JPH08203561A - リチウム2次電池 - Google Patents
リチウム2次電池Info
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- JPH08203561A JPH08203561A JP7010101A JP1010195A JPH08203561A JP H08203561 A JPH08203561 A JP H08203561A JP 7010101 A JP7010101 A JP 7010101A JP 1010195 A JP1010195 A JP 1010195A JP H08203561 A JPH08203561 A JP H08203561A
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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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
性に優れたリチウム2次電池を提供する。 【構成】リチウムイオンの挿入・放出が可能な金属化合
物(金属複合酸化物又は金属カルコゲン化合物など)を
活物質とする正極と、非水電解液と、リチウムイオンの
挿入・放出が可能な炭素材料またはリチウム金属を活物
質とする負極とからなり、前記非水電解液はヒドロキノ
ン又はヒドロキノン誘導体を含む。
Description
電源として有用なリチウム2次電池に関する。
して、リチウム2次電池の研究が盛んに進められてい
る。そして、一般にこれらリチウム2次電池は、リチウ
ムイオンの挿入・放出が可能なLiCoO2 、LiNi
O2 などの金属複合酸化物やMoS2 、V6 013などの
金属カルコゲン化物を活物質とする正極と、リチウムイ
オンの挿入・放出が可能な炭素材料やリチウム金属を活
物質とする負極と、プロピレンカーボネート、1,2−
ジメトキシエタンなどの非水溶媒にLiPF6 、LiC
lO4 などのリチウム塩を電解質として溶解した電解液
とで構成されている。
電池の充放電の効率は、正極活物質及び負極活物質の電
池反応での可逆性、並びに電解液自体の安定性及び電解
液と活物質との反応安定性が大きく影響する。
力が4Vと高いため、電解液の分解反応が生じて電気量
が消費され、充放電の効率が低下する問題点を有してい
た。又、この電解液の分解による電解液組成の変化によ
って、又は正極もしくは負極の表面で起きる電解液の分
解により電気抵抗の高い反応生成物が電極を覆うことに
よって、電池の内部抵抗が増加して充放電が困難になる
ために、充放電を繰り返すと電池容量が著しく低下する
という問題点を有していた。
決して、高いエネルギー密度を有し、充放電サイクル特
性に優れたリチウム2次電池を提供することにある。
め、本発明のリチウム2次電池は、リチウムイオンの挿
入・放出が可能な金属化合物を活物質とする正極と、非
水電解液と、リチウムイオンの挿入・放出が可能な炭素
材料又はリチウム金属を活物質とする負極とからなり、
前記非水電解液はヒドロキノン又はヒドロキノン誘導体
を含むことを特徴とする。
(但し、RはCH3 又はC2 H5 )で表されるものであ
ることを特徴とする。
は非水電解液中に0.1〜1.0wt%含有されている
ことを特徴とする。
ーボネートおよびエチレンカーボネートのうちの少なく
とも1種と、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエ
トキシエタン、ジメトキシカーボネートのうちの少なく
とも1種とが体積比で90〜30:10〜70の割合で
混合されたものに、ヒドロキノン又はヒドロキノン誘導
体が0.1〜1.0wt%添加されたものであることを
特徴とする。
は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートな
どの高誘電率溶媒のうちいずれか1種と、1,2−ジメ
トキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、ジメチルカ
ーボネートなどの低誘電率溶媒のうちいずれか1種と
を、各々体積比で90〜30:10〜70の範囲で混合
し、さらにヒドロキノン又はヒドロキノン誘導体のいず
れか1種を添加した溶媒中に、LiPF6 、LiClO
4 、LiBF4 、LiAsF6 などのリチウム塩を電解
質として溶解したものを用いることができる。この場
合、電解質濃度は特に限定されないが0.1mol/L
以上が好ましい。
LiNiO2 、LiMn2 O4 などの金属複合酸化物、
又はMoS2 、V6 013、Mo6 S8 などの金属カルコ
ゲン化合物などのリチウムイオンの挿入・放出が可能な
物質であればよい。
の挿入・放出が可能な炭素材料、又は金属リチウムを用
いことが可能である。
膜、多孔質ポリプロピレン製不織布、ガラスファイバー
製不織布などを用いることができる。
極缶などの電池構成部品は、従来より公知の一般的なも
のを適宜用いることができる。
ヒドロキノン又はヒドロキノン誘導体を含む。このヒド
ロキノン又はヒドロキノン誘導体が、電解液の分解時に
溶媒又は電解質より生成する活性ラジカルと下式のよう
に反応する。なお、式中P* は活性ラジカルを示す。
れ、電極の表面に電気抵抗の高い被膜が生成されるのを
防止できる。その結果、充放電を繰り返しても、電池の
内部抵抗上昇による電池容量の低下が抑えられる。
が、ヒドロキノン又はヒドロキノン誘導体を添加するこ
とにより、電池の初期容量も大きくなる。
その実施例を説明する。図1は、本発明の一実施例によ
り得られるコイン型電池の断面図である。同図におい
て、1は負極、2は正極、3はポリプロピレン製のセパ
レータ、4はアルミニウム板からなる集電体、5はステ
ンレス鋼板を加工した正極缶、6は同じくステンレス鋼
板を加工した封口板、7は絶縁ガスケットである。
法を説明する。まず、負極1を作製した。即ち、出発原
料として石油コークスを用い、温度1800〜2500
℃の還元雰囲気中で焼成した後、粉砕して炭素材料の負
極活物質を得た。この炭素粉末材料に10wt%のフッ
素樹脂系バインダーを添加し、これらをN−メチルピロ
リドン溶液に懸濁させてスラリーとした。その後、集電
体として準備したアルミニウム板4の上に、ドクターブ
レード法でシート状に成型して負極1を得た。
ウムと炭酸コバルトを混合し、1000℃で20時間焼
成して合成したコバルト酸リチウム(LiCoO2 )粉
末に、導電剤であるカーボン粉末とフッ素樹脂系バイン
ダを適量混合し、加圧成型して薄板状の正極2を作製し
た。
た。この場合、高誘電率溶媒としてはエチレンカーボネ
ート又はプロピレンカーボネートを用い、低誘電率溶媒
としてはジメトキシエタン又はジメチルカーボネートを
用い、添加剤としてはヒドロキノン、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル又はヒドロキノンモノエチルエーテルを
用い、電解質としてはLiClO4 又はLiPF6 を用
いた。なお、表1において、*印を付したものは本発明
の範囲外のものである。
上記正極2をポリプロピレン製のセパレータ3を介し、
一対のアルミニウム板からなる集電体4で挟むようにし
て正極缶5内に収容した。そして、セパレータ3に上記
電解液を含浸させた。その後、周囲を絶縁ガスケット7
で正極缶5と絶縁した状態に封口板6で封口し、電解液
の異なる14種のリチウム2次電池を作製した。
初期容量を電流密度0.5mA/cm2 で4.2Vから
2.0Vまでの放電容量として確認するとともに、同じ
く充放電電流密度0.5mA/cm2 、充電終止電圧
4.2V、放電終止電圧2.0Vの条件下で100回の
充放電試験を行なった後の電池容量を確認した。表2に
これらの結果を示す。
キノン誘導体を添加した電解液を使用した本発明の範囲
内にある試料番号1,3,5および7は、初期の電池容
量が245Ah/kg以上、100サイクル後の電池容
量が220Ah/kg以上と大きい値を示している。
ロキノン又はヒドロキノン誘導体の添加量が1.0wt
%を超える場合、初期の電池容量が200Ah/kg、
100サイクル後の電池容量が170Ah/kgと小さ
く、好ましくない。一方、試料番号2,4,6,8,1
0,12および14に示すように、ヒドロキノン又はヒ
ドロキノン誘導体の添加量が0の場合には、初期の電池
容量が235Ah/kg以下、100サイクル後の電池
容量が175Ah/kg以下と小さく、好ましくない。
が30vol%未満で低誘電率溶媒が70vol%を超
える場合は、初期の電池容量が195Ah/kg、10
0サイクル後の電池容量が160Ah/kgと小さく、
好ましくない。一方、試料番号13に示すように、高誘
電率溶媒のみで低誘電率溶媒を含まない場合は、初期の
電池容量が210Ah/kg、100サイクル後の電池
容量が170Ah/kgと小さく、好ましくない。
形成用バインダとしては、フッ素樹脂系バインダ以外
に、ポリアルキル系バインダー、又はフッ素樹脂系バイ
ンダとポリアルキル系バインダとの混合物などを用いる
ことができる。
は、活物質とバインダと溶剤などからなるスラリーのド
クターブレード法やスピンコート法、活物質とバインダ
などからなる混合物のプレス成形法やロール成形法など
を適宜採用することができる。
ムに限定されず、銅、アルミニウム、鉄、ステンレスな
どの金属材料を適宜用いることが可能である。
リチウム2次電池は、非水電解液中にヒドロキノン又は
ヒドロキノン誘導体を含む。この、ヒドロキノン又はヒ
ドロキノン誘導体によって、高いエネルギー密度を有
し、サイクル特性に優れたリチウム2次電池を得ること
ができる。
の断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 リチウムイオンの挿入・放出が可能な金
属化合物を活物質とする正極と、非水電解液と、リチウ
ムイオンの挿入・放出が可能な炭素材料又はリチウム金
属を活物質とする負極とからなり、前記非水電解液はヒ
ドロキノン又はヒドロキノン誘導体を含むことを特徴と
するリチウム2次電池。 - 【請求項2】 ヒドロキノン誘導体は、下記の式(但
し、RはCH3 又はC2 H5 )で表されるものであるこ
とを特徴とする請求項1記載のリチウム2次電池。 【化1】 - 【請求項3】 ヒドロキノン又はヒドロキノン誘導体は
非水電解液中に0.1〜1.0wt%含有されているこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2記載のリチウム2
次電池。 - 【請求項4】 非水電解液中の溶媒は、プロピレンカー
ボネートおよびエチレンカーボネートのうちの少なくと
も1種と、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエト
キシエタン、ジメトキシカーボネートのうちの少なくと
も1種とが体積比で90〜30:10〜70の割合で混
合されたものに、ヒドロキノン又はヒドロキノン誘導体
が0.1〜1.0wt%添加されたものであることを特
徴とする請求項1又は請求項2記載のリチウム2次電
池。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP01010195A JP3503239B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | リチウム2次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP01010195A JP3503239B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | リチウム2次電池 |
Publications (2)
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JPH08203561A true JPH08203561A (ja) | 1996-08-09 |
JP3503239B2 JP3503239B2 (ja) | 2004-03-02 |
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ID=11740933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01010195A Expired - Lifetime JP3503239B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | リチウム2次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3503239B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001006731A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
WO2004064190A1 (ja) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Sony Corporation | 電解質、負極および電池 |
WO2019221107A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 日本電信電話株式会社 | リチウム二次電池 |
WO2023054244A1 (ja) | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 株式会社日本触媒 | 非水電解液及びその保管方法 |
-
1995
- 1995-01-25 JP JP01010195A patent/JP3503239B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001006731A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-12 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
JP4501177B2 (ja) * | 1999-06-24 | 2010-07-14 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池 |
WO2004064190A1 (ja) * | 2003-01-09 | 2004-07-29 | Sony Corporation | 電解質、負極および電池 |
WO2019221107A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 日本電信電話株式会社 | リチウム二次電池 |
JP2019200880A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 日本電信電話株式会社 | リチウム二次電池 |
WO2023054244A1 (ja) | 2021-09-29 | 2023-04-06 | 株式会社日本触媒 | 非水電解液及びその保管方法 |
KR20240049597A (ko) | 2021-09-29 | 2024-04-16 | 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 | 비수전해액 및 그 보관방법 |
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