JPH11283667A - リチウムイオン電池 - Google Patents
リチウムイオン電池Info
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- JPH11283667A JPH11283667A JP10083777A JP8377798A JPH11283667A JP H11283667 A JPH11283667 A JP H11283667A JP 10083777 A JP10083777 A JP 10083777A JP 8377798 A JP8377798 A JP 8377798A JP H11283667 A JPH11283667 A JP H11283667A
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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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温で保存した場合であってもリチウムマン
ガン酸化物の結晶構造が崩れるのを抑制することによ
り、電池容量の低下を防止できるリチウムイオン電池の
提供を目的とする。 【解決手段】 リチウムイオンを吸蔵，放出可能なリチ
ウムマンガン酸化物から成る正極１と、リチウムイオン
を吸蔵，放出可能な黒鉛系炭素材料から成る負極２と、
電解液とを備えたリチウムイオン電池において、上記電
解液の溶媒として、少なくともプロピレンカーボネート
とビニレンカーボネートとが含まれていることを特徴と
する。
ガン酸化物の結晶構造が崩れるのを抑制することによ
り、電池容量の低下を防止できるリチウムイオン電池の
提供を目的とする。 【解決手段】 リチウムイオンを吸蔵，放出可能なリチ
ウムマンガン酸化物から成る正極１と、リチウムイオン
を吸蔵，放出可能な黒鉛系炭素材料から成る負極２と、
電解液とを備えたリチウムイオン電池において、上記電
解液の溶媒として、少なくともプロピレンカーボネート
とビニレンカーボネートとが含まれていることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオンを
吸蔵，放出可能なリチウムマンガン酸化物から成る正極
と、リチウムイオンを吸蔵，放出可能な黒鉛系炭素材料
から成る負極と、溶媒及び溶質から成る電解液とを備え
たリチウムイオン電池に関する。
吸蔵，放出可能なリチウムマンガン酸化物から成る正極
と、リチウムイオンを吸蔵，放出可能な黒鉛系炭素材料
から成る負極と、溶媒及び溶質から成る電解液とを備え
たリチウムイオン電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、正極にＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ
2 或いはＬｉＭｎ2 Ｏ4 等のリチウム含有複合酸化物を
用い、負極に黒鉛系炭素材料を用いたリチウムイオン電
池は、高エネルギー密度を有する電池として有望であ
り、特に正極にＬｉＭｎ2 Ｏ4 等のリチウムマンガン酸
化物を用いた電池では、マンガンは資源的に豊富であ
り、低コストであるため、高エネルギー密度の大型電池
として特に有望である。
2 或いはＬｉＭｎ2 Ｏ4 等のリチウム含有複合酸化物を
用い、負極に黒鉛系炭素材料を用いたリチウムイオン電
池は、高エネルギー密度を有する電池として有望であ
り、特に正極にＬｉＭｎ2 Ｏ4 等のリチウムマンガン酸
化物を用いた電池では、マンガンは資源的に豊富であ
り、低コストであるため、高エネルギー密度の大型電池
として特に有望である。
【０００３】ここで、上記リチウムイオン電池に用いる
電解液の溶媒としては、通常、エチレンカーボネートを
主体とするものが用いられていた。ところが、正極にリ
チウムマンガン酸化物を用い、電解液の溶媒としてエチ
レンカーボネートを主体とするものを用いたリチウムイ
オン電池では、高温で保存するとエチレンカーボネート
とリチウムマンガン酸化物とが徐々に反応して、リチウ
ムマンガン酸化物の結晶構造が崩れる結果、電池容量が
低下するという課題を有していた。
電解液の溶媒としては、通常、エチレンカーボネートを
主体とするものが用いられていた。ところが、正極にリ
チウムマンガン酸化物を用い、電解液の溶媒としてエチ
レンカーボネートを主体とするものを用いたリチウムイ
オン電池では、高温で保存するとエチレンカーボネート
とリチウムマンガン酸化物とが徐々に反応して、リチウ
ムマンガン酸化物の結晶構造が崩れる結果、電池容量が
低下するという課題を有していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みなされたものであって、高温で保存した場合であ
ってもリチウムマンガン酸化物の結晶構造が崩れるのを
抑制することにより、電池容量の低下を防止できるリチ
ウムイオン電池の提供を目的とする。
に鑑みなされたものであって、高温で保存した場合であ
ってもリチウムマンガン酸化物の結晶構造が崩れるのを
抑制することにより、電池容量の低下を防止できるリチ
ウムイオン電池の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、リチウムイ
オンを吸蔵，放出可能なリチウムマンガン酸化物から成
る正極と、リチウムイオンを吸蔵，放出可能な黒鉛系炭
素材料から成る負極と、溶媒及び溶質から成る電解液と
を備えたリチウムイオン電池において、上記電解液の溶
媒として、少なくともプロピレンカーボネートとビニレ
ンカーボネートとが含まれていることを特徴とする。
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、リチウムイ
オンを吸蔵，放出可能なリチウムマンガン酸化物から成
る正極と、リチウムイオンを吸蔵，放出可能な黒鉛系炭
素材料から成る負極と、溶媒及び溶質から成る電解液と
を備えたリチウムイオン電池において、上記電解液の溶
媒として、少なくともプロピレンカーボネートとビニレ
ンカーボネートとが含まれていることを特徴とする。
【０００６】上記構成の如く、電解液の溶媒としてプロ
ピレンカーボネートが含まれていれば、リチウムマンガ
ン酸化物はプロピレンカーボネートに殆ど溶解しないの
で、高温で保存した場合であってもリチウムマンガン酸
化物の結晶構造が崩れるのを抑制することができる。但
し、単に電解液の溶媒としてプロピレンカーボネートが
含まれているだけでは、負極の黒鉛系炭素材料とプロピ
レンカーボネートとが反応するため、やはり電池容量が
低下する。そこで、上記の如く、電解液の溶媒としてプ
ロピレンカーボネートの他にビニレンカーボネートを含
んでいれば、ビニレンカーボネートの作用により黒鉛系
炭素材料表面に保護膜が形成されるので、黒鉛系炭素材
料とプロピレンカーボネートとが反応するのを防止でき
る。これらのことから、正負両極における反応を抑制す
ることができるため、高温で保存した場合であっても電
池容量が低下するのを防止できる。
ピレンカーボネートが含まれていれば、リチウムマンガ
ン酸化物はプロピレンカーボネートに殆ど溶解しないの
で、高温で保存した場合であってもリチウムマンガン酸
化物の結晶構造が崩れるのを抑制することができる。但
し、単に電解液の溶媒としてプロピレンカーボネートが
含まれているだけでは、負極の黒鉛系炭素材料とプロピ
レンカーボネートとが反応するため、やはり電池容量が
低下する。そこで、上記の如く、電解液の溶媒としてプ
ロピレンカーボネートの他にビニレンカーボネートを含
んでいれば、ビニレンカーボネートの作用により黒鉛系
炭素材料表面に保護膜が形成されるので、黒鉛系炭素材
料とプロピレンカーボネートとが反応するのを防止でき
る。これらのことから、正負両極における反応を抑制す
ることができるため、高温で保存した場合であっても電
池容量が低下するのを防止できる。
【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、上記リチウムマンガン酸化物とし
て、スピネル型のＬｉＭｎ2 Ｏ4 が用いられることを特
徴とする。このように、リチウムマンガン酸化物として
スピネル型のＬｉＭｎ2 Ｏ4 を用いると、電池の作動電
圧が高くなるという利点を有する。
載の発明において、上記リチウムマンガン酸化物とし
て、スピネル型のＬｉＭｎ2 Ｏ4 が用いられることを特
徴とする。このように、リチウムマンガン酸化物として
スピネル型のＬｉＭｎ2 Ｏ4 を用いると、電池の作動電
圧が高くなるという利点を有する。
【０００８】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明において、上記プロピレンカーボネート
が２０重量％以上含まれ、上記ビニレンカーボネートが
５重量％以上含まれることを特徴とする。このように規
制するのは、プロピレンカーボネートが２０重量％未
満、又はビニレンカーボネートが５重量％未満になる
と、各々の添加量が少な過ぎて電池容量の低下を招くと
いう理由によるものである。
は２記載の発明において、上記プロピレンカーボネート
が２０重量％以上含まれ、上記ビニレンカーボネートが
５重量％以上含まれることを特徴とする。このように規
制するのは、プロピレンカーボネートが２０重量％未
満、又はビニレンカーボネートが５重量％未満になる
と、各々の添加量が少な過ぎて電池容量の低下を招くと
いう理由によるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１に基
づいて、以下に説明する。図１は本発明に係るリチウム
イオン電池の分解斜視図である。
づいて、以下に説明する。図１は本発明に係るリチウム
イオン電池の分解斜視図である。
【００１０】図１に示すように、本発明のリチウムイオ
ン電池は、アルミニウムから成る有底筒状の外装缶７を
有しており、この外装缶７内には、アルミニウムから成
る芯体にＬｉＭｎ2 Ｏ4 を主体とする活物質層が形成さ
れた正極１と、銅から成る芯体に天然黒鉛を主体とする
活物質層が形成された負極２と、これら両電極１・２を
離間するセパレータ３とから成る発電要素９が収納され
ている。上記外装缶７内には、プロピレンカーボネート
（ＰＣ）とビニレンカーボネート（ＶＣ）とジエチルカ
ーボネート（ＤＥＣ）とが体積比で３０：１０：６０の
割合で混合された混合溶媒に、ＬｉＰＦ6 が１Ｍ（モル
／リットル）の割合で溶解された電解液が注入されてお
り、また、上記外装缶７の開口部には、アルミニウムか
ら成る封口蓋８が固定されて、電池が封口される。
ン電池は、アルミニウムから成る有底筒状の外装缶７を
有しており、この外装缶７内には、アルミニウムから成
る芯体にＬｉＭｎ2 Ｏ4 を主体とする活物質層が形成さ
れた正極１と、銅から成る芯体に天然黒鉛を主体とする
活物質層が形成された負極２と、これら両電極１・２を
離間するセパレータ３とから成る発電要素９が収納され
ている。上記外装缶７内には、プロピレンカーボネート
（ＰＣ）とビニレンカーボネート（ＶＣ）とジエチルカ
ーボネート（ＤＥＣ）とが体積比で３０：１０：６０の
割合で混合された混合溶媒に、ＬｉＰＦ6 が１Ｍ（モル
／リットル）の割合で溶解された電解液が注入されてお
り、また、上記外装缶７の開口部には、アルミニウムか
ら成る封口蓋８が固定されて、電池が封口される。
【００１１】更に、上記正極１は正極集電タブ４を介し
て正極端子６に、また上記負極６は負極集電タブ５を介
して外装缶７にそれぞれ接続され、電池内部で生じた化
学エネルギーを電気エネルギーとして外部へ取り出し得
るようになっている。尚、この電池の大きさは、直径が
１８ｍｍ、高さが６５ｍｍとなるように構成されてい
る。
て正極端子６に、また上記負極６は負極集電タブ５を介
して外装缶７にそれぞれ接続され、電池内部で生じた化
学エネルギーを電気エネルギーとして外部へ取り出し得
るようになっている。尚、この電池の大きさは、直径が
１８ｍｍ、高さが６５ｍｍとなるように構成されてい
る。
【００１２】ここで、上記構造のリチウムイオン電池
を、以下のようにして作製した。先ず、正極活物質とし
てのＬｉＭｎ2 Ｏ4 を９０重量％と、導電剤としてのカ
ーボンブラックを５重量％と、結着剤としてのポリフッ
化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を５重量％と、溶剤としての
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合し
て正極用スラリーを調製した後、この正極用スラリーを
正極集電体としてのアルミニウム箔（厚さ：２０μｍ）
の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで
所定の厚みにまで圧縮した後、所定の幅及び長さになる
ように切断し、更に正極集電タブ４を正極集電体に溶接
した。
を、以下のようにして作製した。先ず、正極活物質とし
てのＬｉＭｎ2 Ｏ4 を９０重量％と、導電剤としてのカ
ーボンブラックを５重量％と、結着剤としてのポリフッ
化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を５重量％と、溶剤としての
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合し
て正極用スラリーを調製した後、この正極用スラリーを
正極集電体としてのアルミニウム箔（厚さ：２０μｍ）
の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで
所定の厚みにまで圧縮した後、所定の幅及び長さになる
ように切断し、更に正極集電タブ４を正極集電体に溶接
した。
【００１３】これと並行して、負極活物質としての天然
黒鉛粉末を９５重量％と、結着剤としてのＰＶｄＦを５
重量％と、溶剤としてのＮＭＰ溶液とを混合して負極用
スラリーを調製した後、この負極用スラリーを負極集電
体としての銅箔（厚さ：１６μｍ）の両面に塗布した。
その後、溶剤を乾燥し、ローラーで所定の厚みにまで圧
縮した後、所定の幅及び長さになるように切断し、更に
負極集電タブ５を負極集電体に溶接した。
黒鉛粉末を９５重量％と、結着剤としてのＰＶｄＦを５
重量％と、溶剤としてのＮＭＰ溶液とを混合して負極用
スラリーを調製した後、この負極用スラリーを負極集電
体としての銅箔（厚さ：１６μｍ）の両面に塗布した。
その後、溶剤を乾燥し、ローラーで所定の厚みにまで圧
縮した後、所定の幅及び長さになるように切断し、更に
負極集電タブ５を負極集電体に溶接した。
【００１４】次に、上記正極１と負極２とをポリエチレ
ン製微多孔膜から成るセパレータ３（厚み：２５μｍ）
を介して巻回して発電要素９を作製した後、この発電要
素９を外装缶７内に挿入し、更に負極集電タブ５を外装
缶７の缶底に溶接した。その後、正極集電タブ４を、封
口蓋８に溶接した。しかる後、ＰＣとＶＣとＤＥＣとが
体積比で３０：１０：６０の割合で混合された混合溶媒
に、ＬｉＰＦ6 が１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解
された電解液を外装缶７内に注入した後、封口板８にて
封口することにより、円筒形のリチウムイオン電池を作
製した。
ン製微多孔膜から成るセパレータ３（厚み：２５μｍ）
を介して巻回して発電要素９を作製した後、この発電要
素９を外装缶７内に挿入し、更に負極集電タブ５を外装
缶７の缶底に溶接した。その後、正極集電タブ４を、封
口蓋８に溶接した。しかる後、ＰＣとＶＣとＤＥＣとが
体積比で３０：１０：６０の割合で混合された混合溶媒
に、ＬｉＰＦ6 が１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶解
された電解液を外装缶７内に注入した後、封口板８にて
封口することにより、円筒形のリチウムイオン電池を作
製した。
【００１５】尚、負極材料としては天然黒鉛、人造黒鉛
等が好適に用いられ、また電解液の溶質としては、上記
ＬｉＰＦ6 の他、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣＦ
3 ＳＯ3 等が用いられる。
等が好適に用いられ、また電解液の溶質としては、上記
ＬｉＰＦ6 の他、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣＦ
3 ＳＯ3 等が用いられる。
【００１６】
【実施例】〔実施例１〕実施例１の電池としては、上記
発明の実施の形態に示す電池を用いた。このようにして
作製した電池を、以下、本発明電池Ａ１と称する。
発明の実施の形態に示す電池を用いた。このようにして
作製した電池を、以下、本発明電池Ａ１と称する。
【００１７】〔実施例２〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＶＣとＤＥＣとが体積比で３５：５：６０の割合で混合
された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にし
て電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、本発明電池Ａ２と称する。
ＶＣとＤＥＣとが体積比で３５：５：６０の割合で混合
された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にし
て電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、本発明電池Ａ２と称する。
【００１８】〔実施例３〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＶＣとＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＥＣとが体積
比で３０：１０：５：５５の割合で混合された混合溶媒
を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作製し
た。このようにして作製した電池を、以下、本発明電池
Ａ３と称する。
ＶＣとＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＥＣとが体積
比で３０：１０：５：５５の割合で混合された混合溶媒
を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作製し
た。このようにして作製した電池を、以下、本発明電池
Ａ３と称する。
【００１９】〔実施例４〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＶＣとＤＥＣとが体積比で１５：１０：７５の割合で混
合された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。このようにして作製した電池を、
以下、本発明電池Ａ４と称する。
ＶＣとＤＥＣとが体積比で１５：１０：７５の割合で混
合された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。このようにして作製した電池を、
以下、本発明電池Ａ４と称する。
【００２０】〔実施例５〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＶＣとＤＥＣとが体積比で４０：２：５８の割合で混合
された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にし
て電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、本発明電池Ａ５と称する。
ＶＣとＤＥＣとが体積比で４０：２：５８の割合で混合
された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にし
て電池を作製した。このようにして作製した電池を、以
下、本発明電池Ａ５と称する。
【００２１】〔比較例１〕電解液の溶媒として、ＥＣと
ＤＥＣとが体積比で５０：５０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ１と称する。
ＤＥＣとが体積比で５０：５０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ１と称する。
【００２２】〔比較例２〕電解液の溶媒として、ＥＣと
ＶＣとＤＥＣとが体積比で３０：１０：６０の割合で混
合された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。このようにして作製した電池を、
以下、比較電池Ｘ２と称する。
ＶＣとＤＥＣとが体積比で３０：１０：６０の割合で混
合された混合溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。このようにして作製した電池を、
以下、比較電池Ｘ２と称する。
【００２３】〔比較例３〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＤＥＣとが体積比で５０：５０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ３と称する。
ＤＥＣとが体積比で５０：５０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ３と称する。
【００２４】〔比較例４〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＤＥＣとが体積比で２０：８０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ４と称する。
ＤＥＣとが体積比で２０：８０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ４と称する。
【００２５】〔比較例５〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＤＥＣとが体積比で８０：２０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ５と称する。
ＤＥＣとが体積比で８０：２０の割合で混合された混合
溶媒を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を作
製した。このようにして作製した電池を、以下、比較電
池Ｘ５と称する。
【００２６】〔比較例６〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とが体積比で５０：５
０の割合で混合された混合溶媒を用いる他は、上記実施
例１と同様にして電池を作製した。このようにして作製
した電池を、以下、比較電池Ｘ６と称する。
ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とが体積比で５０：５
０の割合で混合された混合溶媒を用いる他は、上記実施
例１と同様にして電池を作製した。このようにして作製
した電池を、以下、比較電池Ｘ６と称する。
【００２７】〔比較例７〕電解液の溶媒として、ＰＣと
ＭＥＣ（メチルエチルカーボネート）とが体積比で５
０：５０の割合で混合された混合溶媒を用いる他は、上
記実施例１と同様にして電池を作製した。このようにし
て作製した電池を、以下、比較電池Ｘ７と称する。
ＭＥＣ（メチルエチルカーボネート）とが体積比で５
０：５０の割合で混合された混合溶媒を用いる他は、上
記実施例１と同様にして電池を作製した。このようにし
て作製した電池を、以下、比較電池Ｘ７と称する。
【００２８】〔予備実験〕正極であるＬｉＭｎ2 Ｏ4 を
充電後に表１に示す各電解液に浸漬し、更に高温で所定
期間放置した後、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量を調べたの
で、その結果を表１に併せて示す。具体的な実験は、以
下のようにして行った。先ず、上記発明の実施の形態に
示す正極用スラリーと同様のスラリーをアルミニウム箔
の両面に塗布した後、溶剤を乾燥し、更に２０ｍｍ×２
０ｍｍの大きさに切断した。次に、ガラスセル上で、リ
チウムを対極として、電流値０．２ｍＡ／ｃｍ2 で電圧
が４．３Ｖになるまで充電した。その後、下記表１に示
す電解液に浸漬しつつ６０℃で１０日間保存した後、電
極を取り出し、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量を測定した。
尚、充電状態で高温放置するのは、リチウムが抜けた状
態では、特にＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が多くなるという
理由によるものである。
充電後に表１に示す各電解液に浸漬し、更に高温で所定
期間放置した後、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量を調べたの
で、その結果を表１に併せて示す。具体的な実験は、以
下のようにして行った。先ず、上記発明の実施の形態に
示す正極用スラリーと同様のスラリーをアルミニウム箔
の両面に塗布した後、溶剤を乾燥し、更に２０ｍｍ×２
０ｍｍの大きさに切断した。次に、ガラスセル上で、リ
チウムを対極として、電流値０．２ｍＡ／ｃｍ2 で電圧
が４．３Ｖになるまで充電した。その後、下記表１に示
す電解液に浸漬しつつ６０℃で１０日間保存した後、電
極を取り出し、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量を測定した。
尚、充電状態で高温放置するのは、リチウムが抜けた状
態では、特にＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が多くなるという
理由によるものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１から明らかなように、電解液の溶媒に
ＰＣを含まずＥＣを含む試料ａ、ｂではＬｉＭｎ2 Ｏ4
の溶解量が大きいのに対して、電解液の溶媒にＰＣを含
む試料ｃ〜ｋではＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が小さくなっ
ていることが認められる。したがって、正極活物質とし
てＬｉＭｎ2 Ｏ4 を用いた場合には、電解液の溶媒にＰ
Ｃを含むことが必要であることがわかる。但し、電解液
の溶媒にＰＣを含んでいてもＥＣの量が多い試料ｊで
は、試料ｃ〜ｉ、ｋに比べてＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が
大きくなっている。したがって、電解液の溶媒にＰＣを
含んでいてもＥＣの量が余り多いものは好ましくないこ
とがわかる。
ＰＣを含まずＥＣを含む試料ａ、ｂではＬｉＭｎ2 Ｏ4
の溶解量が大きいのに対して、電解液の溶媒にＰＣを含
む試料ｃ〜ｋではＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が小さくなっ
ていることが認められる。したがって、正極活物質とし
てＬｉＭｎ2 Ｏ4 を用いた場合には、電解液の溶媒にＰ
Ｃを含むことが必要であることがわかる。但し、電解液
の溶媒にＰＣを含んでいてもＥＣの量が多い試料ｊで
は、試料ｃ〜ｉ、ｋに比べてＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が
大きくなっている。したがって、電解液の溶媒にＰＣを
含んでいてもＥＣの量が余り多いものは好ましくないこ
とがわかる。
【００３１】〔本実験〕上記本発明電池Ａ１〜Ａ５及び
比較電池Ｘ１〜Ｘ７の初期容量を測定したので、その結
果を表２に示す。尚、充放電条件は、電流１Ｃで電池電
圧が４．２Ｖになるまで充電した後、電流１Ｃで電池電
圧が２．７５Ｖになるまで放電するという条件である。
比較電池Ｘ１〜Ｘ７の初期容量を測定したので、その結
果を表２に示す。尚、充放電条件は、電流１Ｃで電池電
圧が４．２Ｖになるまで充電した後、電流１Ｃで電池電
圧が２．７５Ｖになるまで放電するという条件である。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２から明らかなように、電解液の溶媒に
ＰＣとＶＣとを含む本発明電池Ａ１〜Ａ３は初期容量が
大きいのに対して、電解液の溶媒にＰＣは含むがＶＣは
含まない比較電池Ｘ３〜Ｘ７は初期容量が小さくなって
いることが認められる。したがって、初期容量の観点か
らは、電解液の溶媒にはＰＣとＶＣとを含む必要がある
ことがわかる。
ＰＣとＶＣとを含む本発明電池Ａ１〜Ａ３は初期容量が
大きいのに対して、電解液の溶媒にＰＣは含むがＶＣは
含まない比較電池Ｘ３〜Ｘ７は初期容量が小さくなって
いることが認められる。したがって、初期容量の観点か
らは、電解液の溶媒にはＰＣとＶＣとを含む必要がある
ことがわかる。
【００３４】尚、電解液の溶媒として、ＥＣとＤＥＣと
の混合溶媒を用いた比較電池Ｘ１、及びＥＣとＶＣとＤ
ＥＣとの混合溶媒を用いた比較電池Ｘ２でも初期容量は
大きくなっていることが認められる。但し、前記予備実
験で示したように、ＥＣとＤＥＣとの混合溶媒を用いた
もの（試料ａ）、ＥＣとＶＣとＤＥＣとの混合溶媒を用
いたもの（試料ｂ）では、高温放置後のＬｉＭｎ2 Ｏ4
の溶解量が大きくなるので好ましくない。したがって、
高温放置後のＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が小さくしかも初
期容量を大きくするためには、電解液の溶媒にＰＣとＶ
Ｃとを含むことが必要であることがわかる。
の混合溶媒を用いた比較電池Ｘ１、及びＥＣとＶＣとＤ
ＥＣとの混合溶媒を用いた比較電池Ｘ２でも初期容量は
大きくなっていることが認められる。但し、前記予備実
験で示したように、ＥＣとＤＥＣとの混合溶媒を用いた
もの（試料ａ）、ＥＣとＶＣとＤＥＣとの混合溶媒を用
いたもの（試料ｂ）では、高温放置後のＬｉＭｎ2 Ｏ4
の溶解量が大きくなるので好ましくない。したがって、
高温放置後のＬｉＭｎ2 Ｏ4 の溶解量が小さくしかも初
期容量を大きくするためには、電解液の溶媒にＰＣとＶ
Ｃとを含むことが必要であることがわかる。
【００３５】また、本発明電池Ａ４及び本発明電池Ａ５
では初期容量の低下が認められる。これは、本発明電池
Ａ４ではＰＣの量が１５重量％と少なく、本発明電池Ａ
５ではＶＣの量が２重量％と少なくなっていることに起
因すると考えられる。したがって、ＰＣの量は２０重量
％以上（本発明電池Ａ１、Ａ２では、それぞれＰＣの量
は３０重量％、３５重量％であるが、ＰＣの量が２０重
量％以上であれば初期容量が大きくなることを実験によ
り確認している）であることが望ましく、また、ＶＣの
量は５重量％以上（本発明電池Ａ１、Ａ２では、それぞ
れＶＣの量は１０重量％、５重量％である）であること
が望ましい。
では初期容量の低下が認められる。これは、本発明電池
Ａ４ではＰＣの量が１５重量％と少なく、本発明電池Ａ
５ではＶＣの量が２重量％と少なくなっていることに起
因すると考えられる。したがって、ＰＣの量は２０重量
％以上（本発明電池Ａ１、Ａ２では、それぞれＰＣの量
は３０重量％、３５重量％であるが、ＰＣの量が２０重
量％以上であれば初期容量が大きくなることを実験によ
り確認している）であることが望ましく、また、ＶＣの
量は５重量％以上（本発明電池Ａ１、Ａ２では、それぞ
れＶＣの量は１０重量％、５重量％である）であること
が望ましい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
初期容量は大きくなり、しかも高温放置におけるリチウ
ムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 等）の溶解量が小さ
くなるので、高温放置後の電池容量の低下も抑制される
といった優れた効果を奏する。
初期容量は大きくなり、しかも高温放置におけるリチウ
ムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 等）の溶解量が小さ
くなるので、高温放置後の電池容量の低下も抑制される
といった優れた効果を奏する。
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るリチウムイオ
ン電池の分解斜視図である。
ン電池の分解斜視図である。
１：正極 ２：負極 ３：セパレータ
Claims (3)
- 【請求項１】 リチウムイオンを吸蔵，放出可能なリチ
ウムマンガン酸化物から成る正極と、リチウムイオンを
吸蔵，放出可能な黒鉛系炭素材料から成る負極と、溶媒
及び溶質から成る電解液とを備えたリチウムイオン電池
において、 上記電解液の溶媒として、少なくともプロピレンカーボ
ネートとビニレンカーボネートとが含まれていることを
特徴とするリチウムイオン電池。 - 【請求項２】 上記リチウムマンガン酸化物として、ス
ピネル型のＬｉＭｎ 2 Ｏ4 が用いられる、請求項１記載
のリチウムイオン電池。 - 【請求項３】 上記プロピレンカーボネートが２０重量
％以上含まれ、上記ビニレンカーボネートが５重量％以
上含まれる、請求項１又は２記載のリチウムイオン電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083777A JPH11283667A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | リチウムイオン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083777A JPH11283667A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | リチウムイオン電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11283667A true JPH11283667A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13812053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10083777A Pending JPH11283667A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | リチウムイオン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11283667A (ja) |
Cited By (13)
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| WO2001045193A1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-06-21 | Danionics A/S | Non-aqueous electrochemical cell |
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| US10312023B2 (en) | 2015-06-05 | 2019-06-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor and method for producing the same |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10083777A patent/JPH11283667A/ja active Pending
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| KR20170003394A (ko) | 2015-06-30 | 2017-01-09 | 오토모티브 에너지 서플라이 가부시키가이샤 | 리튬 이온 2차 전지 |
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