JPH1167266A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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Abstract
性に優れ、しかも低温特性に優れたリチウム二次電池を
提供するものである。 【解決手段】 正極と、炭素材料を負極材料とする負極
と、非水溶媒に電解質が溶解されてなる電解液とからな
るリチウム二次電池であって、前記非水溶媒がプロピレ
ンカーボネート、鎖状カーボネートおよびビニレンカー
ボネート(VC)を含有するリチウム二次電池に関す
る。
Description
の電気容量に優れたリチウム二次電池に関する。
などの駆動用電源として広く使用されている。リチウム
二次電池は、主に正極、非水電解液および負極から構成
されており、特に、LiCoO2 などのリチウム複合酸
化物を正極とし、炭素材料を負極としたリチウム二次電
池が好適に使用されている。そして、そのリチウム二次
電池用の電解液としては、高誘電率溶媒のエチレンカー
ボネート(EC)やプロピレンカーボネート(PC)な
どのカーボネート類が好適とされている。
して結晶性の高いグラファイトを用いたリチウム二次電
池では、電解液中のPCがグラファイトによって充電時
に分解され、良好なサイクル特性が得られないという欠
点がある。このため、PCの代わりにECが使用されて
いるが、ECの融点が37〜39℃と高いことから電池
の低温特性が改善できないという課題があった。
方法が提案されており、例えば、特開平6−52887
号公報には、電解液溶媒としてグラファイト負極で分解
せず、凝固点がECより低いVC(凝固点22℃)と沸
点150℃以下の低沸点溶媒との混合溶媒の使用が提案
されている。この方法では混合溶媒中のVCの割合は2
0から80容量%が好ましいとされ、VCとDMCが等
容量での電解液が例示されている。また、特開平7−2
20756号公報ではVCとPCとを混合することによ
りVCの凝固点が低下することが述べられており、VC
とPCとの等容量の電解液が開示されている。特開平8
−96852号公報には、PCの代わりにVCを高誘電
率溶媒として使用し、鎖状エステルと混合して使用する
方法が提案されており、VCの割合が20容量%から6
0容量%が好ましいとされている。
の従来の方法では、いずれもグラファイト負極での使用
が可能になったとはいえ、電解液溶媒として凝固点が比
較的高いVCをかなり多く使用するため、低温での電池
特性がなお満足できるものではなかった。しかも、VC
は他の溶媒に比較して高価であり、多量に用いるのは原
料コストの上昇となるので現実的ではなかった。
用電解液に関する課題を解決し、電池のサイクル特性や
電気容量、特に低温での電池特性に優れたリチウム二次
電池用電解液を提供することを目的とする。
決するために鋭意検討を行った結果、高誘電率溶媒とし
てECやVCより凝固点のはるかに低いPC(凝固点−
55℃)を選択し、さらに低粘度の鎖状カーボネートお
よびVCとからなる非水溶媒に電解質を溶解させた電解
液が、グラファイト負極でもPCが分解せず、しかも低
温で極めて優れた電池特性を示すという驚くべき事実を
見い出し本発明に至った。
する負極と、非水溶媒に電解質が溶解されてなる電解液
とからなるリチウム二次電池であって、前記非水溶媒が
プロピレンカーボネート、鎖状カーボネートおよびビニ
レンカーボネート(VC)を含有することを特徴とする
リチウム二次電池に関する。前記非水溶媒において、P
Cの含有量が過度に少ないと電解液の誘電率が低くな
り、また、過度に多いと電解液の粘度が大きくなり、い
ずれの場合も電気伝導度が低下し、電気容量が低くなる
ので、PCの含有量は10重量%以上60重量%以下が
好ましい。
ネートの含有量が過度に少ないと電解液の粘度が大きく
なり、また、過度に多いと誘電率が低くなり、いずれの
場合も電気伝導度が低下して、電気容量が小さくなるの
で、鎖状カーボネートは30重量%以上80重量%以下
が好ましい。
有量が過度に少ないとグラファイト負極でPCの分解が
起こりやすくなり、また、過度に多いと低温での電池特
性が悪くなるので、非水溶媒中に含有されるVCの割合
は、0.01重量%以上10重量%以下が好ましく、特
に0.1重量%以上5重量%以下が好ましい。
高誘電率溶媒の少なくとも1種類以上と置換することが
できる。そのような高誘電率溶媒としては、例えば、E
C、ブチレンカーボネート(BC)などの環状カーボネ
ート類が好適に挙げられる。この場合、PCと他の高誘
電率溶媒とはPCが最も多くなるような組成比で用いる
ことが好ましい。
チルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネー
ト(MEC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチ
ルプロピルカーボネート(MPC)、メチルブチルカー
ボネート(MBC)などが挙げられる。これらの鎖状カ
ーボネートは一種類で使用してもよく、また二種類以上
組み合わせて使用してもよい。
PF6 、LiBF4 、LiClO4、LiN(SO2 C
F3 )2 、LiN(SO2 C2 F5 )2 、LiC(SO
2 CF3 )3 などが挙げられる。これら電解質は一種類
で使用してもよく、二種類以上組み合わせて使用しても
よい。これら電解質は、前記の非水溶媒に通常0.1〜
3M、好ましくは0.5〜1.5Mの濃度で溶解されて
使用される。
のPC、鎖状カーボネートおよびVCを混合し、これに
前記電解質を溶解することにより得られる。
成部材として好適に使用される。二次電池を構成する電
解液以外の構成部材については特に限定されず、従来使
用されている種々の構成部材を使用できる。
クロム、バナジウム、マンガン、鉄、コバルトおよびニ
ッケルからなる群より選ばれる少なくとも一種類の金属
とリチウムとの複合金属化合物が使用される。このよう
な複合金属化合物としては、例えば、LiCoO2 、L
iMn2 O4 、LiNiO2 などが挙げられる。
ク、カーボンブラックなどの導電剤およびポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)などの結着剤と混練して正極合剤とした
後、この正極材料を集電体としてのアルミニウムやステ
ンレス製の箔やラス板に圧着して50℃〜250℃程度
の温度で2時間程度真空下で加熱処理することにより作
製される。
吸蔵・放出可能なグラファイトが挙げられる。例えば、
人造黒鉛、天然黒鉛が好ましい。なお、グラファイトの
ような粉末材料はエチレンプロピレンジエンモノマー
(EPDM)、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などの結着剤
と混練して負極材料として使用される。
ものではなく、正極、負極および単層又は複層のセパレ
ータを有するコイン電池、さらに、正極、負極およびロ
ール状のセパレータを有する円筒型電池や角型電池など
が一例として挙げられる。なお、セパレータとしては公
知のポリオレフィンの微多孔膜、織布、不織布などが使
用される。
を具体的に説明するが、これらは、本発明を何ら限定す
るものではない。
3重量%、ジメチルカーボネート(DMC)を66重量
%、およびビニレンカーボネートを1重量%となるよう
に非水溶媒を調製し、これにLiPF6 を1Mの濃度に
なるように溶解して電解液を調製した。
の測定〕LiCoO2 (正極活物質)を70重量%、ア
セチレンブラック(導電剤)を20重量%、ポリテトラ
フルオロエチレン(結着剤)を10重量%の割合で混合
し、これを圧縮成型して正極を調製した。天然黒鉛(負
極活物質)を95重量%、エチレンプロピレンジエンモ
ノマー(結着剤)を5重量%の割合で混合し、これを圧
縮成型して負極を調製した。そして、ポリプロピレン微
多孔性フィルムのセパレータを用い、上記の電解液を含
浸させてコイン電池(直径20mm、厚さ3.2mm)
を作製した。このコイン電池を用いて、室温(25℃)
において、定電流0.3mAで終止電圧4.2Vまで充
電した後、終止電圧2.7Vまで放電した。この室温で
の放電容量を100%とし、同じように室温で充電した
後、−20℃にして放電を行い、このときの放電容量は
室温との放電容量比で90%であった。結果を表1に示
す。
例8 電解液組成などを表1〜表3記載のように代えた以外
は、実施例1と同様にしてリチウム二次電池を作製して
充放電試験を行った。
終止電圧4.3Vまで充電した後、終止電圧3.5Vま
で放電した以外は実施例1と同様に充放電試験を行い、
結果を表2に示す。
MB)に代えた以外は実施例1と同様にしてリチウム二
次電池を作製して充放電試験を行った。結果を表2に示
す。
制され、しかも低温での電池特性に優れたリチウム二次
電池を提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 正極と、炭素材料を負極材料とする負極
と、非水溶媒に電解質が溶解されてなる電解液とからな
るリチウム二次電池であって、前記非水溶媒がプロピレ
ンカーボネート、鎖状カーボネートおよびビニレンカー
ボネート(VC)を含有することを特徴とするリチウム
二次電池。 - 【請求項2】 前記非水溶媒中のプロピレンカーボネー
トの含有量が10重量%以上60重量%以下であり、鎖
状カーボネートの含有量が30重量%以上80重量%以
下であり、ビニレンカーボネート(VC)の含有量が
0.01重量%以上10重量%以下であることを特徴と
する請求項1記載のリチウム二次電池。 - 【請求項3】 前記鎖状カーボネートがジメチルカーボ
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、メチルプロピルカーボネート、メチルブチルカー
ボネートから選ばれる少なくとも1種類以上であること
を特徴とする請求項1記載のリチウム二次電池。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1063719A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-27 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
EP1089371A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-04 | Sony Corporation | Gel electrolyte and gel electrolyte cell |
JP2001307771A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Asahi Kasei Corp | 非水系二次電池 |
EP1160905A2 (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-05 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
WO2002001665A1 (fr) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrolyte non aqueux et cellule secondaire de celui-ci |
JP2002025612A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池およびその製造法 |
US6458490B1 (en) | 1999-06-22 | 2002-10-01 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
US6656642B2 (en) * | 2000-04-17 | 2003-12-02 | Ube Industries, Ltd. | Non-aqueous electrolytic solution and lithium secondary battery |
US7709155B2 (en) | 2003-05-29 | 2010-05-04 | Tdk Corporation | Nonaqueous electrolytic solution and lithium-ion secondary battery |
JP2010282760A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液、非水系電解液二次電池、およびビニレンカーボネート |
WO2012029505A1 (ja) | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 株式会社Adeka | 非水電解液二次電池 |
JP2016035937A (ja) * | 2015-12-17 | 2016-03-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
US9780378B2 (en) | 2013-09-11 | 2017-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous electrolyte battery |
-
1997
- 1997-08-22 JP JP22615997A patent/JP3632389B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1063719A1 (en) * | 1999-06-22 | 2000-12-27 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
US6458490B1 (en) | 1999-06-22 | 2002-10-01 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
EP1089371A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-04 | Sony Corporation | Gel electrolyte and gel electrolyte cell |
KR100724009B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2007-06-04 | 소니 가부시끼 가이샤 | 겔상 전해질 및 겔상 전해질 전지 |
US6656642B2 (en) * | 2000-04-17 | 2003-12-02 | Ube Industries, Ltd. | Non-aqueous electrolytic solution and lithium secondary battery |
EP1280220A4 (en) * | 2000-04-17 | 2006-10-25 | Ube Industries | NONAQUEOUS ELECTROLYTE AND LITHIUM SECONDARY BATTERY |
JP2001307771A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Asahi Kasei Corp | 非水系二次電池 |
EP1160905A2 (en) * | 2000-05-26 | 2001-12-05 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
EP1160905A3 (en) * | 2000-05-26 | 2003-06-04 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
US7014954B2 (en) | 2000-05-26 | 2006-03-21 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery including vinylene carbonate and an antioxidant in the electrolyte |
KR100812106B1 (ko) * | 2000-05-26 | 2008-03-12 | 소니 가부시끼 가이샤 | 비수성 전해질 이차 배터리 |
WO2002001665A1 (fr) * | 2000-06-26 | 2002-01-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrolyte non aqueux et cellule secondaire de celui-ci |
US7132199B2 (en) | 2000-06-26 | 2006-11-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP2002025612A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池およびその製造法 |
US7709155B2 (en) | 2003-05-29 | 2010-05-04 | Tdk Corporation | Nonaqueous electrolytic solution and lithium-ion secondary battery |
JP2010282760A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液、非水系電解液二次電池、およびビニレンカーボネート |
WO2012029505A1 (ja) | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 株式会社Adeka | 非水電解液二次電池 |
KR20130105806A (ko) | 2010-08-31 | 2013-09-26 | 가부시키가이샤 아데카 | 비수 전해액 이차전지 |
US9379411B2 (en) | 2010-08-31 | 2016-06-28 | Adeka Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
US9780378B2 (en) | 2013-09-11 | 2017-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous electrolyte battery |
US10622635B2 (en) | 2013-09-11 | 2020-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous electrolyte battery |
JP2016035937A (ja) * | 2015-12-17 | 2016-03-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3632389B2 (ja) | 2005-03-23 |
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