KR20020017928A - 비수 전해질 전지 및 비수 전해액 - Google Patents

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Abstract

아래의 식으로 나타내어지는 화합물을 비수 전해액에 첨가함으로써 고온보존 특성이 우수한 비수 전해질 전지를 제공한다.
상기 식에서, R1, R2및 R3은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자 혹은 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기를 나타낸다.

Description

비수 전해질 전지 및 비수 전해액 {NON-AQUEOUS ELECTROLYTE BATTERY AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTE}
본 발명은 비수 전해질 전지, 특히 비수 전해액의 개량에 관한 것이다.
근년, 비수 전해질 전지용의 비수 전해액을 구성하는 유기용매로서는, 예컨대 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 디프로필 카보네이트, 메틸 프로피오네이트, 테트라히드로푸란, 1,3-디옥솔란, 및 1,2-디메톡시에탄 등을 단독 혹은 혼합물로 하여 사용되고 있다. 전해질염으로서는, 예컨대 LiClO4, LiBF4, LiPF6, LiCF3SO3및 (CF3SO2)2NLi 등을 단독 혹은 혼합물로 하여 사용되고 있다. 특히 전도도가 양호하고 환경상 안전하기 때문에 유기용매로서 탄산 에스테르류가 주로 사용되고 있고, 전해질염으로서 LiPF6가 주로 사용되고 있다.
그러나 상기한 유기용매와 전해질염을 함유한 비수 전해액을 사용하여 제조한 전지를 충전된 상태에서 보존할 경우, 전극재료들이 유기용매 및 전해질염과 반응하여 비수 전해액을 분해시키고, 그 결과로 해서 보존후의 전지의 용량이 저하하는 경향이 있다. 특히 부극(負極)재료로서 탄소재료를 사용하여 제조된 2차전지에 있어서는 부극에서 전해액의 환원반응의 발생이 촉진되어 상기한 경향은 훨씬 현저해진다.
본 발명의 목적은 충전된 상태에서 보존했을 경우, 비수 전해액의 열화, 특히 부극재료와 비수 전해액 사이의 반응의 발생을 억제하고, 우수한 보존특성을 가진 비수 전해질 전지를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예의 원통형 전지의 종단면도.
도 2는 첨가제의 양과 용량회복율과의 관계를 나타낸 그래프.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 정극과, 부극과, 유기용매중에 전해질염을 용해시켜 제조된 비수 전해액을 구비한 비수 전해질 전지에 있어서, 상기 비수 전해액중에 아래의 식 (1)로 나타내어지는 화합물을 함유하는 비수 전해질 전지를 제공한다.
상기 식 (1)에서, R1, R2및 R3은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자 혹은직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기를 나타낸다.
이 화합물을 전해액에 첨가하면 부극표면에서 피막을 형성하여 전해액과 부극간의 접촉을 억제하게 된다. 그 결과, 부극에서의 전해액의 분해반응을 저감시킬 수가 있다.
본 발명에 있어서 아래의 식 (1)로 나타내어지는 이소시아누르산 유도체를 비수 전해액에 첨가한다.
상기 식 (1)에서, R1, R2및 R3은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자 혹은 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기를 나타내는데, 알킬기가 바람직하다.
별달리 명시하지 않는 한, 본 명세서에서 "알킬"은 탄소원자수 1 ∼ 30의 치환 혹은 비치환의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬을 의미하거나, 혹은 탄소원자수 3 ∼ 30의 치환 혹은 비치환의 시클로알킬을 의미하는데, 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬이 바람직하다. 이들 기는 포화 또는 불포화이며, 포화인 것이 바람직하다. 바람직한 알킬기는 탄소원자수 1 ∼ 10의 치환 혹은 비치환의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기이며, 구체적으로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기 및 데실기이다. 보다 바람직한 것들은 탄소원자수 1 ∼ 6의 치환 혹은 비치환의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기이며, 구체적으로는 메틸기, 에틸기,프로필기, 부틸기, 펜틸기 및 헥실기이다.
알킬기는 히드록실기, 카르복실기, 알데히드기, 카르보닐기, 에테르 결합 혹은 에스테르 결합을 가져도 좋은데, 즉, 히드록실기, 카르복실기, 알데히드기, -COR'기, -OR'기, -O-CO-R'기 또는 -CO-OR'기 (여기서 R'은 상기한 알킬기를 나타냄)로 치환되어 있어도 좋으며, 보다 바람직하게는 탄소원자수 1 ∼ 6의 비치환의 알킬기, 더욱 바람직하게는 탄소원자수 1 ∼ 3의 비치환의 알킬기이다.
식 (1)로 나타내어지는 화합물들의 예로서는 이소시아누르산, 이소시아누르산 모노클로라이드, 이소시아누르산 디클로라이드, 이소시아누르산 트리스클로라이드, 모노(카르복시메틸) 이소시아누레이트, 디(카르복시메틸) 이소시아누레이트, 트리스(카르복시메틸) 이소시아누레이트, 모노(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트, 디(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트, 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트, 모노(3-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(3-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(3-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(2-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(2-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(2-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(1-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(1-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(1-카르복시프로필) 이소시아누레이트, 및 이들의 유도체, 예컨대 모노(메톡시카르복시메틸) 이소시아누레이트, 디(메톡시카르복시메틸) 이소시아누레이트, 트리스(메톡시카르복시메틸) 이소시아누레이트, 모노(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트, 디(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트, 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트, 모노(3-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(3-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(3-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(2-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(2-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(2-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(1-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(1-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(1-메톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(에톡시카르복시메틸) 이소시아누레이트, 디(에톡시카르복시메틸) 이소시아누레이트, 트리스(에톡시카르복시메틸) 이소시아누레이트, 모노(2-에톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트, 디(2-에톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트, 트리스(2-에톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트, 모노(3-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(3-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(3-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(2-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(2-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 트리스(2-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 모노(1-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 디(1-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트, 및 트리스(1-에톡시카르복시프로필) 이소시아누레이트 등의 알콕시 유도체가 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 상기 식 (1)로 나타내어지는 화합물에서 R1, R2및 R3가 서로간에 각각 독립하여 카르복실기를 가진 알킬기 혹은 에스테르 결합을 가진 알킬기인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 실시형태는 식 (1)로 나타내어지는 화합물이 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 또는 그 유도체, 바람직하게는알콕시 유도체, 보다 바람직하게는 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트인 것이다. 그 이유는 식 (1)로 나타내어지는 화합물중의 하나가 부극에서 피막을 형성할 때, 유기 화합물에 카르복실기가 있을 경우에는 이것이 부극에서의 활성부위와 적극적으로 반응하기 때문에 부극의 활성부위의 반응성을 저하시켜 부극에서 전해액의 분해를 억제할 수 있기 때문이다. 에스테르 결합을 가진 경우에 있어서도 에스테르 결합의 분해시에 생성되는 카르복실기 혹은 히드록실기에 의해서 동일한 효과를 얻을 수 있다.
화합물의 첨가량은 비수 전해액의 중량에 대해 0.01 중량% 이상, 20 중량% 미만인 것이 바람직하다.
본 발명의 비수 전해액중에는 유기용매 및 이 유기용매에 가용성인 전해질염을 함유한다. 유기용매로서는 비양성자성 유기용매를 들 수 있는데, 예컨대 에틸렌 카보네이트 (EC), 프로필렌 카보네이트 (PC) 및 부틸렌 카보네이트 (BC) 등의 환식 탄산 에스테르류; 디메틸 카르보네이트 (DMC), 디에틸 카르보네이트 (DEC), 에틸메틸 카르보네이트 (EMC) 및 디프로필 카르보네이트 (DPC) 등의 비환식 탄산 에스테르류; 포름산 메틸, 아세트산 메틸, 프로피온산 메틸 및 프로피온산 에틸 등의 지방족 카르복실산 에스테르류; γ-부티로락톤 및 γ-발레로락톤 등의 환식 카르복실산 에스테르류; 1,2-디메톡시에탄 (DME), 1,2-디에톡시에탄 (DEE) 및 에톡시메톡시에탄 (EME) 등의 비환식 에테르류; 테트라히드로푸란 및 2-메틸테트라히드로푸란 등의 환식 에테르류; 디메틸술폭시드, 1,3-디옥솔란, 포름아미드, 아세트아미드, 디메틸포름아미드, 디옥솔란, 아세토니트릴, 프로필니트릴, 니트로메탄, 에틸 모노글라임, 인산 에스테르 (예: 인산 트리메틸 및 인산 트리에틸), 트리메톡시메탄, 디옥솔란 유도체, 술폴란, 메틸술폴란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 3-메틸-2-옥사졸리디논, 프로필렌 카보네이트 유도체, 테트라히드로푸란 유도체, 에틸 에테르, 1,3-프로판술톤, 아니솔 및 N-메틸피롤리돈이다. 이들을 단독 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용한다. 바람직하게는 탄산 에스테르류, 환식 카르복실산 에스테르류 및 인산 에스테르류로 된 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 화합물을 비수 전해액에 함유시킨다. 특히 바람직하게는 환식 카르복실산 에스테르류 및 인산 에스테르류로 된 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 화합물을 비수 전해액에 함유시킨다. 그 이유는 이들 화합물의 인화점과 발화점이 극히 높으므로 안전성이 높은 전지를 얻을 수 있기 때문이다.
이들 유기용매에 용해되는 전해질염으로서는, 예컨대 LiClO4, LiBF4, LiPF6, LiAlCl4, LiSbF6, LiSCN, LiCl, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiB10Cl10, 저급 지방족 카르복실산의 리튬염, LiBr, LiI, 클로로보란 리튬, 리튬 테트라페닐보레이트, 이미드 골격을 가진 염 [(C2F5SO2)2NLi, (CF3SO2)2NLi, (CF3SO2)(C4F9SO2)NLi 등], 및 메타이드(methide) 골격을 가진 염 [(CF3SO2)3CLi 등]을 들 수 있다. 이들을 전해액 등의 중에서 단독 혹은 2종 이상 조합하여 사용하는데, 특히 LiPF6가 바람직하다. 비수 용매중에 용해시키는 리튬염의 양은 특히 한정되지 않으나, 0.2 ∼ 2 mol/l가 바람직하고, 특히 0.5 ∼ 1.5 mol/l가 바람직하다.
더욱이 전해액을 불연성(不燃性)으로 하기 위해서는 사염화 탄소 및 에틸렌 트리플루오라이드 클로라이드 등의 할로겐 함유 용매를 전해액에 첨가할 수 있다. 더욱이 이산화 탄소를 전해액중에 첨가하여 고온보존 적성을 부여할 수 있다.
또한, 유기 고체 전해질에 상기한 비수 전해액을 함유시킨 겔(gel)상 전해질을 사용해도 좋다. 유기 고체 전해질로서 효과적인 것으로는 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 폴리포스파젠, 폴리아지리딘, 폴리에틸렌 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 폴리헥사플루오로프로필렌과 이들의 유도체, 혼합물 및 복합체 등의 고분자 매트릭스 재료가 있다. 특히 바람직한 것은 비닐리덴 플루오라이드와 헥사플루오로프로필렌의 공중합체 및 폴리비닐리덴 플루오라이드와 폴리에틸렌 옥사이드의 혼합물이다.
본 발명에서 사용하는 부극재료는 리튬이온을 흡장(吸藏) 및 방출 가능한 화합물인데, 예로서 리튬, 리튬합금, 합금, 금속간 화합물, 탄소재료, 유기 화합물, 무기 화합물, 금속 착체, 및 유기 고분자 화합물이 있다. 이들을 단독 혹은 조합하여 사용해도 좋다.
본 발명의 효과는, 부극재료가 탄소재료일 때 특히 높다. 탄소재료의 예로서는 코우크스, 열분해 탄소류, 천연흑연, 인조흑연, 메소카본 마이크로비이즈(mesocarbon microbeads), 흑연화 메소페이즈 소구체(graphitized mesophase spherule), 기상(氣相) 성장 탄소, 유리상 탄소류, 탄소섬유 (폴리아크릴로니트릴계, 피치계, 셀룰로오스계, 기상성장 탄소계), 비정질 탄소, 유기물이 소성된 탄소 등을 들 수 있고, 이들을 단독 혹은 조합하여 사용한다. 이들 중에서메소페이즈 소구체를 고온에서 흑연화한 것, 천연흑연, 인조흑연 등의 흑연재료가 바람직하고, 특히 메소페이즈 소구체를 흑연화한 것이 바람직하다.
정극 활물질은 일반적으로 비수 전해질 전지로서 사용할 수 있는 것을 사용할 수 있다. 그 예로서는 LixCoO2, LixNiO2, LixMnO2, 및 LixMn2O4(0＜x≤1.2)를 들 수 있다.
이상 본 발명에 대해 일반적으로 설명하였으나, 본 발명을 아래의 실시예에 따라 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
이하, 본 발명을 도면을 참조하면서 설명한다.
실시예 1
도 1에 본 실시예에서 사용한 원통형 전지의 종단면도를 나타낸다. 도 1에서 (1)은 유기 전해액에 대한 저항성을 가진 스테인레스 강판을 가공한 전지 케이스, (2)는 안전 밸브를 설치한 밀봉판, (3)은 절연 패킹을 나타낸다. (4)는 극판군(極板群)이고, 정극과 부극이 세파레이터를 개재하여 복수회 와권상(渦卷狀)으로 권회되어 케이스(1)내에 수납되어 있다. 그리고 상기 정극으로부터는 정극 리이드(5)가 인출되어 밀봉판(2)에 접속되고, 부극으로부터는 부극 리이드(6)가 인출되어 전지 케이스(1)의 저부에 접속되어 있다. (7)은 절연 링인데, 극판군(4)의 상하부에 각각 설치되어 있다. 이하, 정극, 부극 및 기타에 대해 상세히 설명한다.
정극에 있어서, Li2CO3와 Co3O4를 혼합하여 900℃에서 10 시간 소성하여 합성한 LiCoO2의 분말의 중량에 대해 아세틸렌 블랙 3%와 플루오로카본 수지계 바인더 7%를 혼합한 다음, 이 혼합물을 카르복시메틸 셀룰로오스 수용액에 현탁시켜 정극 혼합물 페이스트를 제조하였다. 수득한 정극 혼합물 페이스트를 두께 30 ㎛의 알루미늄박에 코팅하여 건조한 다음, 압연하여 두께 0.18 mm, 폭 37 mm, 길이 390 mm의 정극판을 제조하였다.
부극의 경우에 대해서는 메소페이즈 소구체를 2800℃의 고온에서 흑연화한 것 (이하, 메소페이즈 흑연이라 함)을 사용하였다. 이 메소페이즈 흑연의 중량에 대해 스티렌-부타디엔 고무 5%를 혼합한 후, 이 혼합물을 카르복시메틸 셀룰로오스 수용액에 현탁시켜 페이스트를 제조하였다. 수득한 부극 혼합물 페이스트를 두께 0.02 mm의 구리박의 양면에 코팅하여 건조한 다음, 압연하여 두께 0.20 mm, 폭 39 mm, 길이 420 mm의 부극판을 제조하였다.
정극판에는 알루미늄제 리이드를, 부극판에는 니켈제 리이드를 각각 부착하였다. 정극판과 부극판 사이에 두께 0.025 mm, 폭 45 mm, 길이 950 mm의 폴리프로필렌제 세파레이터를 배치하고 압연하여 와권상으로 한 것을 직경 17.0 mm, 높이 50.0 mm의 전지 케이스에 수납하였다.
전해액으로는 에틸렌 카보네이트와 디에틸 카보네이트를 30:70의 체적비로 혼합한 용매에 1 mol/l의 LiPF6를 용해하고, 다시 여기에 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트를 전해액에 대해 각각 0.2 중량%, 0.5 중량% 및 1.0 중량%를 첨가한 것을 사용하였다. 이 전해액을 전지 케이스에 주액한 후, 케이스를 밀봉하여 본 발명의 전지 1 ∼ 3을 제조하였다.
실시예 2
트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 대신에 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트를 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 와권형의 원통형 전지들을 제조하였다. 이들을 본 발명의 전지 4 ∼ 6으로 하였다.
실시예 3
전해액으로서 γ-부티로락톤에 1 mol/l의 LiPF6를 용해하고, 다시 여기에 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트를 전해액에 대해 각각 0.2 중량%, 0.5 중량% 및 1.0 중량%를 첨가한 것을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 와권형의 원통형 전지들을 제조하였다. 이들을 본 발명의 전지 7 ∼ 9로 하였다.
실시예 4
트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 대신에 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트를 사용하여 실시예 3과 마찬가지로 와권형의 원통형 전지들을 제조하였다. 이들을 본 발명의 전지 10 ∼ 12로 하였다.
실시예 5
전해액으로서 인산 트리메틸에 1 mol/l의 LiPF6를 용해하고, 다시 여기에 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트를 전해액에 대해 각각 0.2 중량%, 0.5 중량% 및 1.0 중량%를 첨가한 것을 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 와권형의 원통형전지들을 제조하였다. 이들을 본 발명의 전지 13 ∼ 15로 하였다.
실시예 6
트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 대신에 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트를 사용하여 실시예 5와 마찬가지로 와권형의 원통형 전지들을 제조하였다. 이들을 본 발명의 전지 16 ∼ 18로 하였다.
비교예 1
트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트를 첨가하지 않은 이외는 실시예 1과 마찬가지로 와권형의 원통형 전지를 제조하였다. 이 전지를 비교전지 1로 하였다.
비교예 2
트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트를 첨가하지 않은 이외는 실시예 3과 마찬가지로 와권형의 원통형 전지를 제조하였다. 이 전지를 비교전지 2로 하였다.
비교예 3
트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트를 첨가하지 않은 이외는 실시예 5와 마찬가지로 와권형의 원통형 전지를 제조하였다. 이 전지를 비교전지 3으로 하였다.
이어서 본 발명의 전지 1 ∼ 18과 비교전지 1 ∼ 3을 각각 5개씩 준비하여 환경온도 20℃에서 충전전압 4.2 V, 충전시간 2 시간에서 제한전류 500 mA의 정전압 충전을 한 충전상태의 전지의 1 A에서의 방전특성을 조사한 후, 충전상태에서80℃에서 5일 동안 보존시험을 하고, 보존후의 전지에 대해서도 마찬가지의 조건에서 충전 및 방전을 하여 보존후의 용량 회복율 [보존후의 용량/보존전의 용량 × 100(%)]을 구한 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
전해액 첨가제 첨가량 (중량%) 보존후 회복율
전지 1 1.0M LiPF6EC/DEC(30/70)(체적%) 트리스(2-카르복시에틸)이소시아누레이트 0.2 82.4%
전지 2 0.5 89.8%
전지 3 1.0 90.1%
전지 4 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트 0.2 83.3%
전지 5 0.5 90.1%
전지 6 1.0 90.3%
비교전지 1 66.5%
전지 7 1.0M LiPF6γ-부티로락톤 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 0.2 82.1%
전지 8 0.5 83.5%
전지 9 1.0 83.9%
전지 10 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트 0.2 85.7%
전지 11 0.5 87.1%
전지 12 1.0 87.9%
비교전지 2 45.3%
전지 13 1.0M LiPF6인산 트리메틸 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 0.2 73.5%
전지 14 0.5 77.9%
전지 15 1.0 80.3%
전지 16 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트 0.2 77.3%
전지 17 0.5 79.8%
전지 18 1.0 81.2%
비교전지 3 38.7%
표 1로부터 본 발명의 전지 1∼18의 보존후의 용량 회복율은 첨가제를 첨가하지 않은 비교전지 1∼3의 용량 회복율에 비하여 극히 우수하므로, 실시예에서 첨가한 유기 화합물은 효과가 있음이 확인되었다.
실시예 7
또한, 이 유기 화합물의 함유량에 대해 검토를 한 결과를 도 2에 나타내었다. 그리고 유기 화합물의 함유량을 변화시킨 이외는 실시예 1∼6과 마찬가지로 하여 전지를 제조하고, 시험도 마찬가지로 하였다. 도 2로부터 명백한 바와 같이 0.01 중량%에서 이미 전지의 보존후의 용량 회복율에서 효과가 나타났다. 그러나 20 중량%에서는 역으로 전지의 방전특성 그 자체가 악화되기 시작하였다. 이것은 전해액 자체의 전기 전도도가 감소했기 때문이라고 생각된다. 따라서 식 (1)로 나타내어지는 화합물의 함유량은 20 중량% 미만인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 첨가한 화합물의 적어도 1종이 부극표면상에서 피막을 형성하여 전해액과 부극과의 접촉을 억제하여 부극에서의 전해액의 분해반응을 저감시킬 수가 있으므로 보존특성이 우수하고 신뢰성이 높은 전지를 제공할 수가 있다.

Claims (12)

  1. 정극과, 부극과, 유기용매에 전해질염을 용해한 비수 전해액을 구비한 비수 전해질 전지에 있어서, 상기 비수 전해액중에 아래의 식 (1)로 나타내어지는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 비수 전해질 전지.
    상기 식 (1)에서, R1, R2및 R3은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자 혹은 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 및 그 유도체로 된 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 비수 전해질 전지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트인 비수 전해질 전지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기용매가 탄산 에스테르류, 환식 카르복실산 에스테르류 및 인산 에스테르류로 된 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 비수 전해질 전지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화합물의 함유량이 비수 전해액에 대하여 0.01 중량% 이상, 20 중량% 미만인 비수 전해질 전지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 부극이 탄소재료로 된 것인 비수 전해질 전지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 탄소재료가 메소페이즈 소구체를 흑연화 한 것인 비수 전해질 전지.
  8. 유기용매와 전해질염을 함유한 비수 전해액에 있어서, 상기 비수 전해액중에 아래의 식 (1)로 나타내어지는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 비수 전해액.
    상기 식 (1)에서, R1, R2및 R3은 각각 독립하여 수소원자, 할로겐 원자 혹은 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기를 나타낸다.
  9. 제8항에 있어서, 상기 화합물이 트리스(2-카르복시에틸) 이소시아누레이트 및 그 유도체로 된 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 비수 전해액.
  10. 제8항에 있어서, 상기 화합물이 트리스(2-메톡시카르복시에틸) 이소시아누레이트인 비수 전해액.
  11. 제8항에 있어서, 상기 유기용매가 탄산 에스테르류, 환식 카르복실산 에스테르류 및 인산 에스테르류로 된 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 비수 전해액.
  12. 제8항에 있어서, 상기 화합물의 함유량이 비수 전해액에 대하여 0.01 중량% 이상, 20 중량% 미만인 비수 전해액.
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