JPS6188466A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPS6188466A JPS6188466A JP59208703A JP20870384A JPS6188466A JP S6188466 A JPS6188466 A JP S6188466A JP 59208703 A JP59208703 A JP 59208703A JP 20870384 A JP20870384 A JP 20870384A JP S6188466 A JPS6188466 A JP S6188466A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- electrolyte
- negative electrode
- nonaqueous electrolyte
- aqueous electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はリチウムを活物質とする負極と、正極と、少く
とも一つの溶媒と少くとも一つの溶質とからなる非水電
解液とを備えた非水電解液二次電池に関するものである
。
とも一つの溶媒と少くとも一つの溶質とからなる非水電
解液とを備えた非水電解液二次電池に関するものである
。
（ロ） 従来の技術
リチウムを負極活物質とする非水電解液二次電池につい
ては、例えば特公昭５９−１１１８９号公報に開示され
ておシ、正極活物質としてチタン、ジルコニウム、ニオ
ビウム、タンタル、バナジウムの硫化物、セレン化物、
テルル化物など、又非水電解液を構成する溶媒としてプ
ロピレンカーポネ−）、ｒ−ブチロラクトン、ジメチル
スルホキシドなど、溶質として過塩素酸リチウム、ホウ
７ツ化リチウム、塩化リチウムなどを用いることが記載
されている。
ては、例えば特公昭５９−１１１８９号公報に開示され
ておシ、正極活物質としてチタン、ジルコニウム、ニオ
ビウム、タンタル、バナジウムの硫化物、セレン化物、
テルル化物など、又非水電解液を構成する溶媒としてプ
ロピレンカーポネ−）、ｒ−ブチロラクトン、ジメチル
スルホキシドなど、溶質として過塩素酸リチウム、ホウ
７ツ化リチウム、塩化リチウムなどを用いることが記載
されている。
ところで、この種電池は放電時にイオンとなって溶出し
たリチウムが充電時に金属リチウムとして負極表面に電
析するのであるが、この電析リチウムは表面積の大なる
微粒子状であるため活性度が高く、そのため非水電解液
を構成する溶媒と反応して溶媒を分解し非水電解液を劣
化させるに至り、又微粒子状のリチウムは負極との密着
性が悪いため電析リチウムは海綿状となりその空隙屹電
解液が吸蔵される結果電解液不足を来たすに至り、充放
電サイクル特性が低下する。
たリチウムが充電時に金属リチウムとして負極表面に電
析するのであるが、この電析リチウムは表面積の大なる
微粒子状であるため活性度が高く、そのため非水電解液
を構成する溶媒と反応して溶媒を分解し非水電解液を劣
化させるに至り、又微粒子状のリチウムは負極との密着
性が悪いため電析リチウムは海綿状となりその空隙屹電
解液が吸蔵される結果電解液不足を来たすに至り、充放
電サイクル特性が低下する。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は非水電解液の劣化及び不足を抑制して充放電サ
イクル特性に優れた非水電解液二次電池を提供すること
を目的とする。
イクル特性に優れた非水電解液二次電池を提供すること
を目的とする。
に）問題点を解決するための手段
本発明は上記目的を達成すべくなされたもの（こして、
非水電解液に、リチウムと合金化する金属の塩を添加し
たことを特徴とする。
非水電解液に、リチウムと合金化する金属の塩を添加し
たことを特徴とする。
ム、カドミウム、水銀、ビスマス及びコバルトのうち少
くとも一つの金属の塩が適用される。
くとも一つの金属の塩が適用される。
（ホ）作 用
本発明電池によれば、添加された金属塩の金属カチオン
は充電時、リチウムイオンが負極上に電析する際、リチ
ウムイオンと合金化して電析することになり、この電析
した合金は微粒子状の単独リチウムに比して活性度が低
く、溶媒との反応が抑制されると共に、電析物もリチウ
ム単独の場合に比して空隙の少ない微密なものであυ、
電解液の吸蔵量は少ない。
は充電時、リチウムイオンが負極上に電析する際、リチ
ウムイオンと合金化して電析することになり、この電析
した合金は微粒子状の単独リチウムに比して活性度が低
く、溶媒との反応が抑制されると共に、電析物もリチウ
ム単独の場合に比して空隙の少ない微密なものであυ、
電解液の吸蔵量は少ない。
（へ）実施例
以下本発明の実施例につき図面に基づき説明する。第１
図は電池の半断面図を示し、（１）、（２＋はステンレ
ス製の正、負極缶であってポリプロピレンよυなる絶縁
バッキング（３）によシ隔離されている。
図は電池の半断面図を示し、（１）、（２＋はステンレ
ス製の正、負極缶であってポリプロピレンよυなる絶縁
バッキング（３）によシ隔離されている。
（４）は正極であって二硫化チタン活物質に導電剤とし
てのアセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹脂
粉末を重量比で８０：１０：１０の割合で混合した正極
合剤を側圧成型したものであシ、正極缶（１）の内底面
に固着した正極集電体（５）に圧接されている。（６）
は負極であって所定寸法に打抜いたリチウム圧延板より
なり負極缶（２）の内底面に固着せる負極集電体（７）
に圧着されている。
てのアセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹脂
粉末を重量比で８０：１０：１０の割合で混合した正極
合剤を側圧成型したものであシ、正極缶（１）の内底面
に固着した正極集電体（５）に圧接されている。（６）
は負極であって所定寸法に打抜いたリチウム圧延板より
なり負極缶（２）の内底面に固着せる負極集電体（７）
に圧着されている。
（８；はポリプロピレン不織布よシなるセパレータであ
って、人達の組成の電解液が含浸されている。
って、人達の組成の電解液が含浸されている。
即チ、電解液は溶媒としてのプロピレンカーボネートに
溶質とじ１の過塩素酸リチウムを１モル／ｌ溶解したも
のであシ、且この電解液には１０モル／ ７４の濃度の
塩化アルミニウム＜ＡｌＣ１３）が溶解されている。こ
のようにして組立てた本発明電池を（Ａ）とする。
溶質とじ１の過塩素酸リチウムを１モル／ｌ溶解したも
のであシ、且この電解液には１０モル／ ７４の濃度の
塩化アルミニウム＜ＡｌＣ１３）が溶解されている。こ
のようにして組立てた本発明電池を（Ａ）とする。
又、下表の如く金属塩、添加濃度を種々変化させｆｃ電
池（Ｂ）〜（Ｉ）を試作した。
池（Ｂ）〜（Ｉ）を試作した。
表
第２図はこれら電池の充放電サイクル特性図を示し、充
放電条件は充電電流１［１ｍＡで充電終止電圧４６０Ｖ
とし、放電電流５ｍＡで放電終止電圧１．５Ｖとした。
放電条件は充電電流１［１ｍＡで充電終止電圧４６０Ｖ
とし、放電電流５ｍＡで放電終止電圧１．５Ｖとした。
又、第３図は金属塩としてＡＩＣ看°３とＭ ｇ Ｃｌ
Ｏ４とを用い大場合の金属塩濃度とサイクル数との関係
を示し、実線がＡｌＣｌ３、破線が３１ｇ０１ｄ４の賜
金を夫々示す。
Ｏ４とを用い大場合の金属塩濃度とサイクル数との関係
を示し、実線がＡｌＣｌ３、破線が３１ｇ０１ｄ４の賜
金を夫々示す。
第２図から明白なるように、電解液中に、リチウムと合
金化する金属の塩を添加しｌａ池（Ａ）〜（Ｆ）は、リ
チウムと合金化しない金属、例えがＦ６の塩を添加しｆ
Ｃ電池（Ｇ）（Ｉｉ）或いは無添加の電池（Ｉ）に比し
て電池の充放電サイクル特性が向上しているのがわかる
。
金化する金属の塩を添加しｌａ池（Ａ）〜（Ｆ）は、リ
チウムと合金化しない金属、例えがＦ６の塩を添加しｆ
Ｃ電池（Ｇ）（Ｉｉ）或いは無添加の電池（Ｉ）に比し
て電池の充放電サイクル特性が向上しているのがわかる
。
この理由を考察するに、電解液中に、リチウムと合金化
する金属の塩を添加すると、充電１時、リチウムイオン
が負極上に電析する際、上記金属カチオンがリチウムイ
オンと合金化して電析することになυ、この電析した合
金が微粒子状の単独リチウムに比して活性度が低く溶媒
との反応が抑ト：］され非水電解液の劣化が抑えられる
と共に、電析物もリチウム単独の場合に比して空隙の少
ない微密なものであ＃）電解液の吸蔵量が少ないので′
Ｆ４Ｘ解液不尾液不足すことがないことによって充放電
サイクル特性が向上したと考えられる。
する金属の塩を添加すると、充電１時、リチウムイオン
が負極上に電析する際、上記金属カチオンがリチウムイ
オンと合金化して電析することになυ、この電析した合
金が微粒子状の単独リチウムに比して活性度が低く溶媒
との反応が抑ト：］され非水電解液の劣化が抑えられる
と共に、電析物もリチウム単独の場合に比して空隙の少
ない微密なものであ＃）電解液の吸蔵量が少ないので′
Ｆ４Ｘ解液不尾液不足すことがないことによって充放電
サイクル特性が向上したと考えられる。
尚、金属塩としてＡｌＣｌ３と３１ｇＣ，ｇ０４の場合
を例にとると、その濃度は第６図から１０”〜１０モル
／ｌの範囲が特に好ましい。
を例にとると、その濃度は第６図から１０”〜１０モル
／ｌの範囲が特に好ましい。
又、金属塩として実施例としてはアルミニウム、マグネ
シウムの塩について例示したか、これに限定されずリチ
ウムと合金化する金属の塩が適用でき、その金属として
は亜鉛、鉛、銅、スズ、シリコン、バナジウム、カドミ
ウム、７１Ｊａ、ビスマス及びコバルトが挙げられる。
シウムの塩について例示したか、これに限定されずリチ
ウムと合金化する金属の塩が適用でき、その金属として
は亜鉛、鉛、銅、スズ、シリコン、バナジウム、カドミ
ウム、７１Ｊａ、ビスマス及びコバルトが挙げられる。
（ト） 発明の効果
上述した妬く、リチウムを活物質とする負極と、正碓と
、非水１解液とをＨａえた非水電解液二次電池に２いて
、非水電解液に、リチウムと合金化する金属の塩を添加
することにより、この遣電池の充放電サイクル特性を１
０ｊ上することができるものでるり、その１茶的１１Ｉ
Ｉｌｌ値に臨めて大でるる。
、非水１解液とをＨａえた非水電解液二次電池に２いて
、非水電解液に、リチウムと合金化する金属の塩を添加
することにより、この遣電池の充放電サイクル特性を１
０ｊ上することができるものでるり、その１茶的１１Ｉ
Ｉｌｌ値に臨めて大でるる。
第１図は本発明電池の半断面図、第２図は充放電サイク
ル特性図、第３図は金属塩のａ度とサイクル数との関係
を示す図である。 （１）・・・・・・正極缶、（２）・・・・・・負極缶
、（３；・・・・・・絶縁バッキング、（４）・・・・
・・正ｉ、（６）・・・・・・負極、（８ｊ・・・・・
・セパレータ。 出願入三洋電機株式会社
ル特性図、第３図は金属塩のａ度とサイクル数との関係
を示す図である。 （１）・・・・・・正極缶、（２）・・・・・・負極缶
、（３；・・・・・・絶縁バッキング、（４）・・・・
・・正ｉ、（６）・・・・・・負極、（８ｊ・・・・・
・セパレータ。 出願入三洋電機株式会社
Claims (2)
- （１）リチウムを活物質とする負極と、正極と、非水電
解液とを備え、前記非水電解液に、リチウムと合金化す
る金属の塩を添加したことを特徴とする非水電解液二次
電池。 - （２）前記金属の塩がアルミニウム、マグネシウム、亜
鉛、鉛、銅、スズ、シリコン、バナジウム、カドミウム
、水銀、ビスマス及びコバルトのうち少くとも一つの金
属の塩である特許請求の範囲１項記載の非水電解液二次
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208703A JPS6188466A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208703A JPS6188466A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188466A true JPS6188466A (ja) | 1986-05-06 |
Family
ID=16560676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208703A Pending JPS6188466A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6188466A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11204145A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-07-30 | Yuasa Corp | リチウム二次電池 |
| CN103367802A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | Tdk株式会社 | 锂离子二次电池用非水电解液和锂离子二次电池 |
| JP2014524120A (ja) * | 2011-07-12 | 2014-09-18 | コーニング インコーポレイテッド | リチウム金属アノードのための複合体保護層およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP59208703A patent/JPS6188466A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11204145A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-07-30 | Yuasa Corp | リチウム二次電池 |
| JP2014524120A (ja) * | 2011-07-12 | 2014-09-18 | コーニング インコーポレイテッド | リチウム金属アノードのための複合体保護層およびその製造方法 |
| CN103367802A (zh) * | 2012-03-27 | 2013-10-23 | Tdk株式会社 | 锂离子二次电池用非水电解液和锂离子二次电池 |
| US9601802B2 (en) | 2012-03-27 | 2017-03-21 | Tdk Corporation | Nonaqueous electrolyte for lithium-ion secondary battery containing vanadium and lithium-ion secondary battery containing same |
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