JPH1131530A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH1131530A JPH1131530A JP9183954A JP18395497A JPH1131530A JP H1131530 A JPH1131530 A JP H1131530A JP 9183954 A JP9183954 A JP 9183954A JP 18395497 A JP18395497 A JP 18395497A JP H1131530 A JPH1131530 A JP H1131530A
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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】
【課題】 負極活物質にインターカレート特性に優れた
黒鉛を用い、非水電解液に低温特性に優れた有機溶媒を
用いつつ、過充電された後高温環境に曝されても激しい
発熱や液漏れを抑えることができる非水電解液二次電池
を提供する。 【解決手段】 Liを含む金属複酸化物を主成分とする
正極活物質と、黒鉛を主成分とする負極活物質と、リチ
ウム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液とを備えた非水
電解液二次電池において、前記有機溶媒が、0.086
〜8.6vol%の炭酸プロピレンと、炭酸エチレン
と、プロピオン酸メチルと、炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸エチルメチルのうちの少なくとも1種以上とか
らなる。
黒鉛を用い、非水電解液に低温特性に優れた有機溶媒を
用いつつ、過充電された後高温環境に曝されても激しい
発熱や液漏れを抑えることができる非水電解液二次電池
を提供する。 【解決手段】 Liを含む金属複酸化物を主成分とする
正極活物質と、黒鉛を主成分とする負極活物質と、リチ
ウム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液とを備えた非水
電解液二次電池において、前記有機溶媒が、0.086
〜8.6vol%の炭酸プロピレンと、炭酸エチレン
と、プロピオン酸メチルと、炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸エチルメチルのうちの少なくとも1種以上とか
らなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
等の非水電解液二次電池に関するものである。
等の非水電解液二次電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、AV機器あるいはパソコン等の電
子機器のポータブル化、コードレス化が急激に進んでお
り、これらの駆動用電源として小形、軽量で、高エネル
ギー密度を有する二次電池が要望されている。このよう
な点で、高電圧、高エネルギー密度を有する非水電解液
リチウム二次電池への期待が大きい。
子機器のポータブル化、コードレス化が急激に進んでお
り、これらの駆動用電源として小形、軽量で、高エネル
ギー密度を有する二次電池が要望されている。このよう
な点で、高電圧、高エネルギー密度を有する非水電解液
リチウム二次電池への期待が大きい。
【0003】従来、負極板に金属Liを用いたリチウム
二次電池では、充電時に析出する金属Liが負極板上に
デンドライト状に成長し、これが電池内で内部短絡を起
こして、容量低下や充放電サイクル寿命低下、さらには
電池の発熱などの障害が発生し易かった。また、大電流
での充放電や高温環境によって電池が加熱された際、充
電によってデンドライト状に析出している活性な金属L
iと電解液とが化学的に反応して激しい発熱が起こるな
ど、電池の安全性確保のための課題が多かった。
二次電池では、充電時に析出する金属Liが負極板上に
デンドライト状に成長し、これが電池内で内部短絡を起
こして、容量低下や充放電サイクル寿命低下、さらには
電池の発熱などの障害が発生し易かった。また、大電流
での充放電や高温環境によって電池が加熱された際、充
電によってデンドライト状に析出している活性な金属L
iと電解液とが化学的に反応して激しい発熱が起こるな
ど、電池の安全性確保のための課題が多かった。
【0004】最近、前記のような課題を解決するため、
原理的に金属Liの析出の起こらないリチウム二次電池
が盛んに検討されている。すなわち、Liを可逆的にイ
ンターカレート/デインターカレートできる炭素材料を
負極活物質として用い、Liを可逆的に取出し/取込み
できるLiCoO2 、LiNiO2 などのリチウム複酸
化物を正極活物質として用い、リチウム塩を溶解し電池
反応においてLiイオンの移動媒体となる有機溶媒を非
水電解液として用いたリチウム二次電池が実用化されつ
つある。
原理的に金属Liの析出の起こらないリチウム二次電池
が盛んに検討されている。すなわち、Liを可逆的にイ
ンターカレート/デインターカレートできる炭素材料を
負極活物質として用い、Liを可逆的に取出し/取込み
できるLiCoO2 、LiNiO2 などのリチウム複酸
化物を正極活物質として用い、リチウム塩を溶解し電池
反応においてLiイオンの移動媒体となる有機溶媒を非
水電解液として用いたリチウム二次電池が実用化されつ
つある。
【0005】特に上記負極活物質の炭素材料として、X
線回折法による002面の格子面間隔(d002)が
3.41Å以下であるような比較的結晶化(黒鉛化)の
進んだ黒鉛を用いた場合、通常の充放電を繰り返して
も、Liを可逆的かつ安定的にインターカレート/デイ
ンターカレートでき好ましい。
線回折法による002面の格子面間隔(d002)が
3.41Å以下であるような比較的結晶化(黒鉛化)の
進んだ黒鉛を用いた場合、通常の充放電を繰り返して
も、Liを可逆的かつ安定的にインターカレート/デイ
ンターカレートでき好ましい。
【0006】また、上記非水電解液として、炭酸エチレ
ンが比較的高温でも化学的に安定で充放電のロスが少な
いことが知られている。しかし、この炭酸エチレンは融
点が36.4℃と高いため、炭酸エチレン単独では常温
付近での粘度が高くてLiイオンの移動度が低いため使
用できないという欠点がある。この欠点を解決する非水
電解液として、特開平4−171674号公報や特開平
5−13088号公報に開示されているように、低粘
性、低融点溶媒である鎖状カーボネート類、例えば炭酸
ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルなどを炭酸
エチレンに添加した混合溶媒が提案されている。また、
さらに低温での特性が優れる非水電解液として、特開平
5−74487号公報や特開平5−242910号公報
に開示されているように、前記混合溶媒にプロピオン酸
メチルを添加した混合溶媒が提案されている。
ンが比較的高温でも化学的に安定で充放電のロスが少な
いことが知られている。しかし、この炭酸エチレンは融
点が36.4℃と高いため、炭酸エチレン単独では常温
付近での粘度が高くてLiイオンの移動度が低いため使
用できないという欠点がある。この欠点を解決する非水
電解液として、特開平4−171674号公報や特開平
5−13088号公報に開示されているように、低粘
性、低融点溶媒である鎖状カーボネート類、例えば炭酸
ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルなどを炭酸
エチレンに添加した混合溶媒が提案されている。また、
さらに低温での特性が優れる非水電解液として、特開平
5−74487号公報や特開平5−242910号公報
に開示されているように、前記混合溶媒にプロピオン酸
メチルを添加した混合溶媒が提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような通常の充放電においてLiを安定的にインターカ
レート/デインターカレートできる黒鉛を負極活物質に
用いたリチウム二次電池でも、充電器の故障などによっ
て電池が過充電された場合には、負極の黒鉛がインター
カレートしうるLi量を越えた量のLiイオンが供給さ
れて、負極上に金属Liが析出する。一方、上記のよう
な低温特性に優れた非水電解液は、負極上に析出してい
る活性な金属Liと反応し易い傾向がある。すなわち、
過充電された電池が大電流での充放電や高温環境などに
よって加熱された際、前記金属Liと前記非水電解液と
が化学的に反応して激しい発熱が起こる、という問題が
ある。これが第1の問題である。
ような通常の充放電においてLiを安定的にインターカ
レート/デインターカレートできる黒鉛を負極活物質に
用いたリチウム二次電池でも、充電器の故障などによっ
て電池が過充電された場合には、負極の黒鉛がインター
カレートしうるLi量を越えた量のLiイオンが供給さ
れて、負極上に金属Liが析出する。一方、上記のよう
な低温特性に優れた非水電解液は、負極上に析出してい
る活性な金属Liと反応し易い傾向がある。すなわち、
過充電された電池が大電流での充放電や高温環境などに
よって加熱された際、前記金属Liと前記非水電解液と
が化学的に反応して激しい発熱が起こる、という問題が
ある。これが第1の問題である。
【0008】また、上記の特開平5−13088号公報
や特開平5−242910号公報に、開示されているよ
うに、炭酸プロピレン(以降PCと略称することがあ
る)が炭酸エチレンと同様の作用効果を有し、PCを4
0〜50vol%程度含む非水電解液を用いたリチウム
二次電池が、PCの代わりに炭酸エチレンを用いたリチ
ウム二次電池と同程度の充放電サイクル特性が得られる
ことが開示されている。
や特開平5−242910号公報に、開示されているよ
うに、炭酸プロピレン(以降PCと略称することがあ
る)が炭酸エチレンと同様の作用効果を有し、PCを4
0〜50vol%程度含む非水電解液を用いたリチウム
二次電池が、PCの代わりに炭酸エチレンを用いたリチ
ウム二次電池と同程度の充放電サイクル特性が得られる
ことが開示されている。
【0009】しかしながら、本発明者らの検討の結果、
PCを例えば40vol%含む非水電解液を用いたリチ
ウム二次電池では、過充電された後に高温環境に曝され
るとPCが分解して激しいガス発生が起こって液漏れす
る、という問題があり、しかもこの問題が、結晶化(黒
鉛化)が進んでインターカレート特性に優れた黒鉛を用
いた場合に著しくなることが判明した。これが第2の問
題である。
PCを例えば40vol%含む非水電解液を用いたリチ
ウム二次電池では、過充電された後に高温環境に曝され
るとPCが分解して激しいガス発生が起こって液漏れす
る、という問題があり、しかもこの問題が、結晶化(黒
鉛化)が進んでインターカレート特性に優れた黒鉛を用
いた場合に著しくなることが判明した。これが第2の問
題である。
【0010】本発明は、上記問題に鑑み、負極活物質に
Liのインターカレート特性に優れた黒鉛を用い、非水
電解液に低温特性に優れた有機溶媒を用いつつ、過充電
された後高温環境に曝されても激しい発熱や液漏れを抑
えることができる非水電解液二次電池を提供することを
目的とする。
Liのインターカレート特性に優れた黒鉛を用い、非水
電解液に低温特性に優れた有機溶媒を用いつつ、過充電
された後高温環境に曝されても激しい発熱や液漏れを抑
えることができる非水電解液二次電池を提供することを
目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、Liを含む金属複酸化物を主成分とする正
極活物質と、黒鉛を主成分とする負極活物質と、リチウ
ム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液とを備えた非水電
解液二次電池において、前記有機溶媒が、0.086〜
8.6vol%の炭酸プロピレンと、炭酸エチレンと、
プロピオン酸メチルと、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、
炭酸エチルメチルのうちの少なくとも1種以上とからな
ることを特徴とする。
成するため、Liを含む金属複酸化物を主成分とする正
極活物質と、黒鉛を主成分とする負極活物質と、リチウ
ム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液とを備えた非水電
解液二次電池において、前記有機溶媒が、0.086〜
8.6vol%の炭酸プロピレンと、炭酸エチレンと、
プロピオン酸メチルと、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、
炭酸エチルメチルのうちの少なくとも1種以上とからな
ることを特徴とする。
【0012】本発明の非水電解液二次電池によれば、過
充電によって負極上に金属Liが析出した後に高温環境
に曝されると、非水電解液中で適正な添加比率の炭酸プ
ロピレンが黒鉛に接触して分解されて適量の二酸化炭素
や炭酸イオンを発生し、この二酸化炭素や炭酸イオンが
負極上に析出していた金属Liの表面に化学的に安定な
LiCO3 の緻密な皮膜を形成して、それ以上その金属
Liが非水電解液と反応するのを抑制する。また、非水
電解液中の炭酸プロピレンの添加比率が適正であるた
め、発生した二酸化炭素や炭酸イオンは非水電解液中に
溶解して激しいガス発生とはならない。また、前記の非
水電解液は、化学的に安定でかつ融点が約−87℃と非
常に低いプロピオン酸メチルと、化学的に安定でかつ融
点が常温以下の互いに近い値にある3種の溶媒、すなわ
ち炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルのう
ちの少なくとも1種以上とによって、低温特性に優れ
る。従って、負極活物質にLiのインターカレート特性
に優れた黒鉛を用い、非水電解液に低温特性に優れた有
機溶媒を用いつつ、過充電された後高温環境に曝されて
も激しい発熱や液漏れを抑えることができる。
充電によって負極上に金属Liが析出した後に高温環境
に曝されると、非水電解液中で適正な添加比率の炭酸プ
ロピレンが黒鉛に接触して分解されて適量の二酸化炭素
や炭酸イオンを発生し、この二酸化炭素や炭酸イオンが
負極上に析出していた金属Liの表面に化学的に安定な
LiCO3 の緻密な皮膜を形成して、それ以上その金属
Liが非水電解液と反応するのを抑制する。また、非水
電解液中の炭酸プロピレンの添加比率が適正であるた
め、発生した二酸化炭素や炭酸イオンは非水電解液中に
溶解して激しいガス発生とはならない。また、前記の非
水電解液は、化学的に安定でかつ融点が約−87℃と非
常に低いプロピオン酸メチルと、化学的に安定でかつ融
点が常温以下の互いに近い値にある3種の溶媒、すなわ
ち炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルのう
ちの少なくとも1種以上とによって、低温特性に優れ
る。従って、負極活物質にLiのインターカレート特性
に優れた黒鉛を用い、非水電解液に低温特性に優れた有
機溶媒を用いつつ、過充電された後高温環境に曝されて
も激しい発熱や液漏れを抑えることができる。
【0013】炭酸プロピレンの非水電解液中の添加比率
が0.086vol%に満たないと、過充電によって負
極上に析出した金属Liの表面の皮膜の形成が不十分で
あるため好ましくなく、前記添加比率が8.6vol%
を越えると、高温環境下での炭酸プロピレンの分解量が
多くなって激しくガス発生するため好ましくない。
が0.086vol%に満たないと、過充電によって負
極上に析出した金属Liの表面の皮膜の形成が不十分で
あるため好ましくなく、前記添加比率が8.6vol%
を越えると、高温環境下での炭酸プロピレンの分解量が
多くなって激しくガス発生するため好ましくない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て以下に説明する。
て以下に説明する。
【0015】本発明の非水電解液二次電池の一実施形態
は、図1に示すような円筒型リチウム二次電池で、極板
群と、極板群を収容する電池ケースと、電池ケース内に
充填される電解液とからなる。
は、図1に示すような円筒型リチウム二次電池で、極板
群と、極板群を収容する電池ケースと、電池ケース内に
充填される電解液とからなる。
【0016】極板群は、シート状の正極板1と、シート
状の負極板3と、正極板1と負極板3間を絶縁するシー
ト状のセパレータ5と、Al箔製の正極リード2と、N
i箔製の負極リード4と、ポリプロピレン製の上部絶縁
板6と、下部絶縁板7とからなる。正極板1は、Al箔
の両面に正極活物質層を塗着形成したものである。負極
板3は、Cu箔の両面に負極活物質層を塗着形成したも
のである。これら正極板1と負極板3とが、多孔質ポリ
エチレンフィルム製のセパレータ5を介して重ねられ、
渦巻き状に巻回されて、直径17mm、高さ50mmの
円筒型の電池ケース内にきっちりと収容されている。
状の負極板3と、正極板1と負極板3間を絶縁するシー
ト状のセパレータ5と、Al箔製の正極リード2と、N
i箔製の負極リード4と、ポリプロピレン製の上部絶縁
板6と、下部絶縁板7とからなる。正極板1は、Al箔
の両面に正極活物質層を塗着形成したものである。負極
板3は、Cu箔の両面に負極活物質層を塗着形成したも
のである。これら正極板1と負極板3とが、多孔質ポリ
エチレンフィルム製のセパレータ5を介して重ねられ、
渦巻き状に巻回されて、直径17mm、高さ50mmの
円筒型の電池ケース内にきっちりと収容されている。
【0017】正極板1は、先ず、正極活物質であるLi
CoO2 の粉末90wt%と、導電材であるアセチレン
ブラック3wt%と、ポリ四フッ化エチレン水性ディス
パージョン固形分7wt%とを適度の水に混合して正極
活物質ペーストを得て、この正極活物質ペーストをAl
箔の両面に塗布、乾燥した後に、正極活物質の充填密度
を上げるために圧延し、所定の大きさに裁断し、これに
Al箔製の正極リード2をスポット溶接して得た。
CoO2 の粉末90wt%と、導電材であるアセチレン
ブラック3wt%と、ポリ四フッ化エチレン水性ディス
パージョン固形分7wt%とを適度の水に混合して正極
活物質ペーストを得て、この正極活物質ペーストをAl
箔の両面に塗布、乾燥した後に、正極活物質の充填密度
を上げるために圧延し、所定の大きさに裁断し、これに
Al箔製の正極リード2をスポット溶接して得た。
【0018】負極板3は、先ず、負極活物質であるメソ
フェーズ黒鉛95wt%と、アクリル系結着剤5wt%
とを適度の水に混合して負極活物質ペーストを得て、こ
の負極活物質ペーストをCu箔の両面に塗布、乾燥した
後に、負極活物質の充填密度を上げるために圧延し、所
定の大きさに裁断し、これにNi箔製の負極リード4を
スポット溶接して得た。なお、メソフェーズ黒鉛は、炭
素質メソフェーズ小球体を2800℃に加熱して黒鉛化
したもので、その002面の格子面間隔(d002)は
3.38Åであった。
フェーズ黒鉛95wt%と、アクリル系結着剤5wt%
とを適度の水に混合して負極活物質ペーストを得て、こ
の負極活物質ペーストをCu箔の両面に塗布、乾燥した
後に、負極活物質の充填密度を上げるために圧延し、所
定の大きさに裁断し、これにNi箔製の負極リード4を
スポット溶接して得た。なお、メソフェーズ黒鉛は、炭
素質メソフェーズ小球体を2800℃に加熱して黒鉛化
したもので、その002面の格子面間隔(d002)は
3.38Åであった。
【0019】電池ケースは、鋼板を深絞り成形してNi
メッキしたケース本体8と、安全弁11を備えた封口板
10と、正極外部端子となる封口板10と負極外部端子
となるケース本体8との間を絶縁しガスシールする絶縁
ガスケット9とからなる。
メッキしたケース本体8と、安全弁11を備えた封口板
10と、正極外部端子となる封口板10と負極外部端子
となるケース本体8との間を絶縁しガスシールする絶縁
ガスケット9とからなる。
【0020】電解液は、炭酸エチレン、炭酸ジメチル、
プロピオン酸メチルの等体積混合溶媒に、表1に示すよ
うに、炭酸プロピレン(PC)を種々の添加比率(0.
086〜8.6vol%)で添加して得た混合溶媒にL
iPF6 を1mol/literの濃度に溶解した非水
電解液からなる。この非水電解液は、電池ケース内に収
容され、正極活物質層および負極活物質層中の連続した
空隙中にも充填されて、電池反応において、多孔質なセ
パレータ5の微小孔を通しての正極板1と負極板3間の
Liイオンの移動を担う。
プロピオン酸メチルの等体積混合溶媒に、表1に示すよ
うに、炭酸プロピレン(PC)を種々の添加比率(0.
086〜8.6vol%)で添加して得た混合溶媒にL
iPF6 を1mol/literの濃度に溶解した非水
電解液からなる。この非水電解液は、電池ケース内に収
容され、正極活物質層および負極活物質層中の連続した
空隙中にも充填されて、電池反応において、多孔質なセ
パレータ5の微小孔を通しての正極板1と負極板3間の
Liイオンの移動を担う。
【0021】このようにして得た非水電解液二次電池の
実施例1〜5を、比較例1〜4と共に以下の3種類の試
験1〜3で評価した。試験1は、20℃の環境下で、充
放電電流750mA、充電終止電圧4.1V、放電終止
電圧3.0Vで10サイクルの充放電を行ったときの1
0サイクル目の放電容量を測定した。試験2は、先ず、
試験1を行ったものを、充電電流150mA、充電時間
10hの充電を行って、約750mAhの過充電状態と
した後、室温から毎分5℃の昇温速度で100℃まで加
熱した後、そのまま100℃環境下に1h放置している
間に記録した最高到達温度を求めた。試験3は、試験1
を行ったものを、約750mAhの過充電状態とした
後、85℃の環境下に3日間放置した後の液漏れの有無
を外観で判定した。これら試験1〜3の結果と総合評価
とを表1に示す。
実施例1〜5を、比較例1〜4と共に以下の3種類の試
験1〜3で評価した。試験1は、20℃の環境下で、充
放電電流750mA、充電終止電圧4.1V、放電終止
電圧3.0Vで10サイクルの充放電を行ったときの1
0サイクル目の放電容量を測定した。試験2は、先ず、
試験1を行ったものを、充電電流150mA、充電時間
10hの充電を行って、約750mAhの過充電状態と
した後、室温から毎分5℃の昇温速度で100℃まで加
熱した後、そのまま100℃環境下に1h放置している
間に記録した最高到達温度を求めた。試験3は、試験1
を行ったものを、約750mAhの過充電状態とした
後、85℃の環境下に3日間放置した後の液漏れの有無
を外観で判定した。これら試験1〜3の結果と総合評価
とを表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1から、非水電解液中のPC添加比率が
0.086〜8.6vol%の範囲にある実施例1〜5
は、充放電10サイクル後の放電容量は適正であり、過
充電後の加熱試験時の最高到達温度は許容範囲であり
(加熱温度100℃からの昇温が11〜20℃に抑えら
れた)、85℃3日間経過後の液漏れは無く正常であ
り、総合評価が良好であった。
0.086〜8.6vol%の範囲にある実施例1〜5
は、充放電10サイクル後の放電容量は適正であり、過
充電後の加熱試験時の最高到達温度は許容範囲であり
(加熱温度100℃からの昇温が11〜20℃に抑えら
れた)、85℃3日間経過後の液漏れは無く正常であ
り、総合評価が良好であった。
【0024】表1中、PC添加比率が0vol%、0.
043vol%の比較例1、2は、過充電後の加熱試験
時の最高到達温度が高く(加熱温度100℃からの昇温
が60℃、59℃と高い)、過充電で析出した金属Li
と電解液とが激しく反応したためであり好ましくない。
また、PC添加比率が43vol%、86vol%の比
較例3、4は、充放電10サイクル後の放電容量が小さ
く、85℃3日間経過後の液漏れが有り、85℃環境下
でPCが多量に分解して激しいガス発生が起こったため
であり好ましくない。なお、比較例3、4の充放電10
サイクル後の放電容量が小さい理由は、明らかではない
が、黒鉛との接触で発生したPCの分解物が黒鉛に吸着
されるなどして、負極における黒鉛のLiのインターカ
レート容量を低下させるためではないかと考えられる。
043vol%の比較例1、2は、過充電後の加熱試験
時の最高到達温度が高く(加熱温度100℃からの昇温
が60℃、59℃と高い)、過充電で析出した金属Li
と電解液とが激しく反応したためであり好ましくない。
また、PC添加比率が43vol%、86vol%の比
較例3、4は、充放電10サイクル後の放電容量が小さ
く、85℃3日間経過後の液漏れが有り、85℃環境下
でPCが多量に分解して激しいガス発生が起こったため
であり好ましくない。なお、比較例3、4の充放電10
サイクル後の放電容量が小さい理由は、明らかではない
が、黒鉛との接触で発生したPCの分解物が黒鉛に吸着
されるなどして、負極における黒鉛のLiのインターカ
レート容量を低下させるためではないかと考えられる。
【0025】上記実施形態では、負極活物質にd002
が3.38Åのメソフェーズ黒鉛を用いたが、d002
が3.41Å以下の人造黒鉛や天然黒鉛を用いてもほぼ
同様の作用効果が得られた。また、非水電解液に炭酸ジ
メチルを配合したが、これに代えて、炭酸ジメチルと同
じ鎖状カーボネートである炭酸ジエチルや炭酸エチルメ
チルを配合してもほぼ同様の作用効果が得られた。
が3.38Åのメソフェーズ黒鉛を用いたが、d002
が3.41Å以下の人造黒鉛や天然黒鉛を用いてもほぼ
同様の作用効果が得られた。また、非水電解液に炭酸ジ
メチルを配合したが、これに代えて、炭酸ジメチルと同
じ鎖状カーボネートである炭酸ジエチルや炭酸エチルメ
チルを配合してもほぼ同様の作用効果が得られた。
【0026】
【発明の効果】本発明の非水電解液二次電池によれば、
過充電によって負極上に金属Liが析出した後に高温環
境に曝されると、非水電解液中で適量の炭酸プロピレン
が黒鉛に接触して分解されて適量の二酸化炭素や炭酸イ
オンを発生し、この二酸化炭素や炭酸イオンが負極上に
析出していた金属Liの表面に化学的に安定なLiCO
3 の緻密な皮膜を形成して、それ以上その金属Liが非
水電解液と反応するのを抑制する。また、非水電解液中
の炭酸プロピレンが適量であるため、発生した二酸化炭
素や炭酸イオンは非水電解液中に溶解して激しいガス発
生とはならない。
過充電によって負極上に金属Liが析出した後に高温環
境に曝されると、非水電解液中で適量の炭酸プロピレン
が黒鉛に接触して分解されて適量の二酸化炭素や炭酸イ
オンを発生し、この二酸化炭素や炭酸イオンが負極上に
析出していた金属Liの表面に化学的に安定なLiCO
3 の緻密な皮膜を形成して、それ以上その金属Liが非
水電解液と反応するのを抑制する。また、非水電解液中
の炭酸プロピレンが適量であるため、発生した二酸化炭
素や炭酸イオンは非水電解液中に溶解して激しいガス発
生とはならない。
【0027】従って、負極活物質にLiのインターカレ
ート特性に優れた黒鉛を用い、非水電解液に低温特性に
優れた有機溶媒を用いつつ、過充電された後高温環境に
曝されても激しい発熱や液漏れを抑えることができる。
ート特性に優れた黒鉛を用い、非水電解液に低温特性に
優れた有機溶媒を用いつつ、過充電された後高温環境に
曝されても激しい発熱や液漏れを抑えることができる。
【図1】本発明の非水電解液二次電池の一実施形態を示
す概略断面図。
す概略断面図。
1 正極板 3 負極板
Claims (1)
- 【請求項1】 Liを含む金属複酸化物を主成分とする
正極活物質と、黒鉛を主成分とする負極活物質と、リチ
ウム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液とを備えた非水
電解液二次電池において、 前記有機溶媒が、0.086〜8.6vol%の炭酸プ
ロピレンと、炭酸エチレンと、プロピオン酸メチルと、
炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルのうち
の少なくとも1種以上とからなることを特徴とする非水
電解液二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9183954A JPH1131530A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9183954A JPH1131530A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1131530A true JPH1131530A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16144730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9183954A Pending JPH1131530A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1131530A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001118599A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
WO2011121912A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | パナソニック株式会社 | 非水電解質およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
JP2011258915A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | リチウムイオンキャパシタ用電解液及びこれを含むリチウムイオンキャパシタ |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9183954A patent/JPH1131530A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001118599A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
JP4505897B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池 |
WO2011121912A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | パナソニック株式会社 | 非水電解質およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
JPWO2011121912A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2013-07-04 | パナソニック株式会社 | 非水電解質およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
US8623558B2 (en) | 2010-03-29 | 2014-01-07 | Panasonic Corporation | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same |
JP5525599B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-06-18 | パナソニック株式会社 | 二次電池用非水電解質およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
JP2011258915A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | リチウムイオンキャパシタ用電解液及びこれを含むリチウムイオンキャパシタ |
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