JPH11317242A - 非水系電解液電池の製造方法 - Google Patents
非水系電解液電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH11317242A JPH11317242A JP11052748A JP5274899A JPH11317242A JP H11317242 A JPH11317242 A JP H11317242A JP 11052748 A JP11052748 A JP 11052748A JP 5274899 A JP5274899 A JP 5274899A JP H11317242 A JPH11317242 A JP H11317242A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- cobalt
- aqueous electrolyte
- cobalt oxide
- lithium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
液電池の保存特性を改良する。 【解決手段】 コバルトを含有させた電解液を用いるこ
とによって、コバルト酸化物を用いた正極の電解液への
溶出を抑える。
Description
正極材料とし、リチウムを活物質とする非水系電解液電
池の保存特性を改良する技術を提案するものである。
物質としてリチウムを用いる非水電解液電池は、約4V
の放電電圧を有するので、高電圧の電池として注目され
ており、活発な研究が行われている。
成する溶媒として、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、スルホラン、ジメトキ
シエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン等の単
体、二成分あるいは三成分混合物が使用されている。そ
して、この中に溶解される溶質として、LiPF6、LiBF4、
LiCF3SO3、LiAsF6、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiCF
3(CF2)3SO3等を列挙することができる。
るコバルト酸化物としては、代表的なものにコバルト酸
リチウム(LiCoO2)が例示できる。このようなコバルト
酸化物を正極材料に用いた電池は、充放電時、保存時に
おいて、正極材料であるコバルト酸化物から電解液中へ
コバルトの溶出が生じ、電池特性、特に保存特性が低下
する。
ば、正極材料であるコバルト酸化物にセリウムを添加す
る(特開平5-6779号公報参照)、イットリウムを添加す
る(特開平5-6780号公報参照)ことが提案されている。
しかしながら、この方法によっても、電池の自己放電の
問題を十分に解決するものではない。この理由は、単に
正極材料に添加剤を加えるだけでは、正極からのコバル
トの溶出を防止することができないからである。
系電解液電池を保存した場合の自己放電を抑制し、保存
特性を向上させることが可能な、優れた非水系電解液電
池の製造方法を提案するものである。
解液への溶出、即ち正極からのコバルトの溶出を抑える
ものである。
くはリチウムの吸蔵・放出が可能な材料からなる負極
と、リチウムの吸蔵・放出が可能なコバルト酸化物から
なる正極と、非水系電解液とを備えた非水系電解液電池
の製造方法において、前記非水系電解液は、予めコバル
ト酸化物を浸漬処理した後、または予めコバルトを溶解
させた後、電池内に注液するものである。ここで、電池
内に注液とは、正極缶、負極缶などの電池容器内に電解
液を注入することや、セパレータに電解液を含浸させて
これを電池内に組み込むことを意味するのであって、実
際に電解液を注入する操作に限定されるものではない。
ものであるので、正極材料からのコバルトの溶出が抑制
でき、電池の保存特性が向上する。
を1〜100ppmの範囲で含有させることが最適である。こ
の含有範囲が、電池の自己放電を最小にする。この非水
系電解液では、コバルトを[Co(NH3)6]3+若しくは[Co(C
O)4]-のコバルト錯体として含有するものが好ましい。
処理する材料として、コバルト酸化物であるコバルト酸
リチウムLiCoO2、若しくは四三酸化コバルトCo3O4を使
用することができる。特に、電解液へ浸漬処理するもの
を正極材料と一致させることにより、電池への不純物の
混入が防止でき、最適である。
ては、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN
(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiCF3(CF2)3SO3の単体ある
いは複数成分を混合して使用することができる。
て、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、メチルエチルカーボネート、スルホラ
ン、3-メチルスルホラン、1,2-ジメトキシエタン、テト
ラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,3-ジ
オキソランの単体あるいは複数成分を混合して使用する
ことができるが、これに限定されるものではない。
いはリチウムの吸蔵・放出が可能な合金、例えばリチウ
ム−アルミニウム合金、カーボン材料、例えばコークス
やグラファイト(天然黒鉛、人造黒鉛)を使用すること
が可能である。
の実施例につき詳述する。 (実験1)先ず、電解液の調製について説明する。エチ
レンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(D
EC)の混合溶媒に、溶質として電解質塩LiPF6を1モ
ル/リットルの割合で溶解したものに、コバルト酸化物
としてのコバルト酸リチウム(LiCoO2)を15時間浸漬し
た。このコバルト酸リチウムは、440メッシュパスの粉
末状態としてある。この結果、この電解液におけるコバ
ルトの濃度は5ppmとなった。
密閉することによって本発明による電池を得た。
である。図1において、リチウムーアルミニウム金属か
らなる負極1は、負極集電体2の内面に圧着されてい
る。この負極集電体2はフェライト系ステンレス鋼(SU
S430)からなる断面図コ字状の負極缶3の内底面に固着
されている。上記負極缶3の周端はポリプロピレン製の
絶縁パッキング4の内部に固定されている。絶縁パッキ
ング4の外周にはステンレスからなり上記負極缶3とは
反対方向に断面図コ字状をなす正極缶5が固定されてい
る。この正極缶5の内底面には、正極集電体6が固定さ
れている。この正極集電体6の内面には、正極7が固定
されている。この正極7と前記負極1との間には、上述
した非水系電解液が注液、含浸されたセパレータ8が介
装されている。電池寸法は、外径20.0mm、厚み2.5mmで
ある。このようにして得た電池をA1とする。
であるコバルト酸リチウム(LiCoO2)を活物質として用
い、このLiCoO2と、導電剤としてのカーボン粉末と、結
着剤としてのフッ素樹脂粉末とを80:10:10の重量比で
混合し、この混合物を加圧成形した後、100℃で2時
間、真空乾燥処理して作製したものである。
ウム合金を所定寸法に打ち抜くことにより作製し、負極
集電体2の内面に固定されている。
るコバルト酸化物としてのLiCoO2に代えて、Co3O4を用
いて電解液を調製した。この電解液中におけるコバルト
濃度は5ppmである。この電解液を前記同様に注液して
得た電池をA2とする。
ルト酸化物の電解液への浸漬処理を一切行わないものを
用いて、電池を作製した。従って、電池へ注液前での電
解液中におけるコバルト濃度は0ppmである。この電解
液を前記同様に注液して得た電池を、比較例の電池X1と
する。
ト酸リチウム(LiCoO2)にセリウムCeを10モル%添加し
た正極材料を用いた以外は、上記比較例の電池X1と同様
にして、電池を作製し、比較例の電池X2とした。この電
池では、セリウム添加により、保存特性の向上を狙って
いるという意味で、特開平5-6779号公報に開示された技
術に近いものである。
バルト酸リチウム(LiCoO2)にイットリウムYを10モル
%添加した正極材料を用いた以外は、上記比較例の電池
X1と同様にして、電池を作製し、比較例の電池X3とし
た。この電池では、イットリウム添加により、保存特性
の向上を狙っているという意味で、特開平5-6780号公報
に開示された技術に近いものである。
2、電池X3を用い、各電池の保存特性を比較した。この
時の実験条件は、各電池を作製後、充電電流10mAで充電
終止電圧4.2V迄充電し、放電抵抗1kΩで放電終止電
圧3.0V迄放電させる。尚、充電、放電時の温度は25℃
である。そして、この時の放電容量を組立直後の放電容
量とした。次に、再度上記条件で充電を行い、80℃で2
ヶ月保存し、上記放電条件で電池を放電させ、保存後の
放電容量とした。これら組立直後の放電容量と、保存後
の放電容量とを比較し、自己放電率(%)を算出した。
自己放電率(%)は、次式に基づく値である。
量)/(組立直後の放電容量)]×100 この結果を、表1に示す。
ト酸化物を浸漬処理した電解液を用いる(電池A1、A2)
ことによって、この処理を行っていない電池X1、X2及び
X3に比して、保存時に自己放電が抑制されていることが
わかる。
液へのコバルトの溶出の差が原因であると考えられる。 (実験2)ここでは、コバルト酸化物を電解液に浸漬処
理した時の、電解液中のコバルト溶解量と自己放電率と
の関係について検討した。
て、コバルト酸リチウム(LiCoO2)の電解液への浸漬時
間を変化させて、コバルト溶解量を制御している。コバ
ルト溶解量と、保存特性即ち自己放電率の関係を、表2
に示す。ここには、実験1で準備した電池A1、電池X1の
データについても転記してある。
されたものを、電池組立時に使用すれば、自己放電抑制
効果のあることが理解できる。更に、電解液中へのコバ
ルト溶解量としては、0.5〜110ppmの範囲(電池B1、B
2、A1、B3、B4、B5、B6、B7)が好ましい。そして、更
に好ましくは、1.0〜100ppmの範囲(電池B2、A1、B3、B
4、B5、B6)が自己放電を顕著に抑制できることから、
最適範囲と言える。 (実験3)ここでは、上記実験1で使用した電池A1、A2
において、コバルト酸化物による電解液処理時に、アン
モニアガス(NH3)若しくは一酸化炭素(CO)をガスバ
ブリングさせた場合の影響について、検討した。
るときに、アンモニアガス(NH3)若しくは一酸化炭素
(CO)を0.1リットル/分の流量で電解液中に吹き込ん
だ。このようにして、上記実験1同様の電池作製し、自
己放電率を測定した。測定条件は、上記実験1と同じで
ある。結果を、表3に示す。表3には、電池A1、A2の結
果も合わせて示してある。
対比、電池A2と電池DA2、DA4との対比から、バブリング
処理を行うことにより、自己放電率が小さくなっている
ことが理解できる。この理由は、アンモニアガス(N
H3)若しくは一酸化炭素(CO)をバブリングすることに
よって、電解液中に溶出したコバルトイオンが[Co(NH3)
6]3+、[Co(CO)4]-の安定な錯イオンを形成することに起
因する。そして、電池の充放電時において、コバルトイ
オンが負極上で還元されなくなり、電解液中において一
旦溶出したコバルトが錯体の形で安定に存在するため、
自己放電の向上に寄与するためである、と推定される。
池の製造方法では、コバルト酸化物を用いた電池の自己
放電を抑制し、長期にわたって高容量の維持可能な電池
が提供できるものであり、その工業的価値は極めて大き
い。
Claims (4)
- 【請求項1】 リチウムもしくはリチウムの吸蔵・放出
が可能な材料からなる負極と、リチウムの吸蔵・放出が
可能なコバルト酸化物からなる正極と、非水系電解液と
を備えた非水系電解液電池の製造方法において、 前記非水系電解液は、予めコバルト酸化物を浸漬処理し
た後、電池内に注液されることを特徴とする非水系電解
液電池の製造方法。 - 【請求項2】 リチウムもしくはリチウムの吸蔵・放出
が可能な材料からなる負極と、リチウムの吸蔵・放出が
可能なコバルト酸化物からなる正極と、非水系電解液と
を備えた非水系電解液電池の製造方法において、前記非
水系電解液は、予めコバルトを溶解させた後、電池内に
注液されることを特徴とする非水系電解液電池の製造方
法。 - 【請求項3】 前記非水系電解液が、コバルトを[Co(NH
3)6]3+若しくは[Co(CO)4]-のコバルト錯体として含有す
ることを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の非
水系電解液電池の製造方法。 - 【請求項4】 前記コバルト酸化物が、LiCoO2若しくは
Co3O4であることを特徴とする請求項1若しくは請求項
2記載の非水系電解液電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05274899A JP3920488B2 (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-01 | 非水系電解液電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5526398 | 1998-03-06 | ||
JP10-55263 | 1998-03-06 | ||
JP05274899A JP3920488B2 (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-01 | 非水系電解液電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11317242A true JPH11317242A (ja) | 1999-11-16 |
JP3920488B2 JP3920488B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=26393401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05274899A Expired - Fee Related JP3920488B2 (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-01 | 非水系電解液電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3920488B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505680A2 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-09 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Non-aqueous electrolyte and a battery, a supercapacitor, an electrochromic device and a solar cell including such an electrolyte |
JP2010073354A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
US7700240B2 (en) | 2003-08-08 | 2010-04-20 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Non-aqueous electrolyte for use in a battery |
JP2010097820A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池 |
CN110233290A (zh) * | 2007-04-20 | 2019-09-13 | 三菱化学株式会社 | 非水电解液以及使用该非水电解液的非水电解质二次电池 |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP05274899A patent/JP3920488B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1505680A2 (en) * | 2003-08-08 | 2005-02-09 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Non-aqueous electrolyte and a battery, a supercapacitor, an electrochromic device and a solar cell including such an electrolyte |
EP1505680A3 (en) * | 2003-08-08 | 2005-04-06 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Non-aqueous electrolyte and a battery, a supercapacitor, an electrochromic device and a solar cell including such an electrolyte |
US7700240B2 (en) | 2003-08-08 | 2010-04-20 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. | Non-aqueous electrolyte for use in a battery |
CN110233290A (zh) * | 2007-04-20 | 2019-09-13 | 三菱化学株式会社 | 非水电解液以及使用该非水电解液的非水电解质二次电池 |
CN110233290B (zh) * | 2007-04-20 | 2023-03-07 | 三菱化学株式会社 | 非水电解液以及使用该非水电解液的非水电解质二次电池 |
JP2010073354A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2010097820A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3920488B2 (ja) | 2007-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3439085B2 (ja) | 非水系電解液二次電池 | |
JP3249305B2 (ja) | 非水電解液電池 | |
JP2004165151A (ja) | 非水電解質二次電池およびそれに用いる電解質 | |
KR20040018154A (ko) | 비수성 전해질 이차 전지 | |
JP2000348768A (ja) | 再充電可能な電気化学電池における非水性電解液のための硝酸エステル添加剤 | |
JP2000294282A (ja) | 非水性電解液の再充電可能な電池のための亜硫酸塩添加剤 | |
JPH0574486A (ja) | 非水系電解液電池 | |
JP2000067914A (ja) | 再充電可能な電気化学電池の低温度での放電のための非水性有機電解液 | |
KR101431259B1 (ko) | 비수전해액 첨가제 및 이를 이용한 이차 전지 | |
JPH07320779A (ja) | 非水電解液電池 | |
JP3258841B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP3177299B2 (ja) | 非水系電解液二次電池 | |
JP3819663B2 (ja) | リチウム二次電池の充放電方法及びリチウム二次電池 | |
JPH07192757A (ja) | 非水系電解液電池 | |
JPH0864246A (ja) | 密閉型の非水電解液二次電池 | |
JPH11317242A (ja) | 非水系電解液電池の製造方法 | |
JPH08241731A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
JP3229769B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2004363015A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2000323171A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP3281701B2 (ja) | 非水系電解液電池 | |
JP2001297762A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP3807700B2 (ja) | 非水系電解液電池の製造方法 | |
JPH0935716A (ja) | リチウム電池 | |
JPH07192756A (ja) | 非水系電解液電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050606 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050928 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070215 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |