JPH09245831A - 二次電池用非水電解液 - Google Patents
二次電池用非水電解液Info
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- JPH09245831A JPH09245831A JP8081941A JP8194196A JPH09245831A JP H09245831 A JPH09245831 A JP H09245831A JP 8081941 A JP8081941 A JP 8081941A JP 8194196 A JP8194196 A JP 8194196A JP H09245831 A JPH09245831 A JP H09245831A
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- pyrocarbonate
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 非水溶媒と、電解質としてリチウム化合物を
含む二次電池用非水電解液において、アルキルピロカー
ボネートを添加してなる。 【効果】 リチウム化合物を電解質として含有する二次
電池用非水電解液において、負極と非水電解液中の溶媒
との反応に起因する低温放電特性あるいは充放電サイク
ル特性等の低下を防止し、二次電池の充電放電サイクル
特性、低温放電特性、保存特性等の電池特性を向上させ
ることができる。
含む二次電池用非水電解液において、アルキルピロカー
ボネートを添加してなる。 【効果】 リチウム化合物を電解質として含有する二次
電池用非水電解液において、負極と非水電解液中の溶媒
との反応に起因する低温放電特性あるいは充放電サイク
ル特性等の低下を防止し、二次電池の充電放電サイクル
特性、低温放電特性、保存特性等の電池特性を向上させ
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム化合物を
電解質として含有する二次電池用非水電解液に関し、特
に、負極と非水電解液中の溶媒との反応に起因する、低
温放電特性あるいは充放電サイクル特性等の低下を防止
することを目的とした当該非水電解液の改良技術に関す
る。
電解質として含有する二次電池用非水電解液に関し、特
に、負極と非水電解液中の溶媒との反応に起因する、低
温放電特性あるいは充放電サイクル特性等の低下を防止
することを目的とした当該非水電解液の改良技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、カメラ一体型ＶＴＲ、携帯電話、
ラップトップコンピュータ等の新しいポータブル電源と
して、特に、従来のニッケルーカドミニウム（Ｎｉ−Ｃ
ｄ）二次電池や鉛二次電池に比べ軽量で高容量且つ高エ
ネルギー密度のリチウム二次電池が注目されている。
ラップトップコンピュータ等の新しいポータブル電源と
して、特に、従来のニッケルーカドミニウム（Ｎｉ−Ｃ
ｄ）二次電池や鉛二次電池に比べ軽量で高容量且つ高エ
ネルギー密度のリチウム二次電池が注目されている。
【０００３】従来より、リチウム二次電池の非水電解液
の電解質としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4等が、また、
非水溶媒としては、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸エチ
レン（ＥＣ）、γーブチロラクトン（ＧＢＬ）、炭酸ジ
メチル（ＤＭＣ）、炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）、炭酸
ジエチル（ＤＥＣ）、酢酸エチル（ＥＡ）、プロピオン
酸メチル（ＭＰＲ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨ
Ｆ）等が用いられている。
の電解質としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4等が、また、
非水溶媒としては、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸エチ
レン（ＥＣ）、γーブチロラクトン（ＧＢＬ）、炭酸ジ
メチル（ＤＭＣ）、炭酸エチルメチル（ＥＭＣ）、炭酸
ジエチル（ＤＥＣ）、酢酸エチル（ＥＡ）、プロピオン
酸メチル（ＭＰＲ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨ
Ｆ）等が用いられている。
【０００４】しかしながら、負極活物質であるリチウム
は反応性に富み、上記電解質と反応し、その反応生成物
が電極表面に被膜となって付着し、その被膜が電池特性
に大きく影響を与える。そこで、電池特性に悪影響を及
ぼさないよう電解液組成が工夫されており、一般に、上
記ＰＣあるいはＥＣ等の炭酸エステル類は、リチウムと
反応してイオン伝導性を有する炭酸塩の被膜を生成する
為、電池内部抵抗の増加等の電池特性に及ぼす悪影響は
少なく、さらに、この被膜が負極表面の保護膜となり、
電池の保存特性等を良好にしているので、従来よりリチ
ウム二次電池用非水電解液の主成分となっている。しか
し、当該炭酸エステル類は、比較的融点が高く、また、
当該ＰＣあるいはＥＣ等の環状のものは、粘性率が高
く、さらに、上記ＤＭＣあるいはＤＥＣ等の直鎖状のも
のは、誘電率が低い為、上記ＧＢＬあるいはＥＡ等のカ
ルボン酸エステルと比較すると、電解液溶媒とした時の
電解液の導電率が小さいという欠点がある。従って、高
出力な二次電池として要求される充分な急速充電特性あ
るいは低温放電特性が得らっれなかった。さらに、炭酸
エステル類は、二次電池の充電放電時あるいは高温下で
の保存中に、分解により炭酸ガスやオレフインガスを生
成する為、内圧が上昇し、電池が膨れるという問題があ
った。
は反応性に富み、上記電解質と反応し、その反応生成物
が電極表面に被膜となって付着し、その被膜が電池特性
に大きく影響を与える。そこで、電池特性に悪影響を及
ぼさないよう電解液組成が工夫されており、一般に、上
記ＰＣあるいはＥＣ等の炭酸エステル類は、リチウムと
反応してイオン伝導性を有する炭酸塩の被膜を生成する
為、電池内部抵抗の増加等の電池特性に及ぼす悪影響は
少なく、さらに、この被膜が負極表面の保護膜となり、
電池の保存特性等を良好にしているので、従来よりリチ
ウム二次電池用非水電解液の主成分となっている。しか
し、当該炭酸エステル類は、比較的融点が高く、また、
当該ＰＣあるいはＥＣ等の環状のものは、粘性率が高
く、さらに、上記ＤＭＣあるいはＤＥＣ等の直鎖状のも
のは、誘電率が低い為、上記ＧＢＬあるいはＥＡ等のカ
ルボン酸エステルと比較すると、電解液溶媒とした時の
電解液の導電率が小さいという欠点がある。従って、高
出力な二次電池として要求される充分な急速充電特性あ
るいは低温放電特性が得らっれなかった。さらに、炭酸
エステル類は、二次電池の充電放電時あるいは高温下で
の保存中に、分解により炭酸ガスやオレフインガスを生
成する為、内圧が上昇し、電池が膨れるという問題があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の有する欠点を解消できる技術を提供することを目
的としたものであって、特に、二次電池の充電放電サイ
クル特性、低温放電特性、保存特性等の電池特性を向上
させることができる技術を提供することを目的とする。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からもあきらかになるで
あろう。
技術の有する欠点を解消できる技術を提供することを目
的としたものであって、特に、二次電池の充電放電サイ
クル特性、低温放電特性、保存特性等の電池特性を向上
させることができる技術を提供することを目的とする。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からもあきらかになるで
あろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の目
的を達成する為に、鋭意検討した結果、非水電解液二次
電池の非水電解液へアルキルピロカーボネートを添加す
ることにより、初期充電において負極表面にイオン伝導
性の優れた保護膜を生成することを見出し、これに基づ
き、上述問題を解決する電解液を発明するに至った。す
なわち、本発明は、非水溶媒と、電解質としてリチウム
化合物を含む二次電池用非水電解液において、アルキル
ピロカーボネートを添加してなることを特徴とする二次
電池用非水電解液に係るものである。
的を達成する為に、鋭意検討した結果、非水電解液二次
電池の非水電解液へアルキルピロカーボネートを添加す
ることにより、初期充電において負極表面にイオン伝導
性の優れた保護膜を生成することを見出し、これに基づ
き、上述問題を解決する電解液を発明するに至った。す
なわち、本発明は、非水溶媒と、電解質としてリチウム
化合物を含む二次電池用非水電解液において、アルキル
ピロカーボネートを添加してなることを特徴とする二次
電池用非水電解液に係るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において使用されるアルキルピロカーボネート
（以下、ピロカーボネートと称する。）の例としては、
次の式１で表されるピロカーボネートが挙げられる。
本発明において使用されるアルキルピロカーボネート
（以下、ピロカーボネートと称する。）の例としては、
次の式１で表されるピロカーボネートが挙げられる。
【０００８】
【式１】
【０００９】但し、上記式１中のＲ1、Ｒ2は、各々アル
キル基であり、同一でも、異なっていてもよい。当該ア
ルキル基における炭素数には特に上限はないが、電解液
の導電性を良好にするには、できるだけ低分子のアルキ
ル基が好ましく、当該アルキル基の例には、メチル基、
エチル基が挙げられる。ピロカーボネートの具体例とし
ては、ジメチルピロカーボネート、ジエチルピロカーボ
ネート、エチルメチルピロカーボネート等が挙げられ
る。
キル基であり、同一でも、異なっていてもよい。当該ア
ルキル基における炭素数には特に上限はないが、電解液
の導電性を良好にするには、できるだけ低分子のアルキ
ル基が好ましく、当該アルキル基の例には、メチル基、
エチル基が挙げられる。ピロカーボネートの具体例とし
ては、ジメチルピロカーボネート、ジエチルピロカーボ
ネート、エチルメチルピロカーボネート等が挙げられ
る。
【００１０】ピロカーボネートの非水電解液中での濃度
は、低過ぎると添加した効果が充分でなく、高過ぎると
ピロカーボネート自体の分解により生成するＣＯ2が悪
影響を及ぼし、電池容量が低下する傾向にあるので、好
ましくは０．０２〜１重量％、より好ましくは０．０４
〜０．２重量％とするとよい。
は、低過ぎると添加した効果が充分でなく、高過ぎると
ピロカーボネート自体の分解により生成するＣＯ2が悪
影響を及ぼし、電池容量が低下する傾向にあるので、好
ましくは０．０２〜１重量％、より好ましくは０．０４
〜０．２重量％とするとよい。
【００１１】本発明において使用される非水溶媒として
は特に限定されるものではなく、従来より二次電池用非
水電解液において用いられているような溶媒を使用する
ことができる。例えば、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸
エチレン（ＥＣ）、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、炭酸エチ
ルメチル（ＥＭＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥＣ）、γーブ
チロラクトン（ＧＢＬ）、酢酸エチル（ＥＡ）、プロピ
オン酸メチル（ＭＰＲ）、プロピオン酸エチル（ＥＰ
Ｒ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−
ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、２−メチルテトラヒドロ
フラン（２−ＭｅＴＨＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）、スルホラン（ＳＬ）、メチルスルホラン（ＭｅＳ
Ｌ）等を使用することができ、これらは二種以上を混合
してもよい。
は特に限定されるものではなく、従来より二次電池用非
水電解液において用いられているような溶媒を使用する
ことができる。例えば、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸
エチレン（ＥＣ）、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、炭酸エチ
ルメチル（ＥＭＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥＣ）、γーブ
チロラクトン（ＧＢＬ）、酢酸エチル（ＥＡ）、プロピ
オン酸メチル（ＭＰＲ）、プロピオン酸エチル（ＥＰ
Ｒ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−
ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、２−メチルテトラヒドロ
フラン（２−ＭｅＴＨＦ）、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）、スルホラン（ＳＬ）、メチルスルホラン（ＭｅＳ
Ｌ）等を使用することができ、これらは二種以上を混合
してもよい。
【００１２】本発明の二次電池用非水電解液において
は、電解質としてリチウム化合物を使用する。これによ
り、本電解質はリチウム二次電池の電解液として特に有
用となる。このようなリチウム化合物としては、従来の
リチウム二次電池において用いられているものを使用す
ることができる。例えば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3等を使用できる。
尚、電解質であるリチウム化合物の二次電池用非水電解
液中での濃度は、導電率の点から０．１〜３．０ｍｏｌ
／リットル、好ましくは０．３〜２．０ｍｏｌ／リット
ルとするとよい。
は、電解質としてリチウム化合物を使用する。これによ
り、本電解質はリチウム二次電池の電解液として特に有
用となる。このようなリチウム化合物としては、従来の
リチウム二次電池において用いられているものを使用す
ることができる。例えば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3等を使用できる。
尚、電解質であるリチウム化合物の二次電池用非水電解
液中での濃度は、導電率の点から０．１〜３．０ｍｏｌ
／リットル、好ましくは０．３〜２．０ｍｏｌ／リット
ルとするとよい。
【００１３】本発明の二次電池用非水電解液は、例え
ば、非水溶媒を撹拌しながら、その中に電解質としてリ
チウム化合物を添加して溶解させ、ピロカーボネートを
添加して溶解させることにより製造することができる。
ば、非水溶媒を撹拌しながら、その中に電解質としてリ
チウム化合物を添加して溶解させ、ピロカーボネートを
添加して溶解させることにより製造することができる。
【００１４】本発明の二次電池用非水電解液は、リチウ
ム化合物を電解質とする、種々の構成の二次電池に適用
することができる。例えば、リチウム金属、リチウム合
金またはリチウムをドープ・脱ドープすることができる
材料からなる負極を有するリチウム二次電池に好ましく
適用することができる。ここで、リチウム合金として
は、リチウムーアルミニウム合金を例示することができ
る。また、リチウムをドープ・脱ドープすることができ
る材料としては、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）、グラファイト類、有機高分子化合物焼成体（フェ
ノール樹脂、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、活性炭等の炭素材料等を使用す
ることができる。
ム化合物を電解質とする、種々の構成の二次電池に適用
することができる。例えば、リチウム金属、リチウム合
金またはリチウムをドープ・脱ドープすることができる
材料からなる負極を有するリチウム二次電池に好ましく
適用することができる。ここで、リチウム合金として
は、リチウムーアルミニウム合金を例示することができ
る。また、リチウムをドープ・脱ドープすることができ
る材料としては、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）、グラファイト類、有機高分子化合物焼成体（フェ
ノール樹脂、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、活性炭等の炭素材料等を使用す
ることができる。
【００１５】一方、正極は、充放電が可能な種々の材料
から形成することができる。例えば、ＬｉＣｏＯ2、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2などのＬｉxＭ
Ｏ2（ここで、Ｍは一種以上の遷移金属であり、ｘは電
池の充放電状態によって異なり、通常０．０５≦ｘ≦
１．２０である）で表される、リチウムと一種以上の遷
移金属との複合酸化物や、ＦｅＳ2、ＴｉＳ2、Ｖ2Ｏ5、
ＭｏＯ3、ＭｏＳ2などの遷移元素のカルコゲナイトある
いはポリアセチレン、ポリピロール等のポリマー等を使
用することができる。
から形成することができる。例えば、ＬｉＣｏＯ2、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2などのＬｉxＭ
Ｏ2（ここで、Ｍは一種以上の遷移金属であり、ｘは電
池の充放電状態によって異なり、通常０．０５≦ｘ≦
１．２０である）で表される、リチウムと一種以上の遷
移金属との複合酸化物や、ＦｅＳ2、ＴｉＳ2、Ｖ2Ｏ5、
ＭｏＯ3、ＭｏＳ2などの遷移元素のカルコゲナイトある
いはポリアセチレン、ポリピロール等のポリマー等を使
用することができる。
【００１６】本発明の二次電池用非水電解液を使用した
二次電池の形状については特に限定されることはなく、
ボタン型、円筒型、角型、コイン型等の種々の形状にす
ることができる。
二次電池の形状については特に限定されることはなく、
ボタン型、円筒型、角型、コイン型等の種々の形状にす
ることができる。
【００１７】
【作用】本発明の二次電池用非水電解液において、非水
電解液にピロカーボネートを含有させると、初期充電に
おいて、負極表面でリチウムがピロカーボネートと次の
式２のごとくに反応し、Ｌｉ2ＣＯ3の被膜を形成し、こ
の被膜がイオン伝導性を有する保護膜となって、負極上
の有害な副反応を防止し、良好な充放電サイクル特性、
低温放電特性、保存特性を得るものと考えられる。
電解液にピロカーボネートを含有させると、初期充電に
おいて、負極表面でリチウムがピロカーボネートと次の
式２のごとくに反応し、Ｌｉ2ＣＯ3の被膜を形成し、こ
の被膜がイオン伝導性を有する保護膜となって、負極上
の有害な副反応を防止し、良好な充放電サイクル特性、
低温放電特性、保存特性を得るものと考えられる。
【００１８】
【式２】
【００１９】但し、式２中のＲ1、Ｒ2は、前記式１に同
じである。
じである。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に説明す
る。
る。
【００２１】実施例１．当該実施例で用いた非水電解液
二次電池につき、図１に基づいて説明する。図１に示す
ごとく、本例の非水電解液二次電池１は、正極２と負極
３とセパレータ４と非水電解液５とボタン型電池容器６
と正極側集電体７と負極側集電体８とガスケット９とを
有してなる。上記正極２としては、ＬｉＣｏＯ2を正極
活物質とする合剤をペレット状に加圧成形した成形品を
使用した。また、負極３としては、コークスを負極活物
質担体とした合剤をペレット状に加圧成形した成形品を
使用した。非水電解液５には、γーブチロラクトンから
なる有機溶媒に、ＬｉＢＦ4からなる電解質を濃度１ｍ
ｏｌ／リットルにて含有させ、さらに、ジメチルピロカ
ーボネート（ＤＭＰＣ）を０．０５ｗｔ％含有してなる
溶液を使用した。上記セパレータ４にはポリプロピレン
製の不織布よりなるセパレータを用いた。また、正極側
集電体７はステンレス鋼により構成し、一方、負極側集
電体８はニッケルエキスパンドメタルにより構成した。
さらに、前記電池容器６はステンレス鋼より構成し、そ
の正極缶と負極缶をポリプロピレンのガスケットにより
固定した。以上のようにして作製した電池について、電
池容量、低温放電時の電池容量、高温保存後の電池容量
を調べた。尚、充電は定電流法とし、上限電圧を４．２
Ｖ、定電流での電流密度を０．６０（０．２Ｃ）ｍＡ／
ｃｍ2 に設定し、放電は、電流密度を０．６０（０．２
Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2または３（１Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2下定電流
で行ない、終止電圧は２．７Ｖとした。通常充放電は２
０℃で実施した。低温放電時の電池容量は、通常充電し
た電池を−１０℃に放置し、電流密度３（１Ｃ）ｍＡ／
ｃｍ2で放電を実施し、通常放電した電池容量の比較か
ら評価した。高温保存後の電池容量は、通常充電した電
池を温度６０℃の環境下に２０時間放置した後、−１０
℃に放置し、電流密度３（１Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2で放電を
実施し、通常放電した電池容量の比較から評価した。
二次電池につき、図１に基づいて説明する。図１に示す
ごとく、本例の非水電解液二次電池１は、正極２と負極
３とセパレータ４と非水電解液５とボタン型電池容器６
と正極側集電体７と負極側集電体８とガスケット９とを
有してなる。上記正極２としては、ＬｉＣｏＯ2を正極
活物質とする合剤をペレット状に加圧成形した成形品を
使用した。また、負極３としては、コークスを負極活物
質担体とした合剤をペレット状に加圧成形した成形品を
使用した。非水電解液５には、γーブチロラクトンから
なる有機溶媒に、ＬｉＢＦ4からなる電解質を濃度１ｍ
ｏｌ／リットルにて含有させ、さらに、ジメチルピロカ
ーボネート（ＤＭＰＣ）を０．０５ｗｔ％含有してなる
溶液を使用した。上記セパレータ４にはポリプロピレン
製の不織布よりなるセパレータを用いた。また、正極側
集電体７はステンレス鋼により構成し、一方、負極側集
電体８はニッケルエキスパンドメタルにより構成した。
さらに、前記電池容器６はステンレス鋼より構成し、そ
の正極缶と負極缶をポリプロピレンのガスケットにより
固定した。以上のようにして作製した電池について、電
池容量、低温放電時の電池容量、高温保存後の電池容量
を調べた。尚、充電は定電流法とし、上限電圧を４．２
Ｖ、定電流での電流密度を０．６０（０．２Ｃ）ｍＡ／
ｃｍ2 に設定し、放電は、電流密度を０．６０（０．２
Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2または３（１Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2下定電流
で行ない、終止電圧は２．７Ｖとした。通常充放電は２
０℃で実施した。低温放電時の電池容量は、通常充電し
た電池を−１０℃に放置し、電流密度３（１Ｃ）ｍＡ／
ｃｍ2で放電を実施し、通常放電した電池容量の比較か
ら評価した。高温保存後の電池容量は、通常充電した電
池を温度６０℃の環境下に２０時間放置した後、−１０
℃に放置し、電流密度３（１Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2で放電を
実施し、通常放電した電池容量の比較から評価した。
【００２２】実施例２．実施例１におけるジメチルピロ
カーボネートの含有量を０．１％に変えた以外は、実施
例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同
様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温
保存後の電池容量を調べた。
カーボネートの含有量を０．１％に変えた以外は、実施
例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同
様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温
保存後の電池容量を調べた。
【００２３】実施例３．実施例１におけるジメチルピロ
カーボネートの含有量を０．２５％に変えた以外は、実
施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と
同様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高
温保存後の電池容量を調べた。
カーボネートの含有量を０．２５％に変えた以外は、実
施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と
同様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高
温保存後の電池容量を調べた。
【００２４】実施例４．実施例１における添加剤をジメ
チルピロカーボネートに代えてジエチルピロカーボネー
トとし、また、その含有量を０．０５％とした以外は、
実施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、上述の同
様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温
保存後の電池容量を調べた。
チルピロカーボネートに代えてジエチルピロカーボネー
トとし、また、その含有量を０．０５％とした以外は、
実施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、上述の同
様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温
保存後の電池容量を調べた。
【００２５】実施例５．上記実施例４におけるジエチル
ピロカーボネートの含有量を０．１％とした以外は、実
施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と
同様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高
温保存後の電池容量を調べた。
ピロカーボネートの含有量を０．１％とした以外は、実
施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と
同様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高
温保存後の電池容量を調べた。
【００２６】実施例６．上記実施例４におけるジエチル
ピロカーボネートの含有量を０．２５％とした以外は、
実施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１
と同様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、
高温保存後の電池容量を調べた。
ピロカーボネートの含有量を０．２５％とした以外は、
実施例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１
と同様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、
高温保存後の電池容量を調べた。
【００２７】実施例７．実施例１における非水電解液を
γーブチロラクトンとエチレンカーボネートとの混合物
（容積比４：１）に代え、また、支持電解質ＬｉＢＦ4
の濃度を１．５ｍｏｌ／リットルに代えた以外は、実施
例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同
様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温
保存後の電池容量を調べた。
γーブチロラクトンとエチレンカーボネートとの混合物
（容積比４：１）に代え、また、支持電解質ＬｉＢＦ4
の濃度を１．５ｍｏｌ／リットルに代えた以外は、実施
例１と同様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同
様の条件下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温
保存後の電池容量を調べた。
【００２８】実施例８．実施例１で得られた電池を室温
において、充放電を繰り返した。充電は、上限電圧を
４．２Ｖ、定電流での電流密度を０．６０（０．２Ｃ）
ｍＡ／ｃｍ2に設定し、放電は、電流密度を０．６０
（０．２Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2、終止電圧２．７Ｖに設定し
た。
において、充放電を繰り返した。充電は、上限電圧を
４．２Ｖ、定電流での電流密度を０．６０（０．２Ｃ）
ｍＡ／ｃｍ2に設定し、放電は、電流密度を０．６０
（０．２Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2、終止電圧２．７Ｖに設定し
た。
【００２９】比較例１．実施例１においてジメチルピロ
カーボネートを添加しなかった以外は、実施例１と同様
にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同様の条件下
で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温保存後の電
池容量を調べた。
カーボネートを添加しなかった以外は、実施例１と同様
にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同様の条件下
で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温保存後の電
池容量を調べた。
【００３０】比較例２．実施例４において、ジメチルピ
ロカーボネートを添加しなかった以外は、実施例１と同
様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同様の条件
下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温保存後の
電池容量を調べた。
ロカーボネートを添加しなかった以外は、実施例１と同
様にしてボタン型電池を作製し、実施例１と同様の条件
下で、電池容量、低温放電時の電池容量、高温保存後の
電池容量を調べた。
【００３１】比較例３．上記比較例１で得られた電池を
室温において、充放電を繰り返した。実施例８と同様の
条件下で、すなわち、充電は、上限電圧を４．２Ｖ、定
電流での電流密度を０．６０（０．２Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2
に設定し、放電は、電流密度を０．６０（０．２Ｃ）ｍ
Ａ／ｃｍ2、終止電圧２．７Ｖに設定した。
室温において、充放電を繰り返した。実施例８と同様の
条件下で、すなわち、充電は、上限電圧を４．２Ｖ、定
電流での電流密度を０．６０（０．２Ｃ）ｍＡ／ｃｍ2
に設定し、放電は、電流密度を０．６０（０．２Ｃ）ｍ
Ａ／ｃｍ2、終止電圧２．７Ｖに設定した。
【００３２】比較例４．実施例７において、ジメチルピ
ロカーボネートを添加せず、また、非水電解液をプロピ
レンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物
（容積比１：１）に代え、また、支持電解質をＬｉＰＦ
6に代え、さらに、その濃度を１ｍｏｌ／リットルとし
た以外は、実施例７と同様にしてボタン型電池を作製
し、実施例１と同様の条件下で、電池容量、低温放電時
の電池容量、高温保存後の電池容量を調べた。
ロカーボネートを添加せず、また、非水電解液をプロピ
レンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物
（容積比１：１）に代え、また、支持電解質をＬｉＰＦ
6に代え、さらに、その濃度を１ｍｏｌ／リットルとし
た以外は、実施例７と同様にしてボタン型電池を作製
し、実施例１と同様の条件下で、電池容量、低温放電時
の電池容量、高温保存後の電池容量を調べた。
【００３３】以上の結果を、表１、図２及び図３に示
す。尚、図２は、実施例１と比較例１の低温放電曲線を
示す。また、図３は、実施例８と、比較例３および比較
例４の放電容量とサイクル数との関係を示す。
す。尚、図２は、実施例１と比較例１の低温放電曲線を
示す。また、図３は、実施例８と、比較例３および比較
例４の放電容量とサイクル数との関係を示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１に示すように、本発明のジメチルピロ
カーボネート、ジエチルピロカーボネートを添加した電
解液（実施例１〜６）は、初期容量、低温放電時の電池
容量および高温保存後の電池容量の全てにおいて、当該
アルキルピロカーボネートを加えていない電解液（比較
例１、比較例２）に比較して、増加が見られ、効果があ
ることが判る。図２は、実施例１と比較例１の低温放電
曲線を示すが、当該図２に示すように、実施例１は比較
例１に比べ放電特性において優れていることが判る。ま
た、図３は、実施例８と、比較例３および比較例４の放
電容量とサイクル数との関係を示すが、本発明のもの
は、これら比較例に比較して、初期よりの放電容量が大
きく、しかも、放電容量は、サイクル数が増えても変化
しないことが判る。
カーボネート、ジエチルピロカーボネートを添加した電
解液（実施例１〜６）は、初期容量、低温放電時の電池
容量および高温保存後の電池容量の全てにおいて、当該
アルキルピロカーボネートを加えていない電解液（比較
例１、比較例２）に比較して、増加が見られ、効果があ
ることが判る。図２は、実施例１と比較例１の低温放電
曲線を示すが、当該図２に示すように、実施例１は比較
例１に比べ放電特性において優れていることが判る。ま
た、図３は、実施例８と、比較例３および比較例４の放
電容量とサイクル数との関係を示すが、本発明のもの
は、これら比較例に比較して、初期よりの放電容量が大
きく、しかも、放電容量は、サイクル数が増えても変化
しないことが判る。
【００３６】以上本発明者によってなされた発明を実施
例にもとずき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、
上記実施例では、電池の形状はボタン型で説明を行なっ
たが、これに限定されるものではなく、他の角型、円筒
型、コイン型等であっても同様の効果を得ることが出来
る。
例にもとずき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、
上記実施例では、電池の形状はボタン型で説明を行なっ
たが、これに限定されるものではなく、他の角型、円筒
型、コイン型等であっても同様の効果を得ることが出来
る。
【００３７】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明によれば、二次電
池用非水電解液において、アルキルピロカーボネートを
添加することにより、その電解液を用いた二次電池の充
放電サイクル特性、低温放電特性、および保存特性を向
上させることができる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明によれば、二次電
池用非水電解液において、アルキルピロカーボネートを
添加することにより、その電解液を用いた二次電池の充
放電サイクル特性、低温放電特性、および保存特性を向
上させることができる。
【図１】図１は、本発明の実施例に係る非水電解液二次
電池の一例断面図
電池の一例断面図
【図２】図２は、本発明の作用効果を説明する低温放電
曲線によるグラフ
曲線によるグラフ
【図３】図３は、本発明の作用効果を説明する放電容量
とサイクル数の関係を示すグラフ
とサイクル数の関係を示すグラフ
１…実施例１の低温放電曲線 ２…比較例１の低温放電曲線 ３…実施例８の曲線 ４…比較例３の曲線 ５…比較例４の曲線
Claims (3)
- 【請求項１】 非水溶媒と、電解質としてリチウム化合
物を含む二次電池用非水電解液において、アルキルピロ
カーボネートを添加してなることを特徴とする二次電池
用非水電解液。 - 【請求項２】 アルキルピロカーボネートの二次電池用
非水電解液中の濃度が、０．０２〜１重量％であること
を特徴とする、請求項１に記載の二次電池用非水電解
液。 - 【請求項３】 アルキルピロカーボネートが、ジメチル
ピロカーボネート、ジエチルピロカーボネートまたはエ
チルメチルピロカーボネートであることを特徴とする、
請求項１または２に記載の二次電池用非水電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08194196A JP3704589B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 二次電池用非水電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08194196A JP3704589B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 二次電池用非水電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09245831A true JPH09245831A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3704589B2 JP3704589B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=13760529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08194196A Expired - Fee Related JP3704589B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | 二次電池用非水電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3704589B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0951085A1 (en) * | 1998-04-16 | 1999-10-20 | Wilson Greatbatch Ltd. | Dicarbonate additives for non-aqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells |
| EP1244159A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Wilson Greatbatch Ltd. | Electrochemical cell having an electrode with a dicarbonate additive in the electrode active mixture |
| JP2006147279A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Daiso Co Ltd | 電解質組成物および電池 |
| WO2012067943A1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | Amprius, Inc. | Electrolytes for rechargeable batteries |
| WO2012068959A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | Byd Company Limited | Non-aqueous electrolyte and lithium-ion battery comprising the same |
| CN113161615A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-07-23 | 湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司 | 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100709218B1 (ko) | 2005-12-30 | 2007-04-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP08194196A patent/JP3704589B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0951085A1 (en) * | 1998-04-16 | 1999-10-20 | Wilson Greatbatch Ltd. | Dicarbonate additives for non-aqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells |
| US6063526A (en) * | 1998-04-16 | 2000-05-16 | Wilson Greatbatch Ltd. | Dicarbonate additives for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells |
| AU750554B2 (en) * | 1998-04-16 | 2002-07-18 | Wilson Greatbatch Ltd. | Dicarbonate additives for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cells |
| EP1244159A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Wilson Greatbatch Ltd. | Electrochemical cell having an electrode with a dicarbonate additive in the electrode active mixture |
| US6586135B2 (en) | 2001-03-21 | 2003-07-01 | Wilson Greatbach Ltd. | Electrochemical cell having an electrode with a dicarbonate additive in the electrode active mixture |
| JP4560721B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2010-10-13 | ダイソー株式会社 | 電解質組成物および電池 |
| JP2006147279A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Daiso Co Ltd | 電解質組成物および電池 |
| WO2012067943A1 (en) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | Amprius, Inc. | Electrolytes for rechargeable batteries |
| US9142864B2 (en) | 2010-11-15 | 2015-09-22 | Amprius, Inc. | Electrolytes for rechargeable batteries |
| US10038219B2 (en) | 2010-11-15 | 2018-07-31 | Amprius, Inc. | Electrolytes for rechargeable batteries |
| WO2012068959A1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-05-31 | Byd Company Limited | Non-aqueous electrolyte and lithium-ion battery comprising the same |
| CN113161615A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-07-23 | 湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司 | 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池 |
| CN113161615B (zh) * | 2021-06-04 | 2023-04-25 | 湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司 | 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3704589B2 (ja) | 2005-10-12 |
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