JPH0574491A - 非水系電解液電池 - Google Patents
非水系電解液電池Info
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- JPH0574491A JPH0574491A JP3237770A JP23777091A JPH0574491A JP H0574491 A JPH0574491 A JP H0574491A JP 3237770 A JP3237770 A JP 3237770A JP 23777091 A JP23777091 A JP 23777091A JP H0574491 A JPH0574491 A JP H0574491A
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- electrolytic solution
- solvent
- nonaqueous electrolyte
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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】
【目的】 電解液の反応性を十分に抑制することによ
り、サイクル特性や保存特性を飛躍的に向上させること
ができる非水系電解液電池の提供を目的としている。 【構成】 正極１と、リチウムを活物質する負極２と、
溶媒及び溶質から成る非水系電解液とを備えた非水系電
解液電池において、前記非水系電解液の溶質には、下記
化１に示される溶質が含有されていることを特徴とす
る。
り、サイクル特性や保存特性を飛躍的に向上させること
ができる非水系電解液電池の提供を目的としている。 【構成】 正極１と、リチウムを活物質する負極２と、
溶媒及び溶質から成る非水系電解液とを備えた非水系電
解液電池において、前記非水系電解液の溶質には、下記
化１に示される溶質が含有されていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極と、リチウムを活
物質とする負極と、溶媒及び溶質から成る非水系電解液
とを備えた非水系電解液電池に関し、特に非水系電解液
の改良に関するものである。
物質とする負極と、溶媒及び溶質から成る非水系電解液
とを備えた非水系電解液電池に関し、特に非水系電解液
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】負極活物質としてリチウムを用いるリチ
ウム電池は、特に高エネルギー密度を有するために注目
されており、活発な研究が行われている。しかしなが
ら、この種電池の電圧は３Ｖ以上と高く、電解液の分解
が起こり易いため、正極や負極表面にそれらの重合物や
分解生成物などが付着する。したがって、電池を長期間
保存した場合には、電池の内部インピーダンスが上昇し
て放電特性が低下したり、二次電池の場合にはサイクル
特性の劣化を引き起こすなどの課題を有している。した
がって、電解液の反応性を抑制することはこの種電池の
実用化において重要な課題となっている。
ウム電池は、特に高エネルギー密度を有するために注目
されており、活発な研究が行われている。しかしなが
ら、この種電池の電圧は３Ｖ以上と高く、電解液の分解
が起こり易いため、正極や負極表面にそれらの重合物や
分解生成物などが付着する。したがって、電池を長期間
保存した場合には、電池の内部インピーダンスが上昇し
て放電特性が低下したり、二次電池の場合にはサイクル
特性の劣化を引き起こすなどの課題を有している。した
がって、電解液の反応性を抑制することはこの種電池の
実用化において重要な課題となっている。
【０００３】ここで、従来、この種電池の電解液に用い
られる有機溶媒としては、１，２−ジメトキシエタン
（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，３−
ジオキソラン（ＤＯＸＬ）などの低粘度エーテル溶媒
や、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラク
トン（γ−ＢＬ）などの環状エステルあるいは環状ラク
トン等が用いられているが、上記のような課題を解決す
べく、例えば２−メチル−テトラヒドロフラン（２Ｍｅ
−ＴＨＦ）や４−メチル−１，３−ジオキソラン（４Ｍ
ｅ−ＤＯＸＬ）等のように、エーテル系溶媒の一部を置
換した誘導体などを用いることが提案されている。
られる有機溶媒としては、１，２−ジメトキシエタン
（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、１，３−
ジオキソラン（ＤＯＸＬ）などの低粘度エーテル溶媒
や、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラク
トン（γ−ＢＬ）などの環状エステルあるいは環状ラク
トン等が用いられているが、上記のような課題を解決す
べく、例えば２−メチル−テトラヒドロフラン（２Ｍｅ
−ＴＨＦ）や４−メチル−１，３−ジオキソラン（４Ｍ
ｅ−ＤＯＸＬ）等のように、エーテル系溶媒の一部を置
換した誘導体などを用いることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電解液を用いた場合であっても、電解液の反応性
を顕著に抑制することができず、この結果保存特性等の
向上を十分に図ることができないという課題がある。そ
こで本発明は、電解液の反応性を十分に抑制することに
より、サイクル特性や保存特性を飛躍的に向上させるこ
とができる非水系電解液電池の提供を目的としている。
ような電解液を用いた場合であっても、電解液の反応性
を顕著に抑制することができず、この結果保存特性等の
向上を十分に図ることができないという課題がある。そ
こで本発明は、電解液の反応性を十分に抑制することに
より、サイクル特性や保存特性を飛躍的に向上させるこ
とができる非水系電解液電池の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、正極と、リチウムを活物質する負極と、溶
媒及び溶質から成る非水系電解液とを備えた非水系電解
液電池において、前記非水系電解液の溶質には、下記化
１に示される溶質が含有されていることを特徴とする。
するために、正極と、リチウムを活物質する負極と、溶
媒及び溶質から成る非水系電解液とを備えた非水系電解
液電池において、前記非水系電解液の溶質には、下記化
１に示される溶質が含有されていることを特徴とする。
【０００６】
【化２】
【０００７】
【作用】上記化２に示すリチウムビス（アルキルスルホ
ンイミド）が溶質に含有されていれば、電解液の分解生
成物や重合物などが負極や正極の表面に被膜として付着
するのを抑制できる。しかだって、二次電池のサイクル
特性を向上させることができると共に、保存による電池
の内部インピーダンスの上昇が抑えられるので保存特性
を向上させることができる。具体的には、以下の通りで
ある。
ンイミド）が溶質に含有されていれば、電解液の分解生
成物や重合物などが負極や正極の表面に被膜として付着
するのを抑制できる。しかだって、二次電池のサイクル
特性を向上させることができると共に、保存による電池
の内部インピーダンスの上昇が抑えられるので保存特性
を向上させることができる。具体的には、以下の通りで
ある。
【０００８】即ち、一般に、電解液の分解反応は溶質の
分解により生成するラジカルなどの生成物により促進さ
れるため、電解液の安定性を増すには溶媒分子自身の安
定性と共に溶質の安定性を向上させることが必要であ
る。その点、上記構成に示すようなビス（アルキルスル
ホンイミド）のカチオンは、イオンとしての安定性に優
れる。したがって、高電圧下であっても反応性の高いラ
ジカル等を生成し難く、電解液の分解反応を抑制するこ
とが可能となるという理由による。
分解により生成するラジカルなどの生成物により促進さ
れるため、電解液の安定性を増すには溶媒分子自身の安
定性と共に溶質の安定性を向上させることが必要であ
る。その点、上記構成に示すようなビス（アルキルスル
ホンイミド）のカチオンは、イオンとしての安定性に優
れる。したがって、高電圧下であっても反応性の高いラ
ジカル等を生成し難く、電解液の分解反応を抑制するこ
とが可能となるという理由による。
【０００９】尚、上記化２に示す溶媒と下記化３に示す
溶媒との混合溶媒を用いれば、保存特性やサイクル特性
のみならず高率放電特性をも向上させることができる。
これは、下記化３に示す溶媒は安定性には欠けるが、伝
導度が高いという理由による。
溶媒との混合溶媒を用いれば、保存特性やサイクル特性
のみならず高率放電特性をも向上させることができる。
これは、下記化３に示す溶媒は安定性には欠けるが、伝
導度が高いという理由による。
【００１０】
【化３】
【００１１】
【実施例】（第１実施例）本発明の第１実施例を、図１
〜図４に基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〕図１は本発明電池の一実施例としての偏平
形非水系電解液二次電池の断面図であり、リチウム−ア
ルミニウム合金から成る負極２は負極集電体７の内面に
圧着されており、この負極集電体７はフェライト系ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ４３０）からなる負極缶５の内底面に
固着されている。上記負極缶５の周端はポリプロピレン
製の絶縁パッキング８の内部に固定されており、絶縁パ
ッキング８の外周にはステンレスから成る正極缶４が固
定されている。この正極缶４の内底面には正極集電体６
が固定されており、この正極集電体６の内面には正極１
が固定されている。この正極１と前記負極２との間に
は、ポリプロピレン製多孔性膜より成り電解液が含浸さ
れたセパレータ３が介挿されている。上記電解液には、
エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートと等体
積混合溶媒に、溶質としてのＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2
を１モル／ｌの割合で溶解させたものを用いている。
〜図４に基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〕図１は本発明電池の一実施例としての偏平
形非水系電解液二次電池の断面図であり、リチウム−ア
ルミニウム合金から成る負極２は負極集電体７の内面に
圧着されており、この負極集電体７はフェライト系ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ４３０）からなる負極缶５の内底面に
固着されている。上記負極缶５の周端はポリプロピレン
製の絶縁パッキング８の内部に固定されており、絶縁パ
ッキング８の外周にはステンレスから成る正極缶４が固
定されている。この正極缶４の内底面には正極集電体６
が固定されており、この正極集電体６の内面には正極１
が固定されている。この正極１と前記負極２との間に
は、ポリプロピレン製多孔性膜より成り電解液が含浸さ
れたセパレータ３が介挿されている。上記電解液には、
エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートと等体
積混合溶媒に、溶質としてのＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2
を１モル／ｌの割合で溶解させたものを用いている。
【００１２】尚、前記正極１は、活物質であるマンガン
酸化物と、導電剤としてのアセチレンブラックと、接着
剤としてのフッ素樹脂とを８５：１０：５の重量比で混
合したものを加圧成型することにより作製した。また、
本電池の寸法は、外径２４．０ｍｍ、厚み３．０ｍｍで
ある。このような構成の電池を、以下（Ａ1 ）電池と称
する。 〔実施例２〕電解液の溶質として、ＬｉＢＦ4 （０．５
モル／ｌ）とＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 （０．５モル／
ｌ）とを混合した溶質を用いる他は、上記実施例１と同
様にして電池を構成した。
酸化物と、導電剤としてのアセチレンブラックと、接着
剤としてのフッ素樹脂とを８５：１０：５の重量比で混
合したものを加圧成型することにより作製した。また、
本電池の寸法は、外径２４．０ｍｍ、厚み３．０ｍｍで
ある。このような構成の電池を、以下（Ａ1 ）電池と称
する。 〔実施例２〕電解液の溶質として、ＬｉＢＦ4 （０．５
モル／ｌ）とＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 （０．５モル／
ｌ）とを混合した溶質を用いる他は、上記実施例１と同
様にして電池を構成した。
【００１３】このような構成の電池を、以下（Ａ2 ）電
池と称する。 〔比較例〕電解液の溶質として、ＬｉＢＦ4 （１モル／
ｌ）を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を構
成した。このような構成の電池を、以下（Ｗ）電池と称
する。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池及
び比較例の（Ｗ）電池において、６０℃で２０日間保存
した後のサイクル特性を調べたので、その結果を図２に
示す。尚、実験条件は、充電電流１．５ｍＡで３時間充
電した後、放電電流１．５ｍＡで３時間放電するという
条件であり、放電時間内に電池電圧が１．５Ｖに達した
時点でサイクル寿命とした。
池と称する。 〔比較例〕電解液の溶質として、ＬｉＢＦ4 （１モル／
ｌ）を用いる他は、上記実施例１と同様にして電池を構
成した。このような構成の電池を、以下（Ｗ）電池と称
する。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池及
び比較例の（Ｗ）電池において、６０℃で２０日間保存
した後のサイクル特性を調べたので、その結果を図２に
示す。尚、実験条件は、充電電流１．５ｍＡで３時間充
電した後、放電電流１．５ｍＡで３時間放電するという
条件であり、放電時間内に電池電圧が１．５Ｖに達した
時点でサイクル寿命とした。
【００１４】図２より、本発明の（Ａ1 ）電池，
（Ａ2 ）電池は比較例の（Ｗ）電池に比べて保存後のサ
イクル特性が飛躍的に向上していることが認められる。
これは、以下に示す理由によるものと考えられる。即
ち、比較例の（Ｗ）電池では、電解液の溶質が安定性に
欠けるＬｉＢＦ4 のみから成るため、保存時及びサイク
ル経過と共に電解液の分解が生じて、正極や負極表面に
それらの重合物や分解生成物などが付着する。これに対
して、本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池では、電解
液の溶質に、安定性に優れるＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2
が含まれる〔或いは、電解液の溶質がＬｉＮ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ） 2 から成る〕ため、保存時やサイクル経過が経過
しても電解液の分解が抑制され、正極や負極表面にそれ
らの重合物や分解生成物などが付着するのを抑制するこ
とができるという理由による。 〔実験２〕上記本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池及
び比較例の（Ｗ）電池において、電池作製初期の高率放
電特性を調べたので、その結果を図３に示す。尚、実験
条件は、各電池を満充電した後放電電流５ｍＡで放電す
るという条件である。
（Ａ2 ）電池は比較例の（Ｗ）電池に比べて保存後のサ
イクル特性が飛躍的に向上していることが認められる。
これは、以下に示す理由によるものと考えられる。即
ち、比較例の（Ｗ）電池では、電解液の溶質が安定性に
欠けるＬｉＢＦ4 のみから成るため、保存時及びサイク
ル経過と共に電解液の分解が生じて、正極や負極表面に
それらの重合物や分解生成物などが付着する。これに対
して、本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池では、電解
液の溶質に、安定性に優れるＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2
が含まれる〔或いは、電解液の溶質がＬｉＮ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ） 2 から成る〕ため、保存時やサイクル経過が経過
しても電解液の分解が抑制され、正極や負極表面にそれ
らの重合物や分解生成物などが付着するのを抑制するこ
とができるという理由による。 〔実験２〕上記本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池及
び比較例の（Ｗ）電池において、電池作製初期の高率放
電特性を調べたので、その結果を図３に示す。尚、実験
条件は、各電池を満充電した後放電電流５ｍＡで放電す
るという条件である。
【００１５】図３より、本発明の（Ａ2 ）電池は
（Ａ1 ）電池に比べて高率放電特性が飛躍的に向上し、
略比較例の（Ｗ）電池と同等の性能を有していることが
認められる。これは、以下に示す理由によるものと考え
られる。即ち、本発明の（Ａ1 ）電池では、電解液の溶
質が、安定性には優れるものの伝導性の低いＬｉＮ（Ｃ
Ｆ3 ＳＯ2 ）2 のみから成るため、高率放電特性は若干
劣る。これに対して、本発明の（Ａ2 ）電池では、電解
液の溶質に、上記ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 のみなら
ず、伝導性の高いＬｉＢＦ4 を含んでいるので、サイク
ル特性のみならず高率放電特性をも向上させることがで
きるという理由による。
（Ａ1 ）電池に比べて高率放電特性が飛躍的に向上し、
略比較例の（Ｗ）電池と同等の性能を有していることが
認められる。これは、以下に示す理由によるものと考え
られる。即ち、本発明の（Ａ1 ）電池では、電解液の溶
質が、安定性には優れるものの伝導性の低いＬｉＮ（Ｃ
Ｆ3 ＳＯ2 ）2 のみから成るため、高率放電特性は若干
劣る。これに対して、本発明の（Ａ2 ）電池では、電解
液の溶質に、上記ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 のみなら
ず、伝導性の高いＬｉＢＦ4 を含んでいるので、サイク
ル特性のみならず高率放電特性をも向上させることがで
きるという理由による。
【００１６】尚、比較例の（Ｘ）電池は高率放電特性に
優れるものの、上記の如くサイクル特性が著しく低下す
るので、実用性に欠ける。 〔実験３〕以下のような構造とする他は、上記実施例１
と同様の電池を作製し、初期の高率放電特性と保存後の
高率放電特性とを調べたので、その結果を図４に示す。
尚、保存条件は上記実験１と同様の条件であり、また高
率放電特性の実験条件は上記実験２と同様の条件であ
る。 ・実施例１と異なる部分 正極 ：充放電可能なコバルト酸化物 負極 ：充放電可能な炭素 電解液の溶媒：プロピレンカーボネートとジメチルカー
ボネートとの等体積混合溶媒 電解液の溶質：ＬｉＰＦ6 とＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3
との混合溶質（尚、且つ溶質の割合は変化させている） 図４より明らかなように、ＬｉＰＦ6 とＬｉＣ（ＣＦ3
ＳＯ2 ）3 との混合比率は、３０：７０〜７０：３０の
範囲であることが好ましいことが認められる。
優れるものの、上記の如くサイクル特性が著しく低下す
るので、実用性に欠ける。 〔実験３〕以下のような構造とする他は、上記実施例１
と同様の電池を作製し、初期の高率放電特性と保存後の
高率放電特性とを調べたので、その結果を図４に示す。
尚、保存条件は上記実験１と同様の条件であり、また高
率放電特性の実験条件は上記実験２と同様の条件であ
る。 ・実施例１と異なる部分 正極 ：充放電可能なコバルト酸化物 負極 ：充放電可能な炭素 電解液の溶媒：プロピレンカーボネートとジメチルカー
ボネートとの等体積混合溶媒 電解液の溶質：ＬｉＰＦ6 とＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3
との混合溶質（尚、且つ溶質の割合は変化させている） 図４より明らかなように、ＬｉＰＦ6 とＬｉＣ（ＣＦ3
ＳＯ2 ）3 との混合比率は、３０：７０〜７０：３０の
範囲であることが好ましいことが認められる。
【００１７】（第２実施例） 〔実施例〕電解液の溶媒としてプロピレンカーボネート
とジメトキシエタンとの等体積混合媒を用いると共に、
溶質としてＬｉＮ（Ｃ6 Ｈ5 ＳＯ2 ）2 （べンゼンスル
ホンイミドであって、上記溶質に対して１モル／１の割
合で溶解している）を用いる他は、前記第１実施例の実
施例１と同様の構成とした。
とジメトキシエタンとの等体積混合媒を用いると共に、
溶質としてＬｉＮ（Ｃ6 Ｈ5 ＳＯ2 ）2 （べンゼンスル
ホンイミドであって、上記溶質に対して１モル／１の割
合で溶解している）を用いる他は、前記第１実施例の実
施例１と同様の構成とした。
【００１８】このような構成の電池を、以下（Ｂ）電池
と称する。 〔比較例１〜３〕電解液の溶質としてＬｉＮ（Ｃ6 Ｈ5
ＳＯ2 ）2 の代わりに、ＬｉＣ１Ｏ4 （過塩素酸リチウ
ム）、ＬｉＢＦ4 （テトラフルオロホウ酸リチウム）、
ＬｉＰＦ 6 （ヘキサフルオロリン酸リチウム）をそれぞ
れ用いる他は、上記の実施例１と同様の構成とした。
尚、各溶媒は、溶質に対して１モル／１の割合で溶解し
ている。
と称する。 〔比較例１〜３〕電解液の溶質としてＬｉＮ（Ｃ6 Ｈ5
ＳＯ2 ）2 の代わりに、ＬｉＣ１Ｏ4 （過塩素酸リチウ
ム）、ＬｉＢＦ4 （テトラフルオロホウ酸リチウム）、
ＬｉＰＦ 6 （ヘキサフルオロリン酸リチウム）をそれぞ
れ用いる他は、上記の実施例１と同様の構成とした。
尚、各溶媒は、溶質に対して１モル／１の割合で溶解し
ている。
【００１９】このような構成の電池を、以下それぞれ
（Ｘ1 ）電池〜（Ｘ3 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｂ）電池と比較例の（Ｘ1 ）電
池〜（Ｘ3 ）電池とのサイクル特性を調べたので、その
結果を下記表１に示す。尚、実験条件は、充電電流２ｍ
Ａで４時間充電した後、放電電流２ｍＡで４時間放電す
るという条件であり、放電時間内に１．５Ｖに達した時
点で電池寿命とした。また、各電池の試料数は５個であ
る。
（Ｘ1 ）電池〜（Ｘ3 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｂ）電池と比較例の（Ｘ1 ）電
池〜（Ｘ3 ）電池とのサイクル特性を調べたので、その
結果を下記表１に示す。尚、実験条件は、充電電流２ｍ
Ａで４時間充電した後、放電電流２ｍＡで４時間放電す
るという条件であり、放電時間内に１．５Ｖに達した時
点で電池寿命とした。また、各電池の試料数は５個であ
る。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１より明らかなように、本発明の（Ｂ）
電池は比較例の（Ｘ1 ）電池〜（Ｘ 3 ）電池に比べて、
サイクル特性が向上していることが認められる。 （第３実施例） 〔実施例〕電解液の溶媒としてエチレンカーボネートと
プロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合媒
体（体積比で４０：４０：２０の割合で混合）を用いる
他は、前記第２実施例の実施例と同様の構成とした。
電池は比較例の（Ｘ1 ）電池〜（Ｘ 3 ）電池に比べて、
サイクル特性が向上していることが認められる。 （第３実施例） 〔実施例〕電解液の溶媒としてエチレンカーボネートと
プロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合媒
体（体積比で４０：４０：２０の割合で混合）を用いる
他は、前記第２実施例の実施例と同様の構成とした。
【００２２】このような構成の電池を、以下（Ｃ）電池
と称する。 〔比較例１〜３〕電解液の溶媒としてエチレンカーボネ
ートとプロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの
混合媒体（体積比で４０：４０：２０の割合で混合）を
用る他は、前記第２実施例の比較例１〜３と同様の構成
とした。
と称する。 〔比較例１〜３〕電解液の溶媒としてエチレンカーボネ
ートとプロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの
混合媒体（体積比で４０：４０：２０の割合で混合）を
用る他は、前記第２実施例の比較例１〜３と同様の構成
とした。
【００２３】このような構成の電池を、以下それぞれ
（Ｙ1 ）電池〜（Ｙ3 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｃ）電池と比較例の（Ｙ1 ）電
池〜（Ｙ3 ）電池とのサイクル特性を調べたので、その
結果を下記表２に示す。尚、実験条件は、前記第２実施
例の実験と同様の条件であり、また、各電池の試料数は
５個とした。
（Ｙ1 ）電池〜（Ｙ3 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｃ）電池と比較例の（Ｙ1 ）電
池〜（Ｙ3 ）電池とのサイクル特性を調べたので、その
結果を下記表２に示す。尚、実験条件は、前記第２実施
例の実験と同様の条件であり、また、各電池の試料数は
５個とした。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２より明らかなように、本発明の（Ｃ）
電池は比較例の（Ｙ1 ）電池〜（Ｙ 3 ）電池に比べて、
サイクル特性が向上していることが認められる。 （第４実施例） 〔実施例〕溶媒としてエチレンカーボネートと２−メチ
ル−テトラヒドロフランとの等体積混合媒体を用い、溶
質としてＬｉＮ（ＣＨ3 Ｃ6 Ｈ4 ＳＯ2 ）2 （トルエン
スルホンイミド）を用いる他は、前記第２実施例の実施
例と同様の構成とした。
電池は比較例の（Ｙ1 ）電池〜（Ｙ 3 ）電池に比べて、
サイクル特性が向上していることが認められる。 （第４実施例） 〔実施例〕溶媒としてエチレンカーボネートと２−メチ
ル−テトラヒドロフランとの等体積混合媒体を用い、溶
質としてＬｉＮ（ＣＨ3 Ｃ6 Ｈ4 ＳＯ2 ）2 （トルエン
スルホンイミド）を用いる他は、前記第２実施例の実施
例と同様の構成とした。
【００２６】このような構成の電池を、以下（Ｄ）電池
と称する。 〔比較例１〜３〕溶媒としてエチレンカーボネートと２
−メチル−テトラヒドロフランとの等体積混合媒体を用
る他は、前記第２実施例の比較例１〜３と同様の構成と
した。このような構成の電池を、以下それぞれ（Ｚ1 ）
電池〜（Ｚ3 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｄ）電池と比較例の（Ｚ1 ）電
池〜（Ｚ3 ）電池とのサイクル特性を調べたので、その
結果を下記表３に示す。尚、実験条件は、前記第２実施
例の実験と同様の条件であり、また、各電池の試料数は
５個とした。
と称する。 〔比較例１〜３〕溶媒としてエチレンカーボネートと２
−メチル−テトラヒドロフランとの等体積混合媒体を用
る他は、前記第２実施例の比較例１〜３と同様の構成と
した。このような構成の電池を、以下それぞれ（Ｚ1 ）
電池〜（Ｚ3 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｄ）電池と比較例の（Ｚ1 ）電
池〜（Ｚ3 ）電池とのサイクル特性を調べたので、その
結果を下記表３に示す。尚、実験条件は、前記第２実施
例の実験と同様の条件であり、また、各電池の試料数は
５個とした。
【００２７】
【表３】
【００２８】表３より明らかなように、本発明の（Ｄ）
電池は比較例の（Ｚ1 ）電池〜（Ｚ 3 ）電池に比べて、
サイクル特性が向上していることが認められる。ここ
で、上記４つの実施例から明らかなように、溶質として
リチウムビスを用いれば溶媒の種類に関わらず、本発明
の効果を得ることができることが認められる。
電池は比較例の（Ｚ1 ）電池〜（Ｚ 3 ）電池に比べて、
サイクル特性が向上していることが認められる。ここ
で、上記４つの実施例から明らかなように、溶質として
リチウムビスを用いれば溶媒の種類に関わらず、本発明
の効果を得ることができることが認められる。
【００２９】また、溶質の濃度は、０．１〜２．０モル
／ｌの範囲であれば、本発明の効果を十分に得ることが
できることを実験により確認している。但し、０．５モ
ル／１以上であるのが好ましい。更に、上記実施例では
サイクル特性について実験しているが、本発明の構成で
あれば、サイクル経過や保存に伴う電池内部インピーダ
ンスの増加を抑制する効果があることも確認した。
／ｌの範囲であれば、本発明の効果を十分に得ることが
できることを実験により確認している。但し、０．５モ
ル／１以上であるのが好ましい。更に、上記実施例では
サイクル特性について実験しているが、本発明の構成で
あれば、サイクル経過や保存に伴う電池内部インピーダ
ンスの増加を抑制する効果があることも確認した。
【００３０】加えて、実施例で示した以外のリチウムビ
ス（アルキルスルホンイミド）を用いても同様の効果が
得られることも実験により確認している。 〔その他の事項〕下記化４に示すＲは、上記実施例に
示すＣＦ3 等に限定するものではなく、他のアルキル
基、アリル基またはそれらの置換体（例えば、ＣＨ3 、
Ｃ2 Ｈ5 、Ｃ 2 Ｆ5 、ＣＣ１3 、ベンゼン、トルエン）
であっても良い。
ス（アルキルスルホンイミド）を用いても同様の効果が
得られることも実験により確認している。 〔その他の事項〕下記化４に示すＲは、上記実施例に
示すＣＦ3 等に限定するものではなく、他のアルキル
基、アリル基またはそれらの置換体（例えば、ＣＨ3 、
Ｃ2 Ｈ5 、Ｃ 2 Ｆ5 、ＣＣ１3 、ベンゼン、トルエン）
であっても良い。
【００３１】
【化４】
【００３２】下記化５に示すＸは、上記実施例に示す
Ｐ等に限定するものではなく、Ａｓ，Ｓｂ等であっても
良い。
Ｐ等に限定するものではなく、Ａｓ，Ｓｂ等であっても
良い。
【００３３】
【化５】
【００３４】前記正極はマンガン酸化物に限定するも
のではなく、ニッケル、コバルト、バナジウム等の酸化
物であっても良い。前記負極はリチウム金属やリチウ
ム合金に限定するものではなく、リチウムを吸蔵，放出
可能な酸化物，炭素材料等であっても良い。前記電解
液の溶媒としてはプロピレンカーボネート等に限定する
ものではなく、ブチレンカーボネート，ジエチルカーボ
ネート等であっても良い。
のではなく、ニッケル、コバルト、バナジウム等の酸化
物であっても良い。前記負極はリチウム金属やリチウ
ム合金に限定するものではなく、リチウムを吸蔵，放出
可能な酸化物，炭素材料等であっても良い。前記電解
液の溶媒としてはプロピレンカーボネート等に限定する
ものではなく、ブチレンカーボネート，ジエチルカーボ
ネート等であっても良い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溶
質として安定性に優れるリチウムビスを用いているの
で、高電圧下であっても反応性の高いラジカル等を生成
し難く、電解液の分解反応を抑制することが可能とな
る。この結果、非水系電解液電池のサイクル特性や保存
特性を飛躍的に向上させることができるといった優れた
効果を奏する。
質として安定性に優れるリチウムビスを用いているの
で、高電圧下であっても反応性の高いラジカル等を生成
し難く、電解液の分解反応を抑制することが可能とな
る。この結果、非水系電解液電池のサイクル特性や保存
特性を飛躍的に向上させることができるといった優れた
効果を奏する。
【図１】本発明電池の一実施例としての偏平形非水系電
解液二次電池の断面図である。
解液二次電池の断面図である。
【図２】本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池及び比較
例の（Ｗ）電池における保存後のサイクル特性を示すグ
ラフである。
例の（Ｗ）電池における保存後のサイクル特性を示すグ
ラフである。
【図３】本発明の（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池及び比較
例の（Ｗ）電池における電池作製初期の高率放電特性を
示すグラフである。
例の（Ｗ）電池における電池作製初期の高率放電特性を
示すグラフである。
【図４】電解液の溶質の混合比を変化させた場合の初期
の高率放電特性と保存後の高率放電特性とを示すグラフ
である。
の高率放電特性と保存後の高率放電特性とを示すグラフ
である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大下 竜司 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 古川 修弘 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 正極と、リチウムを活物質する負極と、
溶媒及び溶質から成る非水系電解液とを備えた非水系電
解液電池において、 前記非水系電解液の溶質には、下記化１に示される溶質
が含有されていることを特徴とする非水系電解液電池。 【化１】
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03237770A JP3123780B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 非水系電解液電池 |
| JP2000227904A JP3374124B2 (ja) | 1991-09-18 | 2000-07-27 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03237770A JP3123780B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 非水系電解液電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000227904A Division JP3374124B2 (ja) | 1991-09-18 | 2000-07-27 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574491A true JPH0574491A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3123780B2 JP3123780B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=17020185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03237770A Expired - Lifetime JP3123780B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | 非水系電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3123780B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11512563A (ja) * | 1995-09-21 | 1999-10-26 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド塩および環状ペルフルオロアルキレンジスルホニルイミド塩を含有するバッテリー |
| WO2002073731A1 (fr) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Sony Corporation | Batterie |
| JP2005347187A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2017192725A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | レック株式会社 | 物干し用ハンガー |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3374124B2 (ja) | 1991-09-18 | 2003-02-04 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| KR102245125B1 (ko) | 2017-05-18 | 2021-04-28 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 제조 장치 및 전극 조립체 제조방법 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP03237770A patent/JP3123780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11512563A (ja) * | 1995-09-21 | 1999-10-26 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド塩および環状ペルフルオロアルキレンジスルホニルイミド塩を含有するバッテリー |
| JP2009272310A (ja) * | 1995-09-21 | 2009-11-19 | 3M Co | ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド塩および環状ペルフルオロアルキレンジスルホニルイミド塩を含有するバッテリー |
| WO2002073731A1 (fr) * | 2001-03-14 | 2002-09-19 | Sony Corporation | Batterie |
| JP2005347187A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP2017192725A (ja) * | 2016-04-18 | 2017-10-26 | レック株式会社 | 物干し用ハンガー |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3123780B2 (ja) | 2001-01-15 |
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