JP2000323171A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低温放電性能を高めたうえで、高温放置後の電
池の膨れを抑制する。 【解決手段】リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構
成要素とする正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する
物質を構成要素とする負極と、非水電解液とを備え、前
記非水電解液は、少なくともエチレンカーボネートとメ
チルエチルカーボネートを含有し、かつ、１〜５重量％
のプロパンスルトンを含有する。
池の膨れを抑制する。 【解決手段】リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構
成要素とする正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する
物質を構成要素とする負極と、非水電解液とを備え、前
記非水電解液は、少なくともエチレンカーボネートとメ
チルエチルカーボネートを含有し、かつ、１〜５重量％
のプロパンスルトンを含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池に関する。
池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生用の携帯電話、ポータブル電
子機器や携帯情報端末などの急速な小形軽量化・多様化
に伴い、その電源である電池に対して、小形で軽量かつ
高エネルギー密度で、さらに長期間くり返し充放電が実
現できる二次電池の開発が強く要求されている。なかで
も、水溶液系電解液を使用する鉛電池やニッケルカドミ
ウム電池と比較して、これらの要求を満たす二次電池と
してリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池
が最も有望であり、活発な研究がおこなわれている。
子機器や携帯情報端末などの急速な小形軽量化・多様化
に伴い、その電源である電池に対して、小形で軽量かつ
高エネルギー密度で、さらに長期間くり返し充放電が実
現できる二次電池の開発が強く要求されている。なかで
も、水溶液系電解液を使用する鉛電池やニッケルカドミ
ウム電池と比較して、これらの要求を満たす二次電池と
してリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池
が最も有望であり、活発な研究がおこなわれている。
【０００３】非水電解質二次電池の正極活物質には、二
硫化チタン、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデン
をはじめとしてリチウムコバルト複合酸化物、リチウム
ニッケル複合酸化物およびスピネル型リチウムマンガン
酸化物等の一般式ＬｉｘＭＯ２（ただし、Ｍは一種以上
の遷移金属）で表される種々の化合物が検討されてい
る。なかでも、リチウムコバルト複合酸化物、リチウム
ニッケル複合酸化物およびスピネル型リチウムマンガン
酸化物などは、４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）以上の極め
て貴な電位で充放電をおこなうため、正極として用いる
ことで高い放電電圧を有する電池を実現できる。
硫化チタン、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデン
をはじめとしてリチウムコバルト複合酸化物、リチウム
ニッケル複合酸化物およびスピネル型リチウムマンガン
酸化物等の一般式ＬｉｘＭＯ２（ただし、Ｍは一種以上
の遷移金属）で表される種々の化合物が検討されてい
る。なかでも、リチウムコバルト複合酸化物、リチウム
ニッケル複合酸化物およびスピネル型リチウムマンガン
酸化物などは、４Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）以上の極め
て貴な電位で充放電をおこなうため、正極として用いる
ことで高い放電電圧を有する電池を実現できる。
【０００４】非水電解質二次電池の負極活物質には、金
属リチウムやリチウムを含む合金をはじめとしてリチウ
ムの吸蔵・放出が可能な炭素材料などの種々のものが検
討されているが、なかでも炭素材料を使用すると、サイ
クル寿命の長い電池が得られ、かつ安全性が高いという
利点がある。
属リチウムやリチウムを含む合金をはじめとしてリチウ
ムの吸蔵・放出が可能な炭素材料などの種々のものが検
討されているが、なかでも炭素材料を使用すると、サイ
クル寿命の長い電池が得られ、かつ安全性が高いという
利点がある。
【０００５】非水電解質二次電池の電解液には、一般に
エチレンカーボネート（ＥＣ）やプロピレンカーボネー
トなどの高誘電率の溶媒とジエチルカーボネート（ＤＥ
Ｃ）などの低粘度溶媒との混合系溶媒にＬｉＰＦ６やＬ
ｉＢＦ４等の支持塩を溶解させた電解液が使用されてい
る。特に低粘度溶媒にメチルエチルカーボネート（ＭＥ
Ｃ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などの比較的分
子量の小さい溶媒を使用することにより、低温での放電
性能が良好になることが知られている。しかし、このよ
うなメチルエチルカーボネートやジメチルカーボネート
を電解液に含有した非水電解質二次電池は、低温での放
電性能は良好であるが、８０℃等の高温に電池が放置さ
れたときに電池が大きく膨れるという問題点があった。
エチレンカーボネート（ＥＣ）やプロピレンカーボネー
トなどの高誘電率の溶媒とジエチルカーボネート（ＤＥ
Ｃ）などの低粘度溶媒との混合系溶媒にＬｉＰＦ６やＬ
ｉＢＦ４等の支持塩を溶解させた電解液が使用されてい
る。特に低粘度溶媒にメチルエチルカーボネート（ＭＥ
Ｃ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などの比較的分
子量の小さい溶媒を使用することにより、低温での放電
性能が良好になることが知られている。しかし、このよ
うなメチルエチルカーボネートやジメチルカーボネート
を電解液に含有した非水電解質二次電池は、低温での放
電性能は良好であるが、８０℃等の高温に電池が放置さ
れたときに電池が大きく膨れるという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、低温での放電性能が優れており、なおかつ高温放置
時の電池の膨れが抑制された非水電解質二次電池を提供
することにある。
は、低温での放電性能が優れており、なおかつ高温放置
時の電池の膨れが抑制された非水電解質二次電池を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、リチウムイオンを吸蔵・放出する物
質を構成要素とする正極と、リチウムイオンを吸蔵・放
出する物質を構成要素とする負極と、非水電解液とを備
えてなる電池において、非水電解液は、少なくともエチ
レンカーボネートと、メチルエチルカーボネートまたは
ジメチルカーボネートを含有するようにし、さらにこれ
にプロパンスルトンを添加することが良いことを見出し
た。そして、その添加量は、非水電解液に対して１〜５
重量％が良いことを見出した。こうすることにより、電
解液へのエチレンカーボネートと、メチルエチルカーボ
ネートまたはジメチルカーボネートの含有により低温放
電性能を向上し、電池の高温放置時の膨れを抑えること
ができる。
に、本発明者らは、リチウムイオンを吸蔵・放出する物
質を構成要素とする正極と、リチウムイオンを吸蔵・放
出する物質を構成要素とする負極と、非水電解液とを備
えてなる電池において、非水電解液は、少なくともエチ
レンカーボネートと、メチルエチルカーボネートまたは
ジメチルカーボネートを含有するようにし、さらにこれ
にプロパンスルトンを添加することが良いことを見出し
た。そして、その添加量は、非水電解液に対して１〜５
重量％が良いことを見出した。こうすることにより、電
解液へのエチレンカーボネートと、メチルエチルカーボ
ネートまたはジメチルカーボネートの含有により低温放
電性能を向上し、電池の高温放置時の膨れを抑えること
ができる。
【０００８】すなわち、本発明の非水電解質二次電池
は、リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素と
する正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構
成要素とする負極と、非水電解液とを備え、前記非水電
解液は、少なくともエチレンカーボネートとメチルエチ
ルカーボネートを含有し、かつ、１〜５重量％のプロパ
ンスルトンを含有することを特徴とする。
は、リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素と
する正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構
成要素とする負極と、非水電解液とを備え、前記非水電
解液は、少なくともエチレンカーボネートとメチルエチ
ルカーボネートを含有し、かつ、１〜５重量％のプロパ
ンスルトンを含有することを特徴とする。
【０００９】本発明の非水電解質二次電池は、リチウム
イオンを吸蔵・放出する物質を構成要素とする正極と、
リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素とする
負極と、非水電解液とを備え、前記非水電解液は、少な
くともエチレンカーボネートとジメチルカーボネートを
含有し、かつ、１〜５重量％のプロパンスルトンを含有
することことを特徴とする。
イオンを吸蔵・放出する物質を構成要素とする正極と、
リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素とする
負極と、非水電解液とを備え、前記非水電解液は、少な
くともエチレンカーボネートとジメチルカーボネートを
含有し、かつ、１〜５重量％のプロパンスルトンを含有
することことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明における非水電解質二次電
池の正極はＬｉＭＯ２（ただし、Ｍは一種以上の遷移金
属）で表される基本構造を有するリチウム遷移金属複合
酸化物を主体とする化合物を単独または二種以上を混合
して使用することができ、特に放電電圧の高さから遷移
金属ＭとしてＣｏ，Ｎｉ，Ｍｎから選択して使用するこ
とが望ましい。また、ＬｉＭｎ２Ｏ４などで表される基
本構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を主体とす
る化合物を用いることも可能である。
池の正極はＬｉＭＯ２（ただし、Ｍは一種以上の遷移金
属）で表される基本構造を有するリチウム遷移金属複合
酸化物を主体とする化合物を単独または二種以上を混合
して使用することができ、特に放電電圧の高さから遷移
金属ＭとしてＣｏ，Ｎｉ，Ｍｎから選択して使用するこ
とが望ましい。また、ＬｉＭｎ２Ｏ４などで表される基
本構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物を主体とす
る化合物を用いることも可能である。
【００１１】負極はコークス類、ガラス状炭素類、グラ
ファイト類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類、炭素繊
維などの炭素質材料、あるいは金属リチウム、リチウム
合金、ポリアセン等を単独でまたは二種以上を混合して
使用することができるが、特に、安全性の高さから炭素
質材料を用いるのが望ましい。
ファイト類、難黒鉛化性炭素類、熱分解炭素類、炭素繊
維などの炭素質材料、あるいは金属リチウム、リチウム
合金、ポリアセン等を単独でまたは二種以上を混合して
使用することができるが、特に、安全性の高さから炭素
質材料を用いるのが望ましい。
【００１２】本発明の非水電解液の溶媒としては、エチ
レンカーボネートとメチルエチルカーボネートとの混合
溶媒あるいはエチレンカーボネートとジメチルカーボネ
ートとの混合溶媒を用いる。前記混合溶媒に、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、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、２−メチル−ｙ−ブチルラクトン、ア
セチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ス
ルホラン、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、３−メチル−１，３−ジオキソラン、酢酸
メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン
酸エチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボネー
ト、メチルプロピルカーボネート、エチルイソプロピル
カーボネート、ジブチルカーボネート等を単独でまたは
二種以上用いてこれを混合して使用しても良い。
レンカーボネートとメチルエチルカーボネートとの混合
溶媒あるいはエチレンカーボネートとジメチルカーボネ
ートとの混合溶媒を用いる。前記混合溶媒に、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、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、２−メチル−ｙ−ブチルラクトン、ア
セチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ス
ルホラン、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、３−メチル−１，３−ジオキソラン、酢酸
メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン
酸エチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボネー
ト、メチルプロピルカーボネート、エチルイソプロピル
カーボネート、ジブチルカーボネート等を単独でまたは
二種以上用いてこれを混合して使用しても良い。
【００１３】非水電解液の溶質としての電解質塩は、Ｌ
ｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＰｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、
ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３、ＬｉＣＦ
３ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、Ｌ
ｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等を単独でまたは二種以上を
混合して使用することができる。電解質塩としては中で
もＬｉＰＦ６を用いるのが好ましい。
ｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＰｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、
ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３、ＬｉＣＦ
３ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、Ｌ
ｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等を単独でまたは二種以上を
混合して使用することができる。電解質塩としては中で
もＬｉＰＦ６を用いるのが好ましい。
【００１４】本発明で用いるプロパンスルトンの化学式
を図２に示す。該プロパンスルトンは非水電解液に対し
て１〜５重量％添加する。１重量％より小さいと、電池
の膨れ抑制の効果が得られず、また５重量％より大きい
と低温放電性能が悪化してしまうからである。
を図２に示す。該プロパンスルトンは非水電解液に対し
て１〜５重量％添加する。１重量％より小さいと、電池
の膨れ抑制の効果が得られず、また５重量％より大きい
と低温放電性能が悪化してしまうからである。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、比較例とあわせ
て、説明する。
て、説明する。
【００１６】図１は、本例に用いた角形非水電解質二次
電池の概略断面図である。
電池の概略断面図である。
【００１７】この角形非水電解質二次電池１は、アルミ
集電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要
素とする正極合剤を塗布してなる下記正極３と、銅集電
体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素と
する負極合剤を塗布してなる下記負極４とがセパレータ
５を介して巻回された扁平巻状電極群２と、電解質塩を
含有した非水電解液とを電池ケース６に収納してなるも
のである。
集電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要
素とする正極合剤を塗布してなる下記正極３と、銅集電
体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素と
する負極合剤を塗布してなる下記負極４とがセパレータ
５を介して巻回された扁平巻状電極群２と、電解質塩を
含有した非水電解液とを電池ケース６に収納してなるも
のである。
【００１８】電池ケース６には、安全弁８を設けた電池
蓋がレーザー溶接によって取り付けられ、正極端子９は
正極リード１０を介して正極３と接続され、負極４は電
池ケース６の内壁と接触により電気的に接続されてい
る。
蓋がレーザー溶接によって取り付けられ、正極端子９は
正極リード１０を介して正極３と接続され、負極４は電
池ケース６の内壁と接触により電気的に接続されてい
る。
【００１９】正極合剤は、活物質のＬｉＣｏＯ２９０重
量部と、導電材のアセチレンブラック５重量部と、結着
剤のポリフッ化ビニリデン５重量部とを混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリー
を調製した。このスラリーを厚さ２０ミクロンのアルミ
集電体に均一に塗布、乾燥させた後、ロールプレスで圧
縮成型することにより正極３を作製した。
量部と、導電材のアセチレンブラック５重量部と、結着
剤のポリフッ化ビニリデン５重量部とを混合し、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリー
を調製した。このスラリーを厚さ２０ミクロンのアルミ
集電体に均一に塗布、乾燥させた後、ロールプレスで圧
縮成型することにより正極３を作製した。
【００２０】負極合剤は、鱗片状黒鉛９０重量部と、ポ
リフッ化ビニリデン１０重量部とを混合し、Ｎ−メチル
−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリーを調
製した。このスラリーを厚さ１０クロンの銅集電体に均
一に塗布、乾燥させた後、ロールプレスで圧縮成型する
ことにより負極４を作製した。
リフッ化ビニリデン１０重量部とを混合し、Ｎ−メチル
−２−ピロリドンを適宜加えて分散させ、スラリーを調
製した。このスラリーを厚さ１０クロンの銅集電体に均
一に塗布、乾燥させた後、ロールプレスで圧縮成型する
ことにより負極４を作製した。
【００２１】セパレータ５には、厚さ２５ミクロンの微
多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。
多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。
【００２２】上述の構成要素を用いて、幅３０ｍｍ高さ
４８ｍｍ厚み６ｍｍの角形非水電解質二次電池を作製し
た。
４８ｍｍ厚み６ｍｍの角形非水電解質二次電池を作製し
た。
【００２３】非水電解液は、下記実施例および比較例の
とおり調製した。
とおり調製した。
【００２４】（実施例１）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを５重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを５重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
【００２５】（実施例２）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
【００２６】（実施例３）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを１重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを１重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
【００２７】（実施例４）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを０．５重量
％添加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の
電解液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを０．５重量
％添加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の
電解液として用いた。
【００２８】（実施例５）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを１０重量％
添加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電
解液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを１０重量％
添加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電
解液として用いた。
【００２９】（実施例６）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比２
０：８０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比２
０：８０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添
加溶解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解
液として用いた。
【００３０】（実施例７）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添加溶
解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解液と
して用いた。
Ｃ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添加溶
解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解液と
して用いた。
【００３１】（実施例８）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）とジエチル
カーボネート（ＤＥＣ）の容積比４０：４０：２０の混
合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した溶液に添
加剤としてプロパンスルトンを３重量％添加溶解したも
のを前記角形非水電解質二次電池１の電解液として用い
た。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）とジエチル
カーボネート（ＤＥＣ）の容積比４０：４０：２０の混
合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した溶液に添
加剤としてプロパンスルトンを３重量％添加溶解したも
のを前記角形非水電解質二次電池１の電解液として用い
た。
【００３２】（比較例１）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液にプロパンスルトンを添加しないものを前記角
形非水電解質二次電池１の電解液として用いた。
Ｃ）とメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）の容積比５
０：５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解
した溶液にプロパンスルトンを添加しないものを前記角
形非水電解質二次電池１の電解液として用いた。
【００３３】（比較例２）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液にプロパンスルトンを添加しないものを前記角形非
水電解質二次電池１の電解液として用いた。
Ｃ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液にプロパンスルトンを添加しないものを前記角形非
水電解質二次電池１の電解液として用いた。
【００３４】（比較例３）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液に添加剤としてプロパンスルトンを添加しないもの
を前記角形非水電解質二次電池１の電解液として用い
た。
Ｃ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液に添加剤としてプロパンスルトンを添加しないもの
を前記角形非水電解質二次電池１の電解液として用い
た。
【００３５】（比較例４）エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添加溶
解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解液と
して用いた。
Ｃ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の容積比５０：
５０の混合液にＬｉＰＦ６を１モル／リットル溶解した
溶液に添加剤としてプロパンスルトンを３重量％添加溶
解したものを前記角形非水電解質二次電池１の電解液と
して用いた。
【００３６】上記の実施例１〜８と比較例１〜４の電池
を用い、２５℃、１Ｃ電流で４．１Ｖの定電流定電圧充
電を３時間行ったのち、−１０℃で１Ｃの定電流で放電
終止電圧２．７５Ｖまで放電を行い低温における放電容
量を測定した。
を用い、２５℃、１Ｃ電流で４．１Ｖの定電流定電圧充
電を３時間行ったのち、−１０℃で１Ｃの定電流で放電
終止電圧２．７５Ｖまで放電を行い低温における放電容
量を測定した。
【００３７】また、上記の電池を充電状態で８０℃で７
日間放置し、放置前後の電池厚みの増加すなわち膨れを
測定した。これらの結果を表１に示す。
日間放置し、放置前後の電池厚みの増加すなわち膨れを
測定した。これらの結果を表１に示す。
【表１】
【００３８】表１の実施例１〜３に示されるように、エ
チレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネー
ト（ＭＥＣ）の容積比５０：５０の混合液にＬｉＰＦ６
を１モル／リットル溶解した溶液に添加剤としてプロパ
ンスルトンを１〜５重量％添加溶解したものを電解液と
した電池は、低温での放電性能が良好であり、かつ、８
０℃の高温放置での電池の膨れが小さく良好である。
チレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネー
ト（ＭＥＣ）の容積比５０：５０の混合液にＬｉＰＦ６
を１モル／リットル溶解した溶液に添加剤としてプロパ
ンスルトンを１〜５重量％添加溶解したものを電解液と
した電池は、低温での放電性能が良好であり、かつ、８
０℃の高温放置での電池の膨れが小さく良好である。
【００３９】また、比較例１および比較例４よりプロパ
ンスルトンの添加量が０．５重量％以下の場合には、高
温放置時の膨れが大きくなり、また、比較例５よりプロ
パンスルトンの添加量が１０重量％以上になると低温で
の放電容量が少なくなり好ましくない。
ンスルトンの添加量が０．５重量％以下の場合には、高
温放置時の膨れが大きくなり、また、比較例５よりプロ
パンスルトンの添加量が１０重量％以上になると低温で
の放電容量が少なくなり好ましくない。
【００４０】なお、実施例４に示されるように、エチレ
ンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート
（ＭＥＣ）の容積比を変えた場合でもプロパンスルトン
を添加することによる効果は同じである。
ンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカーボネート
（ＭＥＣ）の容積比を変えた場合でもプロパンスルトン
を添加することによる効果は同じである。
【００４１】また、実施例５、比較例２に示されるよう
に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネ
ート（ＤＭＣ）との混合溶媒からなる電解液の場合も、
プロパンスルトンを添加することによる効果が発揮され
ることが分かる。
に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネ
ート（ＤＭＣ）との混合溶媒からなる電解液の場合も、
プロパンスルトンを添加することによる効果が発揮され
ることが分かる。
【００４２】また、実施例６、比較例７に示されるよう
に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカー
ボネート（ＭＥＣ）にジエチルカーボネート（ＤＥＣ）
を混合した場合でもプロパンスルトンを添加することに
より、高温放置後の電池の膨れを抑制することができ
る。
に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とメチルエチルカー
ボネート（ＭＥＣ）にジエチルカーボネート（ＤＥＣ）
を混合した場合でもプロパンスルトンを添加することに
より、高温放置後の電池の膨れを抑制することができ
る。
【００４３】また、比較例３、比較例６に示されるよう
に、エチレンカーボネート（ＥＣ）にメチルエチルカー
ボネート（ＭＥＣ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）
を混合しない場合は、プロパンスルトンを添加しなくて
も８０℃高温放置時の膨れが小さく、添加の効果は、ほ
とんど認められない。
に、エチレンカーボネート（ＥＣ）にメチルエチルカー
ボネート（ＭＥＣ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）
を混合しない場合は、プロパンスルトンを添加しなくて
も８０℃高温放置時の膨れが小さく、添加の効果は、ほ
とんど認められない。
【００４４】以上の結果より、非水電解液として、少な
くともエチレンカーボネート（ＥＣ）と、メチルエチル
カーボネート（ＭＥＣ）またはジメチルカーボネート
（ＤＭＣ）のどちらかもしくは両方を含有し、かつ、１
〜５重量％のプロパンスルトンを含有することにより、
低温での放電容量を維持しつつ、高温放置後の電池の膨
れを抑制することができる。プロパンスルトンを添加す
ることによる効果は顕著であり、その作用機構の詳細
は、明らかではないが、電解液中にプロパンスルトンを
１〜５重量％添加することによって、メチルエチルカー
ボネート（ＭＥＣ）や、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）の分解を抑制する作用があり、そのため分解による
ガス発生のための内圧の上昇が小さくなるからではない
かと考えられる。また、プロパンスルトンの添加量が５
重量％を越える場合に電池の低温放電性能が悪化するこ
とは、プロパンスルトンの濃度が増すために電解液の粘
度が上昇するために放電反応が阻害されることに起因す
るものと考えられる。
くともエチレンカーボネート（ＥＣ）と、メチルエチル
カーボネート（ＭＥＣ）またはジメチルカーボネート
（ＤＭＣ）のどちらかもしくは両方を含有し、かつ、１
〜５重量％のプロパンスルトンを含有することにより、
低温での放電容量を維持しつつ、高温放置後の電池の膨
れを抑制することができる。プロパンスルトンを添加す
ることによる効果は顕著であり、その作用機構の詳細
は、明らかではないが、電解液中にプロパンスルトンを
１〜５重量％添加することによって、メチルエチルカー
ボネート（ＭＥＣ）や、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）の分解を抑制する作用があり、そのため分解による
ガス発生のための内圧の上昇が小さくなるからではない
かと考えられる。また、プロパンスルトンの添加量が５
重量％を越える場合に電池の低温放電性能が悪化するこ
とは、プロパンスルトンの濃度が増すために電解液の粘
度が上昇するために放電反応が阻害されることに起因す
るものと考えられる。
【００４５】
【発明の効果】本発明による電池は、低温での放電性能
が良好であり、かつ、高温放置時の電池の膨れが小さく
良好な電池を提供することができる。
が良好であり、かつ、高温放置時の電池の膨れが小さく
良好な電池を提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す図であって、角形非
水電解質二次電池の縦断面図。
水電解質二次電池の縦断面図。
【図２】本発明に用いるプロパンスルトンの化学式を示
す図。
す図。
１ 非水電解質二次電池 ２ 電極群 ３ 正極 ４ 負極 ５ セパレータ ６ 電池ケース ７ 蓋 ８ 安全弁 ９ 正極端子 １０ 正極リード
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H029 AJ02 AJ04 AK03 AL06 AL07 AL08 AL12 AM01 AM02 AM03 AM07 BJ02 HJ01
Claims (2)
- 【請求項１】リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構
成要素とする正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する
物質を構成要素とする負極と、非水電解液とを備え、前
記非水電解液は、少なくともエチレンカーボネートとメ
チルエチルカーボネートを含有し、かつ、１〜５重量％
のプロパンスルトンを含有することを特徴とする非水電
解質二次電池。 - 【請求項２】リチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構
成要素とする正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する
物質を構成要素とする負極と、非水電解液とを備え、前
記非水電解液は、少なくともエチレンカーボネートとジ
メチルカーボネートを含有し、かつ、１〜５重量％のプ
ロパンスルトンを含有することことを特徴とするに記載
の非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11171483A JP2000323171A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11171483A JP2000323171A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323171A true JP2000323171A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15923951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11171483A Pending JP2000323171A (ja) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323171A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280064A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Sony Corp | 電解質および電池 |
| JP2005149750A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Nec Corp | 非水電解質二次電池 |
| EP1320143A3 (en) * | 2001-12-11 | 2005-12-21 | Hitachi Maxell Ltd. | Non-aqueous electrolyte battery |
| US7112388B2 (en) | 2002-06-27 | 2006-09-26 | Hitachi Maxwell Ltd. | Battery provided with terminals |
| JP2008311211A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-12-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| US8257865B2 (en) | 2001-11-20 | 2012-09-04 | Tdk Corporation | Electrode active material, electrode, lithium-ion secondary battery, method of making electrode active material, and method of making lithium-ion secondary battery |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000003724A (ja) * | 1997-08-22 | 2000-01-07 | Ube Ind Ltd | 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP2000123880A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-04-28 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
| JP2000123868A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-04-28 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
-
1999
- 1999-05-14 JP JP11171483A patent/JP2000323171A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000003724A (ja) * | 1997-08-22 | 2000-01-07 | Ube Ind Ltd | 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP2000123880A (ja) * | 1998-10-20 | 2000-04-28 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池 |
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| EP1798803A3 (en) * | 2001-12-11 | 2007-08-08 | Hitachi Maxell, Ltd. | Non-aqueous electrolyte battery |
| US7297447B2 (en) | 2001-12-11 | 2007-11-20 | Hitachi Maxell, Ltd. | Non-aqueous electrolyte battery |
| US7112388B2 (en) | 2002-06-27 | 2006-09-26 | Hitachi Maxwell Ltd. | Battery provided with terminals |
| US7416812B2 (en) | 2002-06-27 | 2008-08-26 | Hitachi Maxell Ltd. | Battery provided with terminals |
| JP2005149750A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Nec Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2008311211A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-12-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
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