電池に使用可能なものを用いる
ことができる。例えば、負極としては、リチウムイオン
を挿入、放出可能な化学物質（例えば、種々の炭素材
料、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ2、Ｆｅ2Ｏ3等の金属酸化物、ポリ
チオフェン、ポリアセチレン等の高分子化合物等）を用
いることができ、正極としては、ＬｉxＣｏＯ2（０≦ｘ
≦１）、ＬｉxＮｉＯ2（０≦ｘ≦１）、ＬｉxＭｎ2Ｏ4
（０≦ｘ≦１）、結晶あるいは非結晶のＶ2Ｏ5、Ｌｉx
Ｖ3Ｏ8（０≦ｘ≦１）、ＴｉＳ2、ＮｂＳｅ3等の金属酸
化物、金属硫化物、金属セレン化物、あるいはポリアニ
リン、ポリピロール等の高分子化合物等を用いることが
できる。
【００２５】
【実施例１】負極としてリチウム金属を、正極として炭
素の一種であるアセチレンブラック（層間距離は３．４
７から３．４８Å）を、電解液として、１モル／ｌのＬ
ｉＣｌＯ4を本発明のプロピレンカーボネート（以下、
ＰＣと略記する）とジメチルカーボネート（以下、ＤＭ
Ｃと略記する）と２−メチル−１，３−ジオキソラン
（以下、２ＭｅＤＯＬと略記する）の混合溶媒（体積混
合比、１：１：１）に溶解したものを用いて、図１に示
したコイン電池（直径２３ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を作製し
た（この電池を”電池Ａ”と称する）。図中、１は負極
ケース、２は負極、３はセパレータ、４はガスケット、
５は電解液、６は電池ケース、７は正極を示す。
素の一種であるアセチレンブラック（層間距離は３．４
７から３．４８Å）を、電解液として、１モル／ｌのＬ
ｉＣｌＯ4を本発明のプロピレンカーボネート（以下、
ＰＣと略記する）とジメチルカーボネート（以下、ＤＭ
Ｃと略記する）と２−メチル−１，３−ジオキソラン
（以下、２ＭｅＤＯＬと略記する）の混合溶媒（体積混
合比、１：１：１）に溶解したものを用いて、図１に示
したコイン電池（直径２３ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を作製し
た（この電池を”電池Ａ”と称する）。図中、１は負極
ケース、２は負極、３はセパレータ、４はガスケット、
５は電解液、６は電池ケース、７は正極を示す。
【００２６】また、本発明の効果を示すための比較例と
して、リチウム電池用電解液として一般に知られている
ＰＣと１，２−ジメトキシエタン（以下、ＤＭＥと略記
する）の混合溶媒に、１モル／ｌのＬｉＣｌＯ4を溶解
させたものを用いた以外は上記と同一のコイン電池を作
製した（この電池を”電池Ｂ”と称する）。
して、リチウム電池用電解液として一般に知られている
ＰＣと１，２−ジメトキシエタン（以下、ＤＭＥと略記
する）の混合溶媒に、１モル／ｌのＬｉＣｌＯ4を溶解
させたものを用いた以外は上記と同一のコイン電池を作
製した（この電池を”電池Ｂ”と称する）。
【００２７】これらの電池について、０．５ｍＡ／ｃｍ
2の放電および充電電流密度で、放電電圧の下限を０
Ｖ、充電電圧の上限を２．０Ｖとする電圧規制充放電サ
イクルを繰り返した。この試験は、放電によりアセチレ
ンブラックにリチウムを吸蔵し、充電によりアセチレン
ブラックに吸蔵されたリチウムを放出する試験であり、
負極保持体（この実施例では、アセチレンブラック）に
リチウムを吸蔵した負極の充放電性能に与える電解液材
料の影響を知るための試験である。この試験における、
アセチレンブラック重量当たりの放電容量とサイクル数
の関係を図２（Ａ）および（Ｂ）に示す。比較例の”電
池Ｂ”（図２（Ｂ））は、約５０サイクルで放電容量が
初期容量の５０％に低下した。一方、本発明の”電池
Ａ”（図２（Ａ））は、サイクル毎の放電容量が、比較
例の”電池Ｂ”より大きく、かつ５０サイクル以上、安
定した充放電サイクルが可能であった。
2の放電および充電電流密度で、放電電圧の下限を０
Ｖ、充電電圧の上限を２．０Ｖとする電圧規制充放電サ
イクルを繰り返した。この試験は、放電によりアセチレ
ンブラックにリチウムを吸蔵し、充電によりアセチレン
ブラックに吸蔵されたリチウムを放出する試験であり、
負極保持体（この実施例では、アセチレンブラック）に
リチウムを吸蔵した負極の充放電性能に与える電解液材
料の影響を知るための試験である。この試験における、
アセチレンブラック重量当たりの放電容量とサイクル数
の関係を図２（Ａ）および（Ｂ）に示す。比較例の”電
池Ｂ”（図２（Ｂ））は、約５０サイクルで放電容量が
初期容量の５０％に低下した。一方、本発明の”電池
Ａ”（図２（Ａ））は、サイクル毎の放電容量が、比較
例の”電池Ｂ”より大きく、かつ５０サイクル以上、安
定した充放電サイクルが可能であった。
【００２８】
【実施例２】電解液として、１モル／ｌのＬｉＣｌＯ4
を本発明のエチレンカーボネート（以下、ＥＣと略記す
る）とジエチルカーボネート（以下、ＤＥＣと略記す
る）と４−メチル−１，３−ジオキソラン（以下、４Ｍ
ｅＤＯＬと略記する）の混合溶媒（体積混合比、１：
３：２）に溶解したものを用いた以外は実施例１と同様
にして図１に示したコイン電池を作製した（この電池
を”電池Ｃ”と称する）。
を本発明のエチレンカーボネート（以下、ＥＣと略記す
る）とジエチルカーボネート（以下、ＤＥＣと略記す
る）と４−メチル−１，３−ジオキソラン（以下、４Ｍ
ｅＤＯＬと略記する）の混合溶媒（体積混合比、１：
３：２）に溶解したものを用いた以外は実施例１と同様
にして図１に示したコイン電池を作製した（この電池
を”電池Ｃ”と称する）。
【００２９】また、本発明の効果を示すための比較例と
して、電解液として、ＰＣとＤＭＥの混合溶媒に１モル
／ｌのＬｉＣｌＯ4を溶解させたものを用いた以外は、
上記と同一のコイン電池を作製した（この電池を”電池
Ｂ”と称する）。これらの電池について、０．５ｍＡ／
ｃｍ2の放電および充電電流密度で、放電電圧の下限を
０Ｖ、充電電圧の上限を２Ｖとする電圧規制充放電サイ
クルを繰り返した。この試験における、アセチレンブラ
ック重量当たりの放電容量とサイクル数の関係を図２
（Ｃ）および（Ｂ）に示す。比較例の”電池Ｂ”（図２
（Ｂ））は、約５０サイクルで放電容量が初期容量の５
０％に低下した。一方、本発明の”電池Ｃ”（図２
（Ｃ））は、サイクル毎の放電容量が、比較例の”電池
Ｂ”より大きく、かつ５０サイクル以上、安定した充放
電サイクルが可能であった。
して、電解液として、ＰＣとＤＭＥの混合溶媒に１モル
／ｌのＬｉＣｌＯ4を溶解させたものを用いた以外は、
上記と同一のコイン電池を作製した（この電池を”電池
Ｂ”と称する）。これらの電池について、０．５ｍＡ／
ｃｍ2の放電および充電電流密度で、放電電圧の下限を
０Ｖ、充電電圧の上限を２Ｖとする電圧規制充放電サイ
クルを繰り返した。この試験における、アセチレンブラ
ック重量当たりの放電容量とサイクル数の関係を図２
（Ｃ）および（Ｂ）に示す。比較例の”電池Ｂ”（図２
（Ｂ））は、約５０サイクルで放電容量が初期容量の５
０％に低下した。一方、本発明の”電池Ｃ”（図２
（Ｃ））は、サイクル毎の放電容量が、比較例の”電池
Ｂ”より大きく、かつ５０サイクル以上、安定した充放
電サイクルが可能であった。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上述のような電解液を使用することにより、
充放電特性に優れた非水溶媒電解質リチウム二次電池を
実現できる。
によれば、上述のような電解液を使用することにより、
充放電特性に優れた非水溶媒電解質リチウム二次電池を
実現できる。
【図１】コイン電池の構造を示した一部断面図。
【図２】アセチレンブラック重量当たりの放電容量と充
放電サイクル数の関係を示す図。
放電サイクル数の関係を示す図。
１ 負極ケース ２ 負極 ３ セパレータ ４ ガスケット ５ 電解液 ６ 電池ケース ７ 正極
Claims (1)
- 【請求項１】充電によりリチウムイオンを吸蔵し、放電
によりリチウムイオンを放出する負極活物質保持体を主
体とする負極とリチウムイオンと可逆的な電気化学反応
可能な正極と非水溶媒にイオン解離性のリチウム塩を溶
解した電解液を有する非水電解質二次電池において、前
記非水溶媒として、（１）一般構造式（Ｉ）で示される
環状カーボネート化合物と（２）一般構造式（ＩＩ）で
示される鎖状カーボネートと（３）一般構造式（ＩＩ
Ｉ）または一般構造式（ＩＶ）で示されるアルキル基置
換された１，３−ジオキソランとの混合溶媒を用いるこ
とを特徴とする非水溶媒電解質二次電池。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212217A JPH0750174A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 非水溶媒電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212217A JPH0750174A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 非水溶媒電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0750174A true JPH0750174A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16618882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212217A Pending JPH0750174A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 非水溶媒電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750174A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038319A1 (de) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Solvay Fluor Und Derivate Gmbh | Dioxolone und ihre verwendung als elektrolyte |
| JP2001332298A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Sony Corp | 電解質および二次電池 |
| KR101022344B1 (ko) * | 2010-06-08 | 2011-03-22 | 주식회사 원광기계 | 콘크리트 믹싱 플랜트의 다단식 물공급장치 |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5212217A patent/JPH0750174A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001038319A1 (de) * | 1999-11-24 | 2001-05-31 | Solvay Fluor Und Derivate Gmbh | Dioxolone und ihre verwendung als elektrolyte |
| JP2001332298A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Sony Corp | 電解質および二次電池 |
| KR101022344B1 (ko) * | 2010-06-08 | 2011-03-22 | 주식회사 원광기계 | 콘크리트 믹싱 플랜트의 다단식 물공급장치 |
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