JPH0817468A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

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JPH0817468A
JPH0817468A JP6148312A JP14831294A JPH0817468A JP H0817468 A JPH0817468 A JP H0817468A JP 6148312 A JP6148312 A JP 6148312A JP 14831294 A JP14831294 A JP 14831294A JP H0817468 A JPH0817468 A JP H0817468A
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JP
Japan
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aqueous electrolyte
lithium
battery
secondary battery
electrolyte secondary
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JP6148312A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Mamada
紀雄 間々田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 Lix MO2 (但し、Mは1以上の遷移金属
を表し、0.05≦x≦1.10である。)よりなる正
極と、リチウムのドープ・脱ドープ可能な材料よりなる
負極と、非水電解液とを備えてなる非水電解質二次電池
において、上記非水電解液に、ホウフッ化リチウムと六
フッ化燐酸リチウムの2種類の電解液が溶解されてい
る。 【効果】 ホウフッ化リチウムと六フッ化リン酸リチウ
ムの混合溶質を電解質として使用すると、従来より用い
られている電解質を単独で使用する場合に比べて、電池
の充放電特性、サイクル特性のいずれについても優れた
非水電解質二次電池が得られる。
(57) [Summary] [Structure] A positive electrode composed of Li x MO 2 (wherein M represents one or more transition metals, and 0.05 ≦ x ≦ 1.10), and doping / de-doping of lithium. In a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode made of a possible material and a non-aqueous electrolyte solution, two types of electrolyte solutions, lithium borofluoride and lithium hexafluorophosphate, are dissolved in the non-aqueous electrolyte solution. ing. [Effects] When a mixed solute of lithium borofluoride and lithium hexafluorophosphate is used as an electrolyte, the charge and discharge characteristics and the cycle characteristics of the battery are improved as compared with the case where the conventionally used electrolyte is used alone. An excellent non-aqueous electrolyte secondary battery can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非水電解質二次電池に
関し、特に、非水電解液の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more particularly to improvement of a non-aqueous electrolyte solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラやラジオカセット等
のポータブル機器の普及に伴い、使い捨てである一次電
池に代わって、繰り返し使用できる二次電池に対する需
要が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable devices such as video cameras and radio cassettes, there is an increasing demand for rechargeable secondary batteries instead of disposable primary batteries.

【0003】現在使用されている二次電池のほとんど
は、アルカリ電解液を用いたニッケルカドミウム電池で
ある。しかし、この電池は、電圧が低く(約1.2
V)、エネルギー密度を向上させることが困難である。
また、自己放電率が高い(1ケ月に20%以上)という
欠点もある。
Most of the secondary batteries currently in use are nickel-cadmium batteries using an alkaline electrolyte. However, this battery has a low voltage (about 1.2
V), it is difficult to improve the energy density.
There is also a drawback that the self-discharge rate is high (20% or more per month).

【0004】そこで、負極にリチウム等の軽金属を使用
する非水電解質二次電池の検討がなされている。この非
水電解質二次電池は、電圧が高く(3V以上)、高エネ
ルギー密度を有し、自己放電も少なく、軽量という長所
も有している。しかし、このリチウム等を負極に用いる
非水電解質二次電池は、充放電を繰り返すと、負極から
金属リチウム等がデンドライト状に結晶成長して正極に
接触し、この結果、電池内部において短絡が生じるとい
う可能性があり、実用化が困難である。
Therefore, a non-aqueous electrolyte secondary battery using a light metal such as lithium for the negative electrode has been studied. This non-aqueous electrolyte secondary battery has the advantages of high voltage (3 V or more), high energy density, little self-discharge, and light weight. However, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using this lithium or the like as a negative electrode, when charge and discharge are repeated, metallic lithium or the like crystallizes in dendrite form from the negative electrode and contacts the positive electrode, resulting in a short circuit inside the battery Therefore, it is difficult to put it into practical use.

【0005】このため、リチウム等を他の金属と合金化
し、この合金を負極に使用するようにした非水電解質二
次電池も提案されている。しかし、この電池では、充放
電を繰り返すと、この負極を構成する合金が粒子化する
という問題を有しており、やはり実用化は困難である。
Therefore, a non-aqueous electrolyte secondary battery has been proposed in which lithium or the like is alloyed with another metal and this alloy is used for the negative electrode. However, this battery has a problem that the alloy forming the negative electrode is granulated when the charge and discharge are repeated, and it is difficult to put the alloy into practical use.

【0006】そこで、例えば特開昭62−90863号
公報に開示されるように、コークス等の炭素質材料を負
極活物質として使用する非水電解質二次電池が提案され
ている。この非水電解質二次電池は、リチウムイオンの
炭素層間へのドープ・脱ドープを負極反応に利用するも
のであり、金属リチウム,リチウム合金を負極活物質と
して使用する場合のような金属リチウムの析出,合金の
微粒子化が生じない。したがって、良好なサイクル特性
が得られる。そして、正極活物質として、特開平1−3
04664号公報に開示されるように、例えばLix
2 (Mは1種類または1種類より多い遷移金属を表
し、0.05≦x≦1.10である。)で表されるリチ
ウム遷移金属複合酸化物を用いると、電池容量が向上し
て、エネルギー密度の高い非水電解質二次電池を得るこ
とができる。
Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-90863, a non-aqueous electrolyte secondary battery using a carbonaceous material such as coke as a negative electrode active material has been proposed. This non-aqueous electrolyte secondary battery utilizes doping / dedoping of lithium ions into the carbon layer in the negative electrode reaction, and deposition of metallic lithium as in the case of using metallic lithium or a lithium alloy as the negative electrode active material. , There is no atomization of the alloy. Therefore, good cycle characteristics can be obtained. Then, as a positive electrode active material, JP-A 1-3
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 04664, for example, Li x M
When the lithium transition metal composite oxide represented by O 2 (M represents one kind or more than one kind of transition metal and 0.05 ≦ x ≦ 1.10) is used, the battery capacity is improved. A non-aqueous electrolyte secondary battery having high energy density can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な非水電解質二次電池では、電解液として非水溶媒に電
解質が溶解されてなる非水電解液が用いられる。この電
解質としては、LiAsF6 、LiPF6 、LiB
4 、LiCF3 SO3 、LiCF3 CO2 、LiCl
4 の内、1種類が用いられ、中でも、LiAsF6
LiPF6 は電池に優れた充放電性能を付与できるとの
報告がされている。しかしながら、LiPF6或いはL
iAsF6 は、充放電性能の点では優れているもののサ
イクル特性に関しては、必ずしも最適であるとは言えな
い。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery as described above, a non-aqueous electrolytic solution prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent is used as the electrolytic solution. As this electrolyte, LiAsF 6 , LiPF 6 , LiB
F 4 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiCl
It has been reported that one of O 4 is used, and above all, LiAsF 6 and LiPF 6 can impart excellent charge / discharge performance to the battery. However, LiPF 6 or L
Although iAsF 6 is excellent in charge and discharge performance, it cannot be said that iAsF 6 is necessarily optimum in terms of cycle characteristics.

【0008】そこで、本発明は、このような従来の実情
に鑑みて提案されたものであり、充放電性能、充放電サ
イクル特性に優れた非水電解質二次電池を提供すること
を目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and an object thereof is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in charge / discharge performance and charge / discharge cycle characteristics. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明者らが非水電解質二次電池の電解液の電解
質として適当な溶質を探索したところ、ホウフッ化リチ
ウム(LiBF4 )と六フッ化燐酸リチウム(LiPF
6 )との2種類を混合した溶質を用いることにより、電
池の充放電サイクル特性が向上するとの知見に至った。
In order to achieve the above object, the present inventors searched for a suitable solute as an electrolyte of an electrolytic solution of a non-aqueous electrolyte secondary battery, and found that lithium borofluoride (LiBF 4 ) And lithium hexafluorophosphate (LiPF
By using two kinds were mixed solute and 6), it has led to finding that improves charge-discharge cycle characteristics of the battery.

【0010】本発明は、このような知見に基づいて完成
されたものであって、Lix MO2(但し、Mは1以上
の遷移金属を表し、0.05≦x≦1.10である。)
よりなる正極と、リチウムのドープ・脱ドープ可能な材
料よりなる負極と、非水電解液とを備えてなる非水電解
質二次電池において、上記非水電解液に、ホウフッ化リ
チウムと六フッ化燐酸リチウムの2種類の電解液が溶解
されていることを特徴とする。
The present invention has been completed based on such knowledge, and Li x MO 2 (where M represents one or more transition metals, and 0.05 ≦ x ≦ 1.10. .)
In a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode made of, a negative electrode made of a material capable of doping / dedoping lithium, and a non-aqueous electrolyte, the non-aqueous electrolyte contains lithium borofluoride and hexafluoride. It is characterized in that two types of electrolyte solutions of lithium phosphate are dissolved.

【0011】本発明は、リチウム遷移金属複合酸化物よ
りなる正極、リチウムのドープ・脱ドープ可能な材料よ
りなる負極、及び非水電解液とを備えてなる非水電解質
二次電池に適用される。
The present invention is applied to a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode made of a lithium transition metal composite oxide, a negative electrode made of a material capable of doping / dedoping lithium, and a non-aqueous electrolyte solution. .

【0012】本発明では、このような電池のサイクル特
性のさらなる改善を図るために、電解液の電解質として
をホウフッ化リチウム(LiBF4 )と六フッ化リン酸
リチウム(LiPF6 )の混合溶質を使用する。これら
ホウフッ化リチウムと六フッ化リン酸リチウムの混合溶
質を電解質として使用すると、従来より用いられている
電解質を単独で使用する場合に比べて、電池の充放電特
性、サイクル特性の両方が改善される。
In the present invention, in order to further improve the cycle characteristics of such a battery, a mixed solute of lithium borofluoride (LiBF 4 ) and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is used as the electrolyte of the electrolytic solution. use. When these mixed solutes of lithium borofluoride and lithium hexafluorophosphate are used as the electrolyte, both charge and discharge characteristics and cycle characteristics of the battery are improved as compared with the case where the conventionally used electrolyte is used alone. It

【0013】ここで、上記LiBF4 とLiPF6 との
重量比は、LiBF4 がLiPF6に対して、5〜40
重量%であることが好ましい。重量比がこの範囲をはず
れる場合には、充分な充放電サイクル特性が得られな
い。
Here, the weight ratio of LiBF 4 and LiPF 6 is such that LiBF 4 is 5 to 40 with respect to LiPF 6 .
It is preferably in the weight%. If the weight ratio is out of this range, sufficient charge / discharge cycle characteristics cannot be obtained.

【0014】また、これら電解質の電解液中に溶解され
る総濃度は、1〜1.4mol/lであることが好まし
い。電解液中に溶解される電解質の総濃度が上記範囲を
外れる場合には、電解液の導電率が低くなり、充放電サ
イクル特性が不十分となる可能性がある。
The total concentration of these electrolytes dissolved in the electrolytic solution is preferably 1 to 1.4 mol / l. When the total concentration of the electrolyte dissolved in the electrolytic solution is out of the above range, the electrical conductivity of the electrolytic solution may be low and the charge / discharge cycle characteristics may be insufficient.

【0015】以上のような2種類の電解質が溶解される
非水電解質二次電池において使用される溶媒としては、
この種の電池において通常も用いられているものがいず
れも使用可能である。
As the solvent used in the non-aqueous electrolyte secondary battery in which the above two kinds of electrolytes are dissolved,
Any of the batteries normally used in this type of battery can be used.

【0016】例えば、プロピレンカーボネート、エチレ
ンカーボネート、ブチレンカーボネート、γブチルラク
トン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシ
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、4−メチル−1,3−
ジオキソラン、ジグライム類、トリグライム類、スルホ
ラン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル等
の単独あるいは二種以上の混合溶媒が使用できる。
For example, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyl lactone, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl- 1,3-
Dioxolane, diglymes, triglymes, sulfolane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, etc. may be used alone or in combination of two or more.

【0017】また、負極活物質,正極活物質としては、
この種の通常用いられているものがいずれも使用可能で
ある。
As the negative electrode active material and the positive electrode active material,
Any of the commonly used types of this type can be used.

【0018】まず、負極活物質としては、リチウムをド
ープ/脱ドープ可能な炭素材料が用いられ、ポリアセチ
レン、ポリピロール等の導電性ポリマー、あるいはコー
クス、ポリマー炭、カーボン・ファイバー等の他、単位
体積当りのエネルギー密度が大きい点から、熱分解炭素
類、コークス類(石油コークス、ピッチコークス、石炭
コークス等)、カーボンブラック(アセチレンブラック
等)、ガラス状炭素、有機高分子材料焼成体(有機高分
子材料を500℃以上の適当な温度で不活性ガス気流
中、あるいは真空中で焼成したもの)、炭素繊維等が好
ましい。
First, as the negative electrode active material, a carbon material capable of being doped / dedoped with lithium is used. In addition to conductive polymers such as polyacetylene and polypyrrole, coke, polymer charcoal, carbon fibers, etc., per unit volume Pyrolytic carbons, cokes (petroleum coke, pitch coke, coal coke, etc.), carbon black (acetylene black, etc.), glassy carbon, organic polymer material fired body (organic polymer material) Is fired at a suitable temperature of 500 ° C. or higher in an inert gas stream or in a vacuum), carbon fiber and the like are preferable.

【0019】一方、正極活物質としては、Lix MO2
(但し、Mは1種以上の遷移金属、好ましくはCo,N
i,Mnの少なくとも1種を表し、0.05≧x≧1.
10である。)で表される、リチウムと遷移金属からな
る複合金属酸化物やリチウムを含んだ層間化合物が用い
られる。
On the other hand, as the positive electrode active material, Li x MO 2
(However, M is at least one transition metal, preferably Co, N
represents at least one of i and Mn, and 0.05 ≧ x ≧ 1.
It is 10. ), A composite metal oxide composed of lithium and a transition metal, or an intercalation compound containing lithium is used.

【0020】また、本発明が適用される電池の電池形状
は、特に限定されず、いわゆるコイン型、ボタン型、渦
巻き型(いわゆるジェリーロールタイプ)や、筒型、積
層タイプの角型、カード型のいずれであっても良い。
The battery shape to which the present invention is applied is not particularly limited, and is a so-called coin type, a button type, a spiral type (so-called jelly roll type), a cylindrical type, a laminated type rectangular type, or a card type. It may be either.

【0021】[0021]

【作用】本発明の非水電解質二次電池では、電解液の電
解質としてホウフッ化リチウムと六フッ化リン酸リチウ
ムの混合溶質を用いるので、優れた充放電性能、サイク
ル特性が得られる。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the mixed solute of lithium borofluoride and lithium hexafluorophosphate is used as the electrolyte of the electrolytic solution, excellent charge / discharge performance and cycle characteristics can be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。
EXAMPLES Preferred examples of the present invention will be described based on experimental results.

【0023】電解質の最適総濃度の検討 まず、負極1を次のようにして作製した。出発原料とし
て石油ピッチを用い、これを酸素に含む官能基を10〜
20%導入(いわゆる酸化架橋)した後、不活性ガス気
流中1000℃で焼成して、軟黒鉛化炭素材料を得た。
なお、このとき得られた難黒鉛化炭素材料について、X
線回折測定を行った結果、(002)面の面間隔は3.
76Åであり真比重は1.58であった。
Investigation of Optimum Total Concentration of Electrolyte First, the negative electrode 1 was prepared as follows. Petroleum pitch is used as a starting material, and a functional group containing oxygen in 10
After introducing 20% (so-called oxidative crosslinking), it was fired at 1000 ° C. in an inert gas stream to obtain a soft graphitized carbon material.
Regarding the non-graphitizable carbon material obtained at this time, X
As a result of line diffraction measurement, the spacing between (002) planes was 3.
It was 76Å and the true specific gravity was 1.58.

【0024】この難黒鉛化炭素材料を粉砕し、平均粒径
(平均体積径)10μmの炭素材料粉末とした。そし
て、この炭素材料粉末90重量部を、結着剤であるポリ
フッ化ビニリデン10重量部と混合して負極混合物を調
製し、この負極混合物を溶剤N−メチル−2−ピロリド
ンに分散させてスラリー状にし、負極スラリーを調製し
た。
This non-graphitizable carbon material was crushed to obtain a carbon material powder having an average particle diameter (average volume diameter) of 10 μm. Then, 90 parts by weight of this carbon material powder is mixed with 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder to prepare a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. To prepare a negative electrode slurry.

【0025】そして、このようにして得られた負極スラ
リーを負極集電体となる厚さ10μmの帯状銅箔の両面
に均一に塗布し、乾燥させた後、ロールプレス機により
圧縮成型し、帯状負極1を作製した。
Then, the negative electrode slurry thus obtained is uniformly applied to both sides of a strip-shaped copper foil having a thickness of 10 μm which serves as a negative electrode collector, dried and then compression-molded by a roll press machine to form a strip-shaped strip. A negative electrode 1 was produced.

【0026】次に、正極2を以下のようにして作製し
た。炭酸リチウムと炭酸コバルトを0.5モル:1モル
なる比率で混合し、900℃、空気中で5時間焼成して
LiCoO2 を得た。
Next, the positive electrode 2 was produced as follows. Lithium carbonate and cobalt carbonate were mixed in a ratio of 0.5 mol: 1 mol, and the mixture was baked in air at 900 ° C. for 5 hours to obtain LiCoO 2 .

【0027】このようにして得られたLiCoO2 91
重量部を、導電材であるグラファイト6重量部、及び結
着剤としてのポリフッ化ビニリデン3重量部とを混合し
て正極混合物を調製し、この正極混合物を溶剤N−メチ
ル−2−ピロリドンに分散させてスラリー状にし、正極
スラリーを調製した。
LiCoO 2 91 thus obtained
6 parts by weight of graphite as a conductive material and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a solvent N-methyl-2-pyrrolidone. The mixture was made into a slurry to prepare a positive electrode slurry.

【0028】そして、このようにして得られた正極スラ
リーを正極集電体となる厚さ20μmの帯状アルミ箔の
両面に均一に塗布し、乾燥させた後、ロールプレス機で
圧縮成形し、帯状正極2を作製した。
The positive electrode slurry thus obtained was evenly applied to both sides of a 20 μm-thick strip-shaped aluminum foil serving as a positive electrode current collector, dried, and then compression-molded by a roll press machine to form a strip-shaped strip. A positive electrode 2 was produced.

【0029】次いで、図1で示すように、帯状負極1、
帯状正極2及び微孔性ポリプロピレンフィルムよりなる
セパレータ3を、それぞれ渦巻電極素子とした場合に直
径18.0mm、高さ65.0mmの電池缶5中に適切
に納まる寸法となるように予め長さ及び幅を調節してお
き、渦巻式電極を作製した。
Then, as shown in FIG. 1, the strip negative electrode 1,
The strip-shaped positive electrode 2 and the separator 3 made of a microporous polypropylene film are preliminarily length-sized so as to be properly accommodated in a battery can 5 having a diameter of 18.0 mm and a height of 65.0 mm when used as a spiral electrode element. The width and the width of the spiral electrode were adjusted in advance to produce a spiral electrode.

【0030】このようにして作製された渦巻式電極をニ
ッケルメッキを施した鉄製電池缶5に収納し、収納され
た渦巻式電極の上下両面に絶縁板4を配置した。そし
て、正極集電体11からアルミニウム製正極リード13
を導出し、負極集電体10からはニッケル製負極リード
12を導出して電池缶5に溶接した。
The spiral electrode thus produced was housed in a nickel-plated iron battery can 5, and insulating plates 4 were arranged on both upper and lower surfaces of the housed spiral electrode. Then, from the positive electrode current collector 11 to the aluminum positive electrode lead 13
The nickel negative electrode lead 12 was led out from the negative electrode current collector 10 and welded to the battery can 5.

【0031】そして、炭酸プロピレン50容量%と炭酸
ジエチル50容量%の混合溶媒に、六フッ化リン酸リチ
ウム(LiPF6 )を、表1に示す濃度で溶解して電解
液を調製し、この電解液を電池缶5の中に注入した。次
いで、アスファルトを塗布した絶縁ガスケット6を介し
て電池缶5をかしめることで、電池蓋7を固定し、直径
18.0mm、高さ65.0mmの円筒形非水電解質電
池を作製した。
Then, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was dissolved at a concentration shown in Table 1 in a mixed solvent of propylene carbonate 50% by volume and diethyl carbonate 50% by volume to prepare an electrolytic solution. The liquid was poured into the battery can 5. Then, the battery lid 5 was fixed by caulking the battery can 5 via the insulating gasket 6 coated with asphalt, and a cylindrical nonaqueous electrolyte battery having a diameter of 18.0 mm and a height of 65.0 mm was produced.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】以上のように作製された電池1について、
温度23℃条件下で充放電サイクルを繰り返し行い、各
サイクル時において、2サイクル目に対する容量維持率
を調べた。その結果を図2に示す。なお、充放電サイク
ルを行うに際し、充電は、充電電圧最大4.2V、電流
1Aの定電流で2.0時間行い、放電は、700mAの
定電流で終止電圧2.75Vまで行った。
Regarding the battery 1 produced as described above,
The charge / discharge cycle was repeated under the condition of a temperature of 23 ° C., and the capacity retention ratio for the second cycle was examined at each cycle. The result is shown in FIG. During the charging / discharging cycle, charging was performed at a charging voltage of 4.2 V at a maximum and a constant current of 1 A for 2.0 hours, and discharging was performed at a constant current of 700 mA to a final voltage of 2.75V.

【0034】図2から電解液の濃度が1.6mol/l
と高すぎるとかえってサイクル特性が劣化することがわ
かる。したがって、このことから、電解液に溶解さる電
解質の総濃度は1.0mol/l〜1.4mol/lが
適当であることがわかる。以下の実施例1〜5及び比較
例1ではこの結果に基づいて電解質濃度を1.2mol
/lに設定して電池を作成し、特性の検討を行った。
From FIG. 2, the concentration of the electrolytic solution is 1.6 mol / l.
It can be seen that if it is too high, the cycle characteristics deteriorate. Therefore, from this, it is understood that the total concentration of the electrolyte dissolved in the electrolytic solution is appropriately 1.0 mol / l to 1.4 mol / l. In the following Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, the electrolyte concentration was 1.2 mol based on this result.
/ L was set to make a battery, and the characteristics were examined.

【0035】実施例1〜実施例5 電解液を調製するに際して炭酸プロピレン50容量%と
炭酸ジエチル50容量%の混合溶媒に、LiPF6 及び
LiBF4 を表2に示す濃度で溶解する以外は、実施例
1と同様にして円筒形非水電解質電池を作製した。
Examples 1 to 5 When preparing the electrolytic solution, the procedure was carried out except that LiPF 6 and LiBF 4 were dissolved in a mixed solvent of 50% by volume of propylene carbonate and 50% by volume of diethyl carbonate at the concentrations shown in Table 2. A cylindrical non-aqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1.

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】比較例1 電解液を調製するに際して炭酸プロピレン50容量%と
炭酸ジエチル50容量%の混合溶媒に、LiPF6 のみ
を1.2mol/lの濃度で溶解した以外は、実施例1
と同様にして円筒形非水電解質電池を作製した。
Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that LiPF 6 alone was dissolved at a concentration of 1.2 mol / l in a mixed solvent of propylene carbonate 50% by volume and diethyl carbonate 50% by volume when preparing an electrolytic solution.
A cylindrical non-aqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in.

【0038】以上のように作成された電池について、上
述と同様にして充放電サイクルを繰り返し行い、各サイ
クル時の容量維持率を調べた。その結果を図3に示す。
With respect to the battery manufactured as described above, the charge / discharge cycle was repeated in the same manner as described above, and the capacity retention rate at each cycle was examined. The result is shown in FIG.

【0039】図3からわかるように、電解液の電解質と
して六フッ化燐酸リチウム(LiPF6 )とホウフッ化
リチウム(LiBF4 )を混合使用する実施例1〜5の
電池では、各サイクルにおける容量維持率が、電解液と
してLiPF6 のみ使用する比較例1の電池よりも大き
く良好なサイクル特性を有している。これらの結果か
ら、非水電解質二次電池の電解液の溶質として、六フッ
化燐酸リチウム(LiPF6 )とホウフッ化リチウム
(LiBF4 )との混合溶質を用いることは、電池のサ
イクル特性の向上を可能とすることがわかる。
As can be seen from FIG. 3, in the batteries of Examples 1 to 5 in which lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) and lithium borofluoride (LiBF 4 ) were mixed and used as the electrolyte of the electrolytic solution, the capacity was maintained in each cycle. The rate is larger than that of the battery of Comparative Example 1 in which only LiPF 6 is used as the electrolytic solution, and the cycle characteristics are good. From these results, the use of the mixed solute of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) and lithium borofluoride (LiBF 4 ) as the solute of the electrolytic solution of the non-aqueous electrolyte secondary battery improves the cycle characteristics of the battery. It turns out that is possible.

【0040】また、特にLiPF6 :LiBF4 を2:
1〜11:1(モル比、重量比で約5%〜31%)とし
た実施例3〜5の電池で優れたサイクル特性が得られて
いる。このことから、LiBF4 のLiPF6 に対する
重量比は、5〜40重量%とすることが適当であること
がわかる。
In particular, LiPF 6 : LiBF 4 is 2:
Excellent cycle characteristics were obtained with the batteries of Examples 3 to 5 in which the ratio was 1 to 11: 1 (about 5% to 31% in terms of molar ratio and weight ratio). From this, it is understood that it is appropriate that the weight ratio of LiBF 4 to LiPF 6 be 5 to 40% by weight.

【0041】なお、本実験例では負極として炭素材料を
用いたが、他の材料を使用しても良いことは勿論であ
る。また、正極活物質としては、上述のようなLix
2 (但し、Mは1種以上の遷移金属、好ましくはC
o,Ni,Mnの少なくとも1種を表し、0.05≧x
≧1.10である。)で表される、リチウムと遷移金属
からなる複合金属酸化物やリチウムを含んだ層間化合物
等で説明したが、他の材料を使用しても良いことは勿論
である。
In this experimental example, the carbon material was used as the negative electrode, but it goes without saying that other materials may be used. The positive electrode active material may be Li x M as described above.
O 2 (where M is at least one transition metal, preferably C
represents at least one of o, Ni, Mn, and 0.05 ≧ x
≧ 1.10. In the above description, a composite metal oxide composed of lithium and a transition metal, an intercalation compound containing lithium, and the like are described, but other materials may be used as a matter of course.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では、非水電解質二次電池において、電解液の電解質
としてホウフッ化リチウムと六フッ化リン酸リチウムの
混合溶質を用いているので、充放電性能、サイクル特性
のいずれにおいても優れた非水電解質二次電池が得られ
る。したがって、二次電池を用いるポータブル機器の普
及に大いに貢献することになる。
As is apparent from the above description, in the present invention, the mixed solute of lithium borofluoride and lithium hexafluorophosphate is used as the electrolyte of the electrolytic solution in the non-aqueous electrolyte secondary battery. It is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery that is excellent in terms of charge / discharge performance and cycle characteristics. Therefore, it will greatly contribute to the popularization of portable devices using secondary batteries.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した非水電解質二次電池の構成を
示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing the structure of a non-aqueous electrolyte secondary battery to which the present invention is applied.

【図2】電解質としてLiPF6 とLiBF4 の混合溶
質を用いた電池、及び、LiPF6 の単独を用いた電池
の充放電サイクルを示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing charge / discharge cycles of a battery using a mixed solute of LiPF 6 and LiBF 4 as an electrolyte and a battery using LiPF 6 alone.

【図3】電解液の電解質濃度を変化させた場合の充放電
サイクルを示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a charge / discharge cycle when the electrolyte concentration of an electrolytic solution is changed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極 2 正極 3 セパレータ 4 絶縁板 5 電池缶 6 絶縁封口ガスケット 7 電池蓋 10 負極集電体 11 正極集電体 12 負極リード 13 正極リード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Negative electrode 2 Positive electrode 3 Separator 4 Insulating plate 5 Battery can 6 Insulation sealing gasket 7 Battery lid 10 Negative electrode current collector 11 Positive electrode current collector 12 Negative electrode lead 13 Positive electrode lead

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Lix MO2 (但し、Mは1以上の遷移
金属を表し、0.05≦x≦1.10である。)よりな
る正極と、リチウムのドープ・脱ドープ可能な材料より
なる負極と、非水電解液とを備えてなる非水電解質二次
電池において、 上記非水電解液に、ホウフッ化リチウムと六フッ化燐酸
リチウムの2種類の電解液が溶解されていることを特徴
とする非水電解質二次電池。
1. A positive electrode composed of Li x MO 2 (wherein M represents one or more transition metals and 0.05 ≦ x ≦ 1.10) and a material capable of being doped / dedoped with lithium. In a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode and a non-aqueous electrolyte solution, two kinds of electrolyte solutions, lithium borofluoride and lithium hexafluorophosphate, are dissolved in the non-aqueous electrolyte solution. Characteristic non-aqueous electrolyte secondary battery.
【請求項2】 非水電解液中のホウフッ化リチウムの含
有量が、六フッ化燐酸リチウムの含有量の5〜40重量
%であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質二
次電池。
2. The non-aqueous electrolyte secondary according to claim 1, wherein the content of lithium borofluoride in the non-aqueous electrolyte is 5 to 40% by weight of the content of lithium hexafluorophosphate. battery.
【請求項3】 非水電解液中の電解質の総濃度が1〜
1.4mol/lであることを特徴とする請求項1又は
請求項2記載の非水電解質二次電池。
3. The total concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte is 1 to
It is 1.4 mol / l, The non-aqueous electrolyte secondary battery of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000277146A (en) * 1999-03-24 2000-10-06 At Battery:Kk Prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery
US6537697B2 (en) 1999-12-22 2003-03-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Lithium secondary battery
JP2017079193A (en) * 2015-10-22 2017-04-27 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Electrolyte for nonaqueous secondary battery and nonaqueous secondary battery using the same

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