JPH11204143A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH11204143A JPH11204143A JP10003958A JP395898A JPH11204143A JP H11204143 A JPH11204143 A JP H11204143A JP 10003958 A JP10003958 A JP 10003958A JP 395898 A JP395898 A JP 395898A JP H11204143 A JPH11204143 A JP H11204143A
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- Japan
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- carbonate
- secondary battery
- aqueous electrolyte
- electrolyte secondary
- battery
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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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 初回充電時におけるガス発生に起因した電池
内圧の上昇を抑え、高温での充放電特性が向上した非水
電解液二次電池を提供することにある。 【解決手段】 リチウム金属酸化物を含んだ正極と、炭
素材料を含んだ負極と、電解液とが電池ケース内に収納
された非水電解液二次電池において、電池ケース内に一
般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ｍＳｉＯ2 ・ｎＨ2 Ｏ（但し、
Ｍはアルカリ金属２原子またはアルカリ土類金属１原
子、ｍ及びｎは組成比）で表わされる吸着剤を添加し、
初回充電時に発生したガスを吸着させる。
内圧の上昇を抑え、高温での充放電特性が向上した非水
電解液二次電池を提供することにある。 【解決手段】 リチウム金属酸化物を含んだ正極と、炭
素材料を含んだ負極と、電解液とが電池ケース内に収納
された非水電解液二次電池において、電池ケース内に一
般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ｍＳｉＯ2 ・ｎＨ2 Ｏ（但し、
Ｍはアルカリ金属２原子またはアルカリ土類金属１原
子、ｍ及びｎは組成比）で表わされる吸着剤を添加し、
初回充電時に発生したガスを吸着させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温での充放電特
性が良好で各種電子機器の電源として適する非水電解液
二次電池に関するものである。
性が良好で各種電子機器の電源として適する非水電解液
二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、各種電子機器の電源として利用さ
れている非水電解液二次電池であるリチウム二次電池
は、炭素材料を含んだ負極と、ＬｉＭＯ2 （Ｍ＝Ｃｏ、
Ｎｉ）またはＬｉＭｎ2 Ｏ4 等のリチウム金属酸化物を
含んだ正極と、電解液とを電池ケース内に収納してい
る。
れている非水電解液二次電池であるリチウム二次電池
は、炭素材料を含んだ負極と、ＬｉＭＯ2 （Ｍ＝Ｃｏ、
Ｎｉ）またはＬｉＭｎ2 Ｏ4 等のリチウム金属酸化物を
含んだ正極と、電解液とを電池ケース内に収納してい
る。
【０００３】上記電解液の非水溶媒には、環状炭酸エス
テルのプロピレンカーボネート（ＰＣ）、ＥＣ（エチレ
ンカーボネート）、鎖状炭酸エステルのジメチルカーボ
ネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭ
Ｃ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）などが用いら
れ、また溶質には、六弗化リン酸リチウム（ＬｉＰ
Ｆ6 ）やホウ弗化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）などが用いら
れる。
テルのプロピレンカーボネート（ＰＣ）、ＥＣ（エチレ
ンカーボネート）、鎖状炭酸エステルのジメチルカーボ
ネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭ
Ｃ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）などが用いら
れ、また溶質には、六弗化リン酸リチウム（ＬｉＰ
Ｆ6 ）やホウ弗化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）などが用いら
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在使
用されている非水電解液二次電池は、電解液の種類によ
っては初回充電時に電解液の分解に起因すると思われる
ガスの発生が認められ、そのガス発生量も大きく、しか
も電解液の種類に依存する。即ち、電池内圧が３ｋｇ／
ｃｍ2 程度の大きさまで上昇する。このため、電池ケー
スの変形や漏液、延いては安全機構（電流遮断機構・安
全弁）が作動する恐れがある。
用されている非水電解液二次電池は、電解液の種類によ
っては初回充電時に電解液の分解に起因すると思われる
ガスの発生が認められ、そのガス発生量も大きく、しか
も電解液の種類に依存する。即ち、電池内圧が３ｋｇ／
ｃｍ2 程度の大きさまで上昇する。このため、電池ケー
スの変形や漏液、延いては安全機構（電流遮断機構・安
全弁）が作動する恐れがある。
【０００５】また、電解液の分解に起因する電池内圧の
上昇により、内部抵抗上昇や充放電特性の低下があっ
た。特に高温（約５０℃）では、さらに電池内圧が上昇
するので、充放電特性の低下が顕著であった。ノートブ
ック型パソコンなどの携帯電子機器の電源は、電池の使
用環境が高温になる場合があり特に問題となる。
上昇により、内部抵抗上昇や充放電特性の低下があっ
た。特に高温（約５０℃）では、さらに電池内圧が上昇
するので、充放電特性の低下が顕著であった。ノートブ
ック型パソコンなどの携帯電子機器の電源は、電池の使
用環境が高温になる場合があり特に問題となる。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、初回充電時に、ガス発生に起因する電池内圧の上昇
を抑え、高温での充放電特性が向上した非水電解液二次
電池を提供することにある。
し、初回充電時に、ガス発生に起因する電池内圧の上昇
を抑え、高温での充放電特性が向上した非水電解液二次
電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の非水電解液二次電池は、リチウム金属酸化
物を含んだ正極と、炭素材料を含んだ負極と、電解液と
が電池ケース内に収納された非水電解液二次電池におい
て、電池ケース内に一般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・mＳｉＯ
2 ・n Ｈ2 Ｏ（但し、Ｍはアルカリ金属２原子またはア
ルカリ土類金属１原子を表わし、ｍ及びｎは組成比を表
わす。）で表わされる吸着剤を添加したものである（請
求項１）。電池ケース内に、一般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・
m ＳｉＯ2・n Ｈ2 Ｏで表わされる吸着剤（商品名はモ
レキュラーシーブ、以下モレキュラーシーブと称す。）
を添加することにより、初回充電時に発生したガスが吸
着される。このため、電池内圧の上昇が抑えられ、且つ
高温での充放電特性が向上する。
め、本発明の非水電解液二次電池は、リチウム金属酸化
物を含んだ正極と、炭素材料を含んだ負極と、電解液と
が電池ケース内に収納された非水電解液二次電池におい
て、電池ケース内に一般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・mＳｉＯ
2 ・n Ｈ2 Ｏ（但し、Ｍはアルカリ金属２原子またはア
ルカリ土類金属１原子を表わし、ｍ及びｎは組成比を表
わす。）で表わされる吸着剤を添加したものである（請
求項１）。電池ケース内に、一般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・
m ＳｉＯ2・n Ｈ2 Ｏで表わされる吸着剤（商品名はモ
レキュラーシーブ、以下モレキュラーシーブと称す。）
を添加することにより、初回充電時に発生したガスが吸
着される。このため、電池内圧の上昇が抑えられ、且つ
高温での充放電特性が向上する。
【０００８】上記電解液の溶媒は、環状炭酸エステルと
鎖状炭酸エステルとの混合溶媒であるのが好ましい（請
求項２）。このうち環状炭酸エステルは、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネートのうち少なくとも一
種以上であればよい（請求項３）。溶媒として、環状炭
酸エステルと鎖状炭酸エステルとを混合する理由は、鎖
状エステルを用いると高温での充放電特性が良いためで
ある。特に、置換基にメチル基を含む鎖状炭酸エステル
を用いると（請求項４）、高温での充放電特性を一層向
上させることができる。このような鎖状炭酸エステルと
しては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネ
ートのうち少なくとも一種以上を用いればよい（請求項
５）。
鎖状炭酸エステルとの混合溶媒であるのが好ましい（請
求項２）。このうち環状炭酸エステルは、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネートのうち少なくとも一
種以上であればよい（請求項３）。溶媒として、環状炭
酸エステルと鎖状炭酸エステルとを混合する理由は、鎖
状エステルを用いると高温での充放電特性が良いためで
ある。特に、置換基にメチル基を含む鎖状炭酸エステル
を用いると（請求項４）、高温での充放電特性を一層向
上させることができる。このような鎖状炭酸エステルと
しては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネ
ートのうち少なくとも一種以上を用いればよい（請求項
５）。
【０００９】上記電解液の溶質としては、六弗化リン酸
リチウムを用いるのがよい（請求項６）。電解液の溶媒
にメチル基を有する鎖状炭酸カーボネートを含み、溶質
に六弗化リン酸リチウムを使用することで、高温での充
放電特性をより良く向上させることができる。
リチウムを用いるのがよい（請求項６）。電解液の溶媒
にメチル基を有する鎖状炭酸カーボネートを含み、溶質
に六弗化リン酸リチウムを使用することで、高温での充
放電特性をより良く向上させることができる。
【００１０】なお、電池ケース内に吸着剤のモレキュラ
ーシーブを添加する場所は、正極、負極、あるいはセパ
レータ中のいずれか一つに含ませる形態でもよいし、電
池ケース内のデッドスペースに配置する形態でもよい。
モレキュラーシーブを正極や負極に含ませる形態で添加
する場合、活物質量を減少させることになるので、好ま
しくは電池ケース内のデッドスペースに配置する形態が
良く、その添加量は例えば角形電池１４３４４８タイプ
（厚さ１４mm×幅３４mm×高さ４８mm）では０．５ｇ〜
１ｇの範囲が好ましく、円筒形電池１８６５０タイプで
は０．１ｇ程度の添加量でも効果がある。
ーシーブを添加する場所は、正極、負極、あるいはセパ
レータ中のいずれか一つに含ませる形態でもよいし、電
池ケース内のデッドスペースに配置する形態でもよい。
モレキュラーシーブを正極や負極に含ませる形態で添加
する場合、活物質量を減少させることになるので、好ま
しくは電池ケース内のデッドスペースに配置する形態が
良く、その添加量は例えば角形電池１４３４４８タイプ
（厚さ１４mm×幅３４mm×高さ４８mm）では０．５ｇ〜
１ｇの範囲が好ましく、円筒形電池１８６５０タイプで
は０．１ｇ程度の添加量でも効果がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を実施例
を中心に説明する。
を中心に説明する。
【００１２】（１）試験電池 リチウム金属酸化物を含んだ正極と、炭素材料を含んだ
負極と、溶媒と溶質を混合した非水電解液とからなるリ
チウム二次電池であって、厚さ１４ｍｍ×幅３４ｍｍ×
高さ４８ｍｍの角形電極のリチウム二次電池を作製し
た。
負極と、溶媒と溶質を混合した非水電解液とからなるリ
チウム二次電池であって、厚さ１４ｍｍ×幅３４ｍｍ×
高さ４８ｍｍの角形電極のリチウム二次電池を作製し
た。
【００１３】正極板は、コバルト酸リチウムと、結着剤
であるポリ弗化ビニリデンと、導電剤であるグラファイ
トとを、重量比が９０：５：５の割合で混合し、ペース
ト状にしたものを、厚み２０μｍのアルミニウム箔の両
面に塗布し、乾燥・圧延した後、幅３８ｍｍに裁断した
ものを用いた。
であるポリ弗化ビニリデンと、導電剤であるグラファイ
トとを、重量比が９０：５：５の割合で混合し、ペース
ト状にしたものを、厚み２０μｍのアルミニウム箔の両
面に塗布し、乾燥・圧延した後、幅３８ｍｍに裁断した
ものを用いた。
【００１４】負極板は、炭素材料と、結着剤であるポリ
弗化ビニリデンと、重量比が９５：５の割合で混合し、
ペースト状にしたものを、厚み１０μｍの銅箔両面に塗
布し、乾燥・圧延した後、幅４０ｍｍに裁断したものを
用いた。
弗化ビニリデンと、重量比が９５：５の割合で混合し、
ペースト状にしたものを、厚み１０μｍの銅箔両面に塗
布し、乾燥・圧延した後、幅４０ｍｍに裁断したものを
用いた。
【００１５】上記正極板と上記負極板とを、幅４４ｍ
ｍ、厚さ２５μｍのポリエチレン微多孔膜からなるセパ
レータを介して長円スパイラル状に巻いた巻回群を、角
形電池ケース（厚さ１４ｍｍ×幅３４ｍｍ×高さ４８ｍ
ｍ）に挿入する。この角形電池ケースに対する蓋板に
は、予め安全弁と正極端子を作製しておく。そして、こ
の蓋板と角形電池ケースとをレーザー溶接することによ
り、角形電池ケースを密封する。
ｍ、厚さ２５μｍのポリエチレン微多孔膜からなるセパ
レータを介して長円スパイラル状に巻いた巻回群を、角
形電池ケース（厚さ１４ｍｍ×幅３４ｍｍ×高さ４８ｍ
ｍ）に挿入する。この角形電池ケースに対する蓋板に
は、予め安全弁と正極端子を作製しておく。そして、こ
の蓋板と角形電池ケースとをレーザー溶接することによ
り、角形電池ケースを密封する。
【００１６】モレキュラーシーブは、上記の蓋板と角形
電池ケースをレーザー溶接する前に、角形ケース内のデ
ッドスペースに入れる形で添加した。
電池ケースをレーザー溶接する前に、角形ケース内のデ
ッドスペースに入れる形で添加した。
【００１７】下記の表１中において、〜は試作電池
の番号であり、このうち試作電池、、及びが本
発明の実施例のものである。これらの試作電池〜の
電解液の組成は欄外に示す通りである。
の番号であり、このうち試作電池、、及びが本
発明の実施例のものである。これらの試作電池〜の
電解液の組成は欄外に示す通りである。
【００１８】但し、上下の数値欄のうち下欄が本発明の
実施例の電池の数値データであり、上欄は電池内に吸着
剤のモレキュラーシーブが添加されていない場合を比較
用に示したものである。吸着剤を添加した場合と吸着剤
を添加しない場合との差を分かり易くするため、同じ試
作番号の電池として分類されている。また、本発明の実
施例１〜実施例４については、表１の下欄中の数値枠の
右上に※１〜※４を付して他と区別した。後に述べる表
２〜表５についても同様である。
実施例の電池の数値データであり、上欄は電池内に吸着
剤のモレキュラーシーブが添加されていない場合を比較
用に示したものである。吸着剤を添加した場合と吸着剤
を添加しない場合との差を分かり易くするため、同じ試
作番号の電池として分類されている。また、本発明の実
施例１〜実施例４については、表１の下欄中の数値枠の
右上に※１〜※４を付して他と区別した。後に述べる表
２〜表５についても同様である。
【００１９】
【表１】
【００２０】（実施例１）第１の実施例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのプロピレンカー
ボネートＰＣと鎖状炭酸エステルのジメチルカーボネー
トＤＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用い
た。溶質にはＬｉＰＦ6 を用いた。この溶質の溶質濃度
は１ｍｏｌ／リットルとした。吸着剤のモレキュラーシ
ーブ（実施例、比較例とも和光純薬工業合成ゼオライト
Ｆ−９を用いた。）は１グラムを添加した。
池の電解液には、環状炭酸エステルのプロピレンカー
ボネートＰＣと鎖状炭酸エステルのジメチルカーボネー
トＤＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用い
た。溶質にはＬｉＰＦ6 を用いた。この溶質の溶質濃度
は１ｍｏｌ／リットルとした。吸着剤のモレキュラーシ
ーブ（実施例、比較例とも和光純薬工業合成ゼオライト
Ｆ−９を用いた。）は１グラムを添加した。
【００２１】（実施例２）第２の実施例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのプロピレンカー
ボネートＰＣと鎖状炭酸エステルのエチルメチルカーボ
ネートＥＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用
いた。溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質
濃度で用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラム
を添加した。
池の電解液には、環状炭酸エステルのプロピレンカー
ボネートＰＣと鎖状炭酸エステルのエチルメチルカーボ
ネートＥＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用
いた。溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質
濃度で用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラム
を添加した。
【００２２】（実施例３）第３の実施例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのジメチルカーボネート
ＤＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用いた。
溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃度で
用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを添加
した。
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのジメチルカーボネート
ＤＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用いた。
溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃度で
用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを添加
した。
【００２３】（実施例４）第４の実施例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのエチルメチルカーボネ
ートＥＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用い
た。溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃
度で用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを
添加した。
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのエチルメチルカーボネ
ートＥＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用い
た。溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃
度で用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを
添加した。
【００２４】（比較例１）第１の比較例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのプロピレンカー
ボネートＰＣと鎖状炭酸エステルのジエチルカーボネー
トＤＥＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用い
た。溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃
度で用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを
添加した。この比較例１は置換基にメチル基を含まない
点で実施例１〜実施例４のものと異なる。
池の電解液には、環状炭酸エステルのプロピレンカー
ボネートＰＣと鎖状炭酸エステルのジエチルカーボネー
トＤＥＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用い
た。溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃
度で用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを
添加した。この比較例１は置換基にメチル基を含まない
点で実施例１〜実施例４のものと異なる。
【００２５】（比較例２）第２の比較例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのジエチルカーボネート
ＤＥＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用いた。
溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃度で
用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを添加
した。この比較例２も、置換基にメチル基を含まない点
で実施例１〜実施例４のものと異なる。
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのジエチルカーボネート
ＤＥＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用いた。
溶質にはＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃度で
用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを添加
した。この比較例２も、置換基にメチル基を含まない点
で実施例１〜実施例４のものと異なる。
【００２６】（比較例３）第３の比較例としての試作電
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのジメチルカーボネート
ＤＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用いた。
溶質にはＬｉＢＦ4 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃度で
用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを添加
した。この比較例３は、溶質にＬｉＰＦ6 ではなくＬｉ
ＢＦ4 を用いている点で実施例１〜実施例４のものと異
なる。
池の電解液には、環状炭酸エステルのエチレンカーボ
ネートＥＣと鎖状炭酸エステルのジメチルカーボネート
ＤＭＣとを、容積比が１：１で混合した溶媒を用いた。
溶質にはＬｉＢＦ4 を１ｍｏｌ／リットルの溶質濃度で
用いた。吸着剤のモレキュラーシーブは１グラムを添加
した。この比較例３は、溶質にＬｉＰＦ6 ではなくＬｉ
ＢＦ4 を用いている点で実施例１〜実施例４のものと異
なる。
【００２７】（２）試験方法 （ａ）上記の試作電池〜について、初回充電を以下
の条件で行った。即ち、定電流・定電圧充電で電流値１
００ｍＡを流し、充電時間は４５時間とした。この時に
電池内圧の変化を測定した。表１に電池内圧の量大値を
示す。但し、上下の数値欄のうち、下欄が吸着剤のモレ
キュラーシーブを添加している場合の数値データであ
り、上欄は電池内に吸着剤のモレキュラーシーブが添加
されていない比較用の数値データである。後に述べる表
２〜表５についても同様である。
の条件で行った。即ち、定電流・定電圧充電で電流値１
００ｍＡを流し、充電時間は４５時間とした。この時に
電池内圧の変化を測定した。表１に電池内圧の量大値を
示す。但し、上下の数値欄のうち、下欄が吸着剤のモレ
キュラーシーブを添加している場合の数値データであ
り、上欄は電池内に吸着剤のモレキュラーシーブが添加
されていない比較用の数値データである。後に述べる表
２〜表５についても同様である。
【００２８】表１より、電池内圧はモレキュラーシーブ
を添加することにより低下することが判る。
を添加することにより低下することが判る。
【００２９】（ｂ）また、初回充電終了時の電池ケース
厚さ方向の変形量も測定した。この結果を表２に示す。
表２より、モレキュラーシーブを添加すると、電池ケー
スの膨らみも小さくなることが分かる。
厚さ方向の変形量も測定した。この結果を表２に示す。
表２より、モレキュラーシーブを添加すると、電池ケー
スの膨らみも小さくなることが分かる。
【００３０】
【表２】
【００３１】（ｃ）表３に、高温（４５℃）での充放電
サイクルにおける１００サイクル後の電池放電容量の容
量維持率（％）を示す。この充放電は次の条件によっ
た。
サイクルにおける１００サイクル後の電池放電容量の容
量維持率（％）を示す。この充放電は次の条件によっ
た。
【００３２】 条件：定電流定電圧充電１ＣｍＡ、４．１V 、３時間 定電流放電１ＣｍＡ、３．０Ｖ ここで、容量維持率（％）とは、次式により与えられる
ものをいう。 容量維持率＝（サイクル中の放電容量／サイクル前の放
電容量）×１００
ものをいう。 容量維持率＝（サイクル中の放電容量／サイクル前の放
電容量）×１００
【００３３】
【表３】
【００３４】この表３から分かるように、サイクル特性
の向上には、電解液の溶媒にジメチルカーボネートなど
のメチル基を有する鎖状炭酸カーボネートを含み、且
つ、溶質が六弗化リン酸リチウムＬｉＰＦ6 を含んだも
の、即ち、実施例１〜実施例４（試作電池）が
効果的であった。なお、正極活物質のリチウム金属酸化
物は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）である。
の向上には、電解液の溶媒にジメチルカーボネートなど
のメチル基を有する鎖状炭酸カーボネートを含み、且
つ、溶質が六弗化リン酸リチウムＬｉＰＦ6 を含んだも
の、即ち、実施例１〜実施例４（試作電池）が
効果的であった。なお、正極活物質のリチウム金属酸化
物は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2 ）である。
【００３５】（ｄ）表４には、マンガン酸リチウム（Ｌ
ｉＭｎ2 Ｏ4 ）を正極活物質に用いた場合での容量維持
率を、また、表５には、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉ
Ｏ2）を正極活物質に用いた場合での容量維持率を示
す。
ｉＭｎ2 Ｏ4 ）を正極活物質に用いた場合での容量維持
率を、また、表５には、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉ
Ｏ2）を正極活物質に用いた場合での容量維持率を示
す。
【００３６】
【表４】
【表５】 表４、表５から明らかなように、マンガン酸リチウム又
はニッケル酸リチウムを正極活物質に用いた場合でも、
コバルト酸リチウムを用いた場合と同様な効果が得られ
た。即ち、高温（４５℃）でのサイクル特性の向上に
は、電解液の溶媒にジメチルカーボネートなどのメチル
基を有する鎖状カーボネートを含み、且つ、溶質が六弗
化リン酸リチウムを含んだもの、即ち、実施例１〜実施
例４（試作電池）が効果的であった。
はニッケル酸リチウムを正極活物質に用いた場合でも、
コバルト酸リチウムを用いた場合と同様な効果が得られ
た。即ち、高温（４５℃）でのサイクル特性の向上に
は、電解液の溶媒にジメチルカーボネートなどのメチル
基を有する鎖状カーボネートを含み、且つ、溶質が六弗
化リン酸リチウムを含んだもの、即ち、実施例１〜実施
例４（試作電池）が効果的であった。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。
のような優れた効果が得られる。
【００３８】（１）請求項１に記載の発明によれば、電
池ケース内に、一般式ＭＯ・Ａｌ2Ｏ3 ・m ＳｉＯ2 ・n
Ｈ2 Ｏで表わされる吸着剤であるモレキュラーシーブ
を添加したので、モレキュラーシーブにより初回充電時
に発生したガスが吸着される。このため、初回充電時で
のガス発生に伴う電池内圧上昇を抑制し、且つ、高温で
の充放電特性を向上させることができる。
池ケース内に、一般式ＭＯ・Ａｌ2Ｏ3 ・m ＳｉＯ2 ・n
Ｈ2 Ｏで表わされる吸着剤であるモレキュラーシーブ
を添加したので、モレキュラーシーブにより初回充電時
に発生したガスが吸着される。このため、初回充電時で
のガス発生に伴う電池内圧上昇を抑制し、且つ、高温で
の充放電特性を向上させることができる。
【００３９】（２）請求項２に記載の発明によれば、上
記電解液の溶媒が、環状炭酸エステルに鎖状炭酸エステ
ルを混合させた溶媒であるため、溶媒に環状炭酸エステ
ルのみを用いた場合に比べ、高温での充放電特性が良い
非水電解液二次電池が得られる。
記電解液の溶媒が、環状炭酸エステルに鎖状炭酸エステ
ルを混合させた溶媒であるため、溶媒に環状炭酸エステ
ルのみを用いた場合に比べ、高温での充放電特性が良い
非水電解液二次電池が得られる。
【００４０】（３）請求項３に記載の発明によれば、環
状炭酸エステルを、プロピレンカーボネート、エチレン
カーボネートのうち少なくとも一種以上と特定したの
で、高温での充放電特性に優れた非水電解液二次電池が
得られる。
状炭酸エステルを、プロピレンカーボネート、エチレン
カーボネートのうち少なくとも一種以上と特定したの
で、高温での充放電特性に優れた非水電解液二次電池が
得られる。
【００４１】（４）請求項４に記載の発明によれば、上
記鎖状炭酸エステルのうちでも置換基にメチル基を含む
ものに特定したので、更に高温での充放電特性に優れた
非水電解液二次電池が得られる。
記鎖状炭酸エステルのうちでも置換基にメチル基を含む
ものに特定したので、更に高温での充放電特性に優れた
非水電解液二次電池が得られる。
【００４２】（５）請求項５に記載の発明によれば、上
記置換基にメチル基を含む鎖状炭酸エステルとして、ジ
メチルカーボネート、エチルメチルカーボネートのうち
少なくとも一種以上を含むものに特定したので、実際に
高温での充放電特性が優れた非水電解液二次電池を得る
ことができる。
記置換基にメチル基を含む鎖状炭酸エステルとして、ジ
メチルカーボネート、エチルメチルカーボネートのうち
少なくとも一種以上を含むものに特定したので、実際に
高温での充放電特性が優れた非水電解液二次電池を得る
ことができる。
【００４３】（６）請求項６に記載の発明によれば、上
記電解液の溶質として、六弗化リン酸リチウムを用いる
構成としたので、例えば、電解液の溶媒にメチル基を有
する鎖状炭酸カーボネートを含み、溶質に六弗化リン酸
リチウムを使用することで、高温での充放電特性をより
良く向上させた実際的な非水電解液二次電池を得ること
ができる。
記電解液の溶質として、六弗化リン酸リチウムを用いる
構成としたので、例えば、電解液の溶媒にメチル基を有
する鎖状炭酸カーボネートを含み、溶質に六弗化リン酸
リチウムを使用することで、高温での充放電特性をより
良く向上させた実際的な非水電解液二次電池を得ること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 吉郎 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 リチウム金属酸化物を含んだ正極と、炭
素材料を含んだ負極と、非水電解液とを電池ケース内に
収納した非水電解液二次電池において、 電池ケース内に一般式ＭＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・m ＳｉＯ2 ・
n Ｈ2 Ｏ（但し、Ｍはアルカリ金属２原子またはアルカ
リ土類金属１原子、ｍ及びｎは組成比）で表わされる吸
着剤を添加したことを特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 上記電解液の溶媒が、環状炭酸エステル
と鎖状炭酸エステルとの混合溶媒であることを特徴とす
る請求項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】 上記環状炭酸エステルが、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネートのうち少なくとも一
種以上であることを特徴とする請求項２記載の非水電解
液二次電池。 - 【請求項４】 上記鎖状炭酸エステルが、置換基にメチ
ル基を含むことを特徴とする請求項２記載の非水電解液
二次電池。 - 【請求項５】 上記鎖状炭酸エステルが、ジメチルカー
ボネート、エチルメチルカーボネートのうち少なくとも
一種以上であることを特徴とする請求項２記載の非水電
解液二次電池。 - 【請求項６】 上記電解液の溶質が、六弗化リン酸リチ
ウムであることを特徴とする請求項１、２、３、４又は
５記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10003958A JPH11204143A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10003958A JPH11204143A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204143A true JPH11204143A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11571620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10003958A Pending JPH11204143A (ja) | 1998-01-12 | 1998-01-12 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204143A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013251A1 (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-09 | Hitachi, Ltd. | Lithium secondary cell and device |
| EP1107336A3 (en) * | 1999-11-30 | 2001-09-19 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
| JP2003036850A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造法 |
| JP2003077549A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| US9812745B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device |
-
1998
- 1998-01-12 JP JP10003958A patent/JPH11204143A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013251A1 (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-09 | Hitachi, Ltd. | Lithium secondary cell and device |
| EP1107336A3 (en) * | 1999-11-30 | 2001-09-19 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
| US7776465B1 (en) | 1999-11-30 | 2010-08-17 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte battery |
| JP2003036850A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造法 |
| JP2003077549A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| US9812745B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device |
| US10044076B2 (en) | 2012-12-28 | 2018-08-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device |
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