JPH1012276A - 非水電解液電池 - Google Patents

非水電解液電池

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JPH1012276A
JPH1012276A JP8186653A JP18665396A JPH1012276A JP H1012276 A JPH1012276 A JP H1012276A JP 8186653 A JP8186653 A JP 8186653A JP 18665396 A JP18665396 A JP 18665396A JP H1012276 A JPH1012276 A JP H1012276A
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JP
Japan
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aqueous electrolyte
battery
negative electrode
polystyrene
positive electrode
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Pending
Application number
JP8186653A
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English (en)
Inventor
Mayumi Uehara
真弓 上原
Yoshihiro Shoji
良浩 小路
Mikiya Yamazaki
幹也 山崎
Toshiyuki Noma
俊之 能間
Koji Nishio
晃治 西尾
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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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】 【課題】 正極と負極と非水電解液とを備えた非水電解
液電池において、非水電解液中に含まれる水分が充電時
における負極等と反応して自己放電が生じるのを抑制
し、保存時における電池容量の低下が少なく、保存特性
に優れた非水電解液電池が得られるようにする。 【解決手段】 正極と負極と非水電解液とを備えた非水
電解液電池において、非水電解液中に、ポリスチレンと
ポリブタジエンの少なくとも1種を含む添加剤を添加さ
せた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と、負極
と、非水電解液とを備えた非水電解液電池において、充
電時における負極等と非水電解液とが反応して自己放電
が生じるということが少なく、保存特性に優れた非水電
解液電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、高出力,高エネルギー密度の新型
電池として、電解質に非水電解液を用い、リチウムの酸
化,還元を利用した高起電力の非水電解液電池が利用さ
れるようになった。
【0003】そして、このような非水電解液電池におい
ては、その非水電解液として、エチレンカーボネートや
プロピレンカーボネート等の各種の非水系溶媒中に、L
iPF6 やLiBF4 等のリチウム化合物からなる溶質
を溶解させたものが使用されていた。
【0004】しかし、上記のような非水系溶媒を用いた
非水電解液電池においても、この非水電解液中に水分が
含有され、この非水電解液中における水分が充電時にお
ける負極等と反応して自己放電が生じ、保存時における
電池容量が低下して保存特性が悪くなる等の問題があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極と、
負極と、非水電解液とを備えた非水電解液電池における
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
り、非水電解液中に含まれる水分が充電時における負極
等と反応して自己放電が生じるのを抑制し、保存時にお
ける電池容量の低下が少なく、保存特性に優れた非水電
解液電池が得られるようにすることを課題とするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、正極と、負極と、非水
電解液とを備えた非水電解液電池において、上記の非水
電解液中に、ポリスチレンとポリブタジエンの少なくと
も1種を含む添加剤を添加させるようにしたのである。
【0007】そして、この発明における非水電解液電池
のように、非水電解液中にポリスチレンとポリブタジエ
ンの少なくとも1種を含む添加剤を添加させると、この
ポリスチレンやポリブタジエンが非水電解液中における
水分を取り囲むようになり、これにより充電時における
負極等と非水電解液中における水分とが接触して反応す
る確率が低くなり、保存時における自己放電が抑制され
て、電池容量の低下が減少し、保存特性が向上すると考
えられる。
【0008】ここで、上記のように非水電解液中に、ポ
リスチレンとポリブタジエンの少なくとも1種を含む添
加剤を添加させるにあたっては、その添加量が少ない
と、非水電解液中における水分を取り囲んで、充電時に
おける負極等との反応を十分に抑制することができない
一方、添加量が多くなりすぎると、非水電解液としての
特性が低下するため、これらの添加剤を非水電解液に添
加するにあたっては、非水電解液に対して添加剤の添加
量が0.1〜90.0重量%、好ましくは20.0〜8
0.0重量%、より好ましくは40.0〜60.0重量
%の範囲になるようにする。
【0009】また、この発明の非水電解液電池における
上記の非水電解液としては、従来より使用されている公
知の非水電解液を用いることができ、この非水電解液に
おける溶媒としては、例えば、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、ビニ
レンカーボネート、シクロペンタノン、スルホラン、ジ
メチルスルホラン、3−メチル−1,3−オキサゾリジ
ン−2−オン、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネー
ト、メチルプロピルカーボネート、ブチルメチルカーボ
ネート、エチルプロピルカーボネート、ブチルエチルカ
ーボネート、ジプロピルカーボネート、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、酢酸メチル、酢酸
エチル等の溶媒を1種又は2種以上組み合わせて用いる
ことができる。
【0010】また、この非水電解液において上記の溶媒
に溶解させる溶質としても、公知の溶質を用いることが
でき、例えば、LiPF6 、LiBF4 、LiClO
4 、LiCF3 SO3 、LiAsF6 、LiN(CF3
SO2 )2 、LiOSO2 (CF2 )3 CF3 等のリチ
ウム化合物を使用することができる。
【0011】また、この発明の非水電解液電池におい
て、その正極を構成する正極材料としては、リチウムイ
オンを吸蔵,放出することができる金属化合物等の公知
の正極材料を用いることができ、例えば、マンガン,コ
バルト,ニッケル,鉄,バナジウム,ニオブの少なくと
も1種を含むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用する
ことができ、具体的には、LiCoO2 、LiNiO
2 、LiMnO2 、LiFeO2 等の材料を使用するこ
とができる。
【0012】また、この発明における非水電解液電池に
おいて、その負極を構成する負極材料としても公知の負
極材料を用いることができ、金属リチウムや、Li−A
l,Li−In,Li−Sn,Li−Pb,Li−B
i,Li−Ga,Li−Sr,Li−Si,Li−Z
n,Li−Cd,Li−Ca,Li−Ba等のリチウム
合金の他に、リチウムイオンの吸蔵,放出が可能な黒
鉛,コークス,有機物焼成体等の炭素材料を用いること
ができる。
【0013】
【実施例】以下、この発明に係る非水電解液電池につい
て実施例をあげて具体的に説明すると共に、この実施例
における非水電解液電池においては、自己放電が少なく
って保存特性が向上するということを比較例をあげて明
らかにする。なお、この発明に係る非水電解質電池は下
記の実施例に示したものに限定されるものではなく、そ
の要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施でき
るものである。
【0014】(実施例1)この実施例においては、下記
のようにして作製した正極と負極と非水電解液とを用
い、図1に示すような円筒型の非水電解液二次電池を作
製した。
【0015】[正極の作製]正極を作製するにあたって
は、正極材料として、700〜900℃の範囲の温度で
熱処理したリチウム含有二酸化コバルトLiCoO2 を
用い、このLiCoO2 と、導電剤であるカーボン粉末
と、結着剤であるフッ素樹脂粉末とを85:10:5の
重量比で混合し、この混合物を集電体に塗布した後、こ
れを100〜150℃の温度で熱処理して正極を作製し
た。
【0016】[負極の作製]負極を作製するにあたって
は、負極材料として炭素材料を用い、この炭素材料と結
着剤であるフッ素樹脂粉末とを85:15の重量比で混
合し、この混合物を集電体に塗布した後、これを100
〜150℃の温度で熱処理して負極を作製した。
【0017】[非水電解液の作製]非水電解液を作製す
るにあたっては、エチレンカーボネートと1,2−ジメ
トキシエタンとを1:1の体積比で混合させた混合溶媒
に、溶質としてヘキサフルオロリン酸リチウムLiPF
6 を1mol/lの割合で溶解させると共に、この非水
電解液に対して添加剤としてポリスチレンを45.0重
量%の割合で添加させた。
【0018】[電池の作製]電池を作製するにあたって
は、図1に示すように、上記のようにして作製した正極
1と負極2との間に、セパレータ3としてリチウムイオ
ン透過性の微多孔膜を介在させ、これらをスパイラル状
に巻いて電池缶4内に収容させた後、この電池缶4内に
上記のようにして作製した非水電解液を注液して封口
し、正極1を正極リード5を介して正極外部端子6に接
続させると共に負極2を負極リード7を介して電池缶4
に接続させ、正極外部端子6と電池缶4とを絶縁パッキ
ン8により電気的に分離させて、外径13.8mm、高
さ48.9mmの円筒状になった非水電解液二次電池を
得た。
【0019】(比較例1)この比較例においては、実施
例1の非水電解液二次電池における非水電解液の作製に
おいて、非水電解液にポリスチレンを添加させないよう
にし、それ以外については、実施例1の場合と同様にし
て非水電解液二次電池を作製した。
【0020】(実施例2)この実施例においては、実施
例1の非水電解液二次電池における非水電解液の作製に
おいて、その溶媒として、プロピレンカーボネートと
1,2−ジメトキシエタンとが1:1の体積比で混合さ
れた混合溶媒を用いるようにし、それ以外については、
実施例1の場合と同様にして非水電解液二次電池を作製
した。
【0021】(比較例2)この比較例においては、実施
例1の非水電解液二次電池における非水電解液の作製に
おいて、その溶媒として、上記実施例2と同じプロピレ
ンカーボネートと1,2−ジメトキシエタンとが1:1
の体積比で混合された混合溶媒を用いると共に、上記比
較例1の場合と同様に、非水電解液にポリスチレンを添
加させないようにし、それ以外については、実施例1の
場合と同様にして非水電解液二次電池を作製した。
【0022】(実施例3)この実施例においては、実施
例1の非水電解液二次電池における非水電解液の作製に
おいて、ポリスチレンのかわりに添加剤としてポリブタ
ジエンを非水電解液に対して45.0重量%の割合で添
加し、それ以外については、実施例1の場合と同様にし
て非水電解液二次電池を作製した。
【0023】(実施例4)この実施例においては、実施
例1の非水電解液二次電池における非水電解液の作製に
おいて、ポリスチレンとポリブタジエンとが1:1の重
量比になった添加剤を非水電解液に対して45.0重量
%の割合で添加し、それ以外については、実施例1の場
合と同様にして非水電解液二次電池を作製した。
【0024】次に、上記のようにして作製した実施例1
〜4及び比較例1,2の各非水電解液二次電池につい
て、それぞれ電池を作製した直後の放電容量Q0と、作
製した電池を60℃で2ヶ月間保存した後における放電
容量Q1とを測定し、下記の式により各非水電解液二次
電池における自己放電率を求め、その結果を下記の表1
に示した。 自己放電率(%)=100×(1−Q1÷Q0)
【0025】
【表1】
【0026】この結果、非水電解液に対してポリスチレ
ンとポリブタジエンの少なくとも1種を含む添加剤を添
加させた実施例1〜5の各非水電解液二次電池において
は、非水電解液にこれらの添加剤を添加させなかった比
較例1,2の非水電解液二次電池に比べて、非水電解液
と負極との反応が抑制され、自己放電率が非常に低くな
っており、非水電解液二次電池における保存特性が著し
く向上した。
【0027】(実験例1)この実験例においては、実施
例1の非水電解液二次電池における非水電解液の作製に
おいて、非水電解液に対して添加するポリスチレンの添
加量を、図2に示すように、0.1〜90重量%の範囲
で変化させて各非水電解液二次電池を作製した。
【0028】そして、これらの各非水電解液二次電池に
ついて保存前のものと、60℃で2ヶ月間保存したもの
とについて、それぞれ放電電流200mAで放電終始電
圧2.75Vまで放電させて、各非水電解液二次電池に
おける放電容量を測定し、前記の比較例1のものと合わ
せて図2に示した。
【0029】この結果、上記のように非水電解液に対し
てポリスチレンを添加させた各実験例のものは、ポリス
チレンを添加させなかった比較例1のものに比べて保存
後における放電容量が高くなっており、またポリスチレ
ンの添加量を、非水電解液に対して20〜80重量%の
範囲にした場合、特に40〜60重量%の範囲にした場
合には、保存後における放電容量が非常に高くなり、保
存特性に優れた非水電解液二次電池が得られた。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
非水電解液電池においては、その非水電解液中にポリス
チレンとポリブタジエンの少なくとも1種を含む添加剤
を添加させるようにしたため、このポリスチレンやポリ
ブタジエンにより非水電解液中における水分が取り囲ま
れて、充電時における負極等と非水電解液中における水
分との反応が抑制され、保存時における自己放電が少な
くなって電池容量の低下が減少し、保存特性に優れた非
水電解液電池が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例及び比較例において作製した
非水電解液二次電池の内部構造を示した断面説明図であ
る。
【図2】この発明の実験例及び比較例1の非水電解液二
次電池において、非水電解液に対するポリスチレンの添
加量と、保存後における非水電解液二次電池の放電容量
との関係を示した図である。
【符号の説明】
1 正極 2 負極
フロントページの続き (72)発明者 能間 俊之 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極と、負極と、非水電解液とを備えた
    非水電解液電池において、上記の非水電解液中に、ポリ
    スチレンとポリブタジエンの少なくとも1種を含む添加
    剤を添加したことを特徴とする非水電解液電池。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した非水電解液電池にお
    いて、上記の添加剤を非水電解液中に40.0〜60.
    0重量%の範囲で添加したことを特徴とする非水電解液
    電池。
JP8186653A 1996-06-26 1996-06-26 非水電解液電池 Pending JPH1012276A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049186A4 (en) * 1998-10-16 2005-04-20 Jsr Corp SOLID ELECTROLYTE MOLD PIECE, ELECTRODE MOLDED PART AND ELECTROCHEMICAL ELEMENT
JP2009283581A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Nichicon Corp 電解コンデンサの駆動用電解液
JP2010198888A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Hitachi Ltd リチウムイオン二次電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049186A4 (en) * 1998-10-16 2005-04-20 Jsr Corp SOLID ELECTROLYTE MOLD PIECE, ELECTRODE MOLDED PART AND ELECTROCHEMICAL ELEMENT
JP2009283581A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Nichicon Corp 電解コンデンサの駆動用電解液
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