JPH11260400A

JPH11260400A - 非水電解質二次電池

Info

Publication number: JPH11260400A
Application number: JP10061086A
Authority: JP
Inventors: Norio Takami; 則雄高見; Takahisa Osaki; 隆久大崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-24
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JP3774315B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱安定性が高く、かつ長寿命な非水電解質二
次電池を提供することを目的とする。【解決手段】正極と、負極と、環状カーボネート及び
／または鎖状カーボネートを０．１〜３０体積％含有す
る常温型溶融塩からなる非水電解質とを具備したことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池に関して、特に常温型溶融塩からなる非水電解質を改
良した非水電解質二次電池に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、負極活物質としてリチウム、ナト
リウム、アルミニウムなどの軽金属を用いた非水電解液
電池は高エネルギー密度電池として注目されており、正
極活物質に二酸化マンガン（ＭｎＯ₂ ）、フッ化炭素
［（ＣＦ₂ ）_n ］、塩化チオニル（ＳＯＣｌ₂ ）等を用
いた一次電池は、既に電卓、時計の電源やメモリのバッ
クアップ電池として多用されている。

【０００３】さらに、近年、ＶＴＲ、通信機器などの各
種の電子機器の小型、軽量化に伴いそれらの電源として
高エネルギー密度の二次電池の要求が高まり、軽金属を
負極活物質とする非水電解液二次電池の研究が活発に行
われている。

【０００４】かかる二次電池のうち、正極にリチウム金
属酸化物を用い、負極にリチウム金属、あるいはリチウ
ム合金、もしくはリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素
質物を用い、電解液としてリチウム塩と下記化１に示す
骨格を有する有機物カチオンとを含有する常温溶融塩を
用いた非水電解液二次電池は、有機溶媒のような可燃性
の物質を電解液の主成分としないために安全性に優れた
二次電池として、例えば特開平４−３４９３６５号公報
等に開示されている。

【０００５】

【化１】

【０００６】しかしながら、この非水電解液二次電池に
おいては、充放電サイクルを繰り返すことによって電解
液が負極活物質により還元分解される現象が生じるた
め、サイクル寿命及び容量特性が劣るという問題点があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱安定性が
高く、かつ長寿命な非水電解質二次電池を提供しようと
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非水電解質
二次電池は、正極と、負極と、環状カーボネート及び／
または鎖状カーボネートを０．１〜３０体積％含有する
常温型溶融塩からなる非水電解質とを具備したことを特
徴とするものである。本発明に係る非水電解質二次電池
は、正極と、負極と、炭酸イオンを含有する常温型溶融
塩からなる非水電解質とを具備したことを特徴とするも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる非水電解質
二次電池の一例（コイン型非水電解質二次電池）を図１
を参照して説明する。有底円筒状の正極容器１内には、
金属製集電体２に正極ペレット３が担持された構造の正
極が収納されている。例えばポリオレフィン（例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン）製の多孔質フィルムの
ような多孔質シートからなるセパレータ４は、前記正極
ペレット３上に配置されている。非水電解質は、前記セ
パレータ４に含浸されている。負極ペレット５は、前記
セパレータ４上に配置されている。有底円筒状の負極封
口板６は、前記正極容器１にリング状の絶縁ガスケット
７を介してかしめ固定されている。

【００１０】次に、前記正極、前記負極ペレット５及び
前記非水電解質について詳しく説明する。１）正極（正極ペレット）この正極ペレットは、例えば、正極活
物質、導電剤およびバインダーを混練し、得られた合剤
をペレット状に成形することにより作製される。

【００１１】前記正極活物質としては、例えば、リチウ
ムコバルト酸化物（Ｌｉ_x ＣｏＯ₂）、リチウム鉄酸化
物（Ｌｉ_x ＦｅＯ₂ ）、リチウムニッケル酸化物（Ｌｉ
_x ＮｉＯ₂ ）、リチウムニッケルコバルト酸化物（Ｌｉ
_x Ｎｉ_y Ｃｏ_1-y Ｏ₂ ；０＜ｙ＜１）、リチウムマンガ
ン酸化物（Ｌｉ_x Ｍｎ₂ Ｏ₄ ）等のリチウム金属酸化
物、マンガン酸化物（ＭｎＯ₂ ）、五酸化バナジウム
（Ｖ₂ Ｏ₅ ）、クロム酸化物（Ｃｒ₃ Ｏ₈ ，ＣｒＯ
₂ ）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ₃ ）、二酸化チタン
（ＴｉＯ₂ ）等の金属酸化物を用いることができる。こ
れら金属酸化物を用いることによって、高電圧で、高容
量の非水電解質二次電池が得られる。特に、より電圧を
高める観点から、Ｌｉ_x ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_x ＦｅＯ₂ 、Ｌ
ｉ_x ＮｉＯ₂ 、Ｌｉ_x Ｎｉ_y Ｃｏ_1-y Ｏ₂ （０＜ｙ＜
１）、ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ を用いることが望ましい。また、
上記化合物において、ｘの範囲は、充放電反応の可逆性
を高める観点から、０≦ｘ≦２、好ましくは０＜ｘ＜
１．１とすると良い。

【００１２】前記導電剤としては、例えばアセチレンブ
ラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができ
る。前記バインダーとしては、例えばポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰ
ＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用い
ることができる。

【００１３】（正極集電体）前記正極集電体としては、
例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル、タングス
テン、又はモリブデンからなる金属箔、金属網等を用い
ることができる。

【００１４】２）負極ペレットこの負極ペレットは、例えば、負極活物質およびバイン
ダーを混練し、得られた合剤をペレット状に成形するこ
とにより作製される。

【００１５】前記負極活物質としては、例えば、リチウ
ム金属、リチウム合金（例えば、Ｌｉ₄ Ｔｉ₅ Ｏ₁₂な
ど）、金属酸化物（例えば、アモルファススズ酸化物、
ＷＯ₂、ＭｏＯ₂ など）、ＴｉＳ₂ 、リチウムイオンを
吸蔵・放出する炭素質物等を挙げることができる。中で
も、炭素質物が好ましい。この炭素質物を含む負極は、
負極の充放電効率を向上することができると共に、充放
電に伴う負極抵抗を小さくすることができるため、非水
電解質二次電池のサイクル寿命及び出力特性を大幅に向
上することができる。

【００１６】前記炭素質物としては、例えば、黒鉛、等
方性黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭
素、熱分解気相成長炭素などを挙げることができる。中
でも、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球
状炭素を含む負極は、充電効率が高いためにサイクル寿
命を向上することができ、好適である。さらに、メソフ
ェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素の黒鉛
結晶の配向は、放射状であることが好ましい。メソフェ
ーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素は、例え
ば、石油ピッチ、コールタール、樹脂などの原料を５５
０℃〜２０００℃で熱処理することにより炭素化する
か、あるいは２０００℃以上の熱処理で黒鉛化すること
によって作製することができる。

【００１７】前記炭素質物は、Ｘ線回折ピークから得ら
れる黒鉛結晶の（００２）面の面間隔ｄ₀₀₂ が０．３３
５４ｎｍ〜０．４０ｎｍの範囲にあることが好ましい。
前記炭素質物は、ＢＥＴ法による比表面積が０．５ｍ²
／ｇ以上であることが好ましい。前記比表面積のより好
ましい範囲は、１ｍ² ／ｇ以上である。

【００１８】前記バインダーとしては、例えばポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合
体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用
いることができる。

【００１９】３）非水電解質この非水電解質としては、以下に説明する２種類の常温
型溶融塩（ｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｌｔ
ｅｎｓａｌｔ）を用いることができる。

【００２０】（第１の常温型溶融塩）この常温型溶融塩
は、環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートを
０．１〜３０体積％含有する。

【００２１】前記常温型溶融塩は、例えば、０．１〜３
０体積％の環状カーボネート及び／または鎖状カーボネ
ートと、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）から
選ばれる少なくとも１種以上の元素を含有したリチウム
塩と、下記化２で表される骨格を有する有機物カチオン
を生じる化合物とを混合して得ることができる。

【００２２】

【化２】

【００２３】前記組成の溶融塩は、常温において液状
で、かつ不燃性のイオン性融体である。前記溶融塩から
なる電解質は、高温環境下においても非常に安定で燃焼
せず、かつガスの発生量が少ない。このため、安全性が
向上され、高温貯蔵下における熱安定性及び内圧特性に
優れる非水電解質二次電池を提供することができる。

【００２４】前記環状カーボネートとしては、エチレン
カーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、トリフルオロプロピレンカーボネート（ＴＦＰ
Ｃ）等から選ばれる少なくとも１種を用いることができ
る。

【００２５】前記鎖状カーボネートとしては、ジメチル
カーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート
（ＭＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等から選
ばれる少なくとも１種を用いることができる。

【００２６】前記常温型溶融塩は、前記環状カーボネー
ト及び前記鎖状カーボネートのうち少なくともいずれか
一方のカーボネートを含む。このカーボネートが初充放
電時に還元分解されて炭酸イオン（ＣＯ₃ ^2-）を生成
し、このＣＯ₃ ^2-がＬｉ等と反応して負極表面に保護膜
を形成するものと推測される。前記カーボネートの含有
量を前記範囲に規定することによって、初充電時、負極
表面に前記保護皮膜を適度に形成することができるた
め、負極による非水電解質の還元分解を抑制することが
でき、充放電効率を向上することができ、サイクル寿命
を大幅に向上することができる。また、同時に非水電解
質の粘度及び凝固点を低くすることができるため、大電
流特性及び低温特性を改善することができる。前記カー
ボネート含有量を０．１体積％未満にすると、保護膜形
成の効果が小さいため、サイクル寿命の向上を図ること
が困難になる。一方、前記カーボネート含有量が３０体
積％を越えると、非水電解質の引火点及び熱安定性の低
下が顕著になる。前記カーボネート含有量のより好まし
い範囲は、１〜５体積％である。また、環状カーボネー
トの方が好ましい。

【００２７】前記リチウム塩としては、例えば、ＬｉＢ
Ｆ₄ 、ＬｉＰＦ₆ 、ＬｉＣＦ₃ ＳＯ₃ 及びＬｉＣ（ＣＦ
₃ ＳＯ₂ ）₃ から選ばれる少なくとも１種を用いること
ができる。前記リチウム塩は、前記溶融塩においてリチ
ウムイオンとフッ化物アニオン｛ＢＦ₄ ^- 、ＰＦ₆ ^- 、
ＣＦ₃ ＳＯ₃ ^- 、あるいはトリストリフルオロメタンス
ルフォニルメチドイオン（Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ^- ）｝
の形で存在する。前記溶融塩中に存在するフッ化物アニ
オンは、１種類であっても、２種類以上であっても良
い。特に、前記溶融塩中に含まれるフッ化物アニオン
は、Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ^- であると良い。このフッ化
物アニオン（Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ^- ）を含む溶融塩を
備えた電解質は、熱安定性が高く、分解し難く、さらに
アルミニウムや、ステンレス、もしくはニッケルからな
る集電体との腐食反応が起こりがたい。

【００２８】前述した化２に示す骨格を有する有機物カ
チオンとしては、ジアルキルイミダゾリウムイオン（Ｄ
Ｉ⁺ ）や、トリアルキルイミダゾリウムイオン（ＴＩ
⁺ ）等のイミダゾリウムイオン、テトラアルキルアンモ
ニウムイオン（ＴＡ⁺ ）、アルキルピリジニウムイオン
（ＡＰ⁺ ）等を挙げることができる。前記有機物カチオ
ンとしては、前述した種類のカチオンから選ばれる１種
又は２種以上を用いることができる。

【００２９】特に、前記ジアルキルイミダゾリウムイオ
ンの中でも、１−メチル−３−エチルイミダゾリウムイ
オン（ＭＥＩ⁺ ）が好ましい。前記トリアルキルイミダ
ゾリウムイオンの場合には、１，２−ジメチル−３−プ
ロピルイミダゾリウムイオン（ＤＭＰＩ⁺ ）が好まし
い。また、前記テトラアルキルアンモニウムイオンとし
ては、ジメチルエチルメトキシアンモニウムイオン（Ｄ
ＭＥＭＡ⁺ ）が望ましい。さらに、前記アルキルピリジ
ニウムイオンとしては、１−ブチルピリジニウムイオン
（ＢＰ⁺ ）が好ましい。

【００３０】前述した化２に示す骨格を有する有機物カ
チオンを生じる化合物としては、たとえば、四フッ化ホ
ウ酸ジアルキルイミダゾリウム（ＤＩ・ＢＦ₄ ）、ジア
ルキルイミダゾリウムトリストリフルオロメタンスルフ
ォニルメチド（ＤＩ・Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ）、六フッ
化リン酸ジアルキルイミダゾリウム（ＤＩ・ＰＦ₆ ）、
トリアルキルイミダゾリウムトリストリフルオロメタン
スルフォニルメチド（ＴＩ・Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ）等
の前記有機物カチオンを有する有機塩を挙げることがで
きる。中でも、ＤＩ・Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ 及びＴＩ・
Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ は、イオン伝導性、化学安定性及
び電気化学安定性に優れているため、好ましい。特に、
１−メチル−３−エチルイミダゾリウムトリストリフル
オロメタンスルフォニルメチド（ＭＥＩ・Ｃ（ＣＦ₃ Ｓ
Ｏ₂ ）₃ ）や、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダ
ゾリウムトリストリフルオロメタンスルフォニルメチド
（ＤＭＰＩ・Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ）を用いることが実
用上優れている。

【００３１】前記溶融塩は、前記フッ化物アニオンとし
てＣ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ^- を、前記有機物カチオンとし
て１−メチル−３−エチルイミダゾリウムイオン（ＭＥ
Ｉ⁺）を含む組成を有することが好ましい。このような
組成の溶融塩を含む電解質は、イオン伝導性、電気化学
安定性（分解電圧４．５Ｖ〜５Ｖ）及び化学安定性を大
幅に向上することができるため、高出力及び高電圧を有
する二次電池を実現することができる。

【００３２】前記溶融塩中のリチウムイオンの含有量
は、０．１ｍｏｌ／ｋｇ〜１．５ｍｏｌ／ｋｇの範囲に
することが望ましい。前記リチウムイオンの含有量を
０．１ｍｏｌ／ｋｇ未満にすると、過電圧が大きくなっ
て充放電効率が低下する恐れがある。一方、前記リチウ
ムイオンの含有量が１．５ｍｏｌ／ｋｇを越えると、前
記溶融塩の融点が上昇する恐れがあると共に、前記溶融
塩の経時安定性が得られなくなる恐れがある。前記リチ
ウムイオンの含有量のより好ましい範囲は、０．２５ｍ
ｏｌ／ｋｇ〜１．０ｍｏｌ／ｋｇである。

【００３３】（第２の常温型溶融塩）この常温型溶融塩
は、炭酸イオンを含有する。前記常温型溶融塩は、例え
ば、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）から選ば
れる少なくとも１種以上の元素を含有したリチウム塩
と、前述した化２で表される骨格を有する有機物カチオ
ンを生じる化合物とを混合し、これに炭酸ガスを数気圧
に加圧して飽和させるか、あるいは炭酸リチウムを溶解
させることにより得ることができる。

【００３４】前記リチウム塩及び前記有機物カチオンを
生じる化合物としては、前述した第１の常温型溶融塩で
説明したのと同様なものを用いることができる。また、
この第２の常温型溶融塩は、前記第１の常温型溶融塩に
炭酸ガスを数気圧に加圧して飽和させるか、あるいは炭
酸リチウムを溶解させて構成しても良い。

【００３５】前述した図１においては、前記第１の常温
型溶融塩か、あるいは前記第２の常温型溶融塩からなる
非水電解質を前記セパレータ４に含浸させる例を説明し
たが、前記第１の常温型溶融塩か、あるいは前記第２の
常温型溶融塩にポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ
アクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエーテルまたはポリ
ビニリデンフロライド（ＰＶｄＦ）などの高分子を複合
化させて得られたゲル状の固体電解質を前記セパレータ
４に含浸させても良い。また、このゲル状の固体電解質
を用いる場合、前記セパレータ４に含浸させず、前記ゲ
ル状の固体電解質をシート化し、これを前記正極ペレッ
ト３及び前記負極ペレット５の間に介在させても良い。
溶融塩を複合化した高分子固体電解質は、従来の高分子
固体電解質に比べてイオン伝導性を大幅に向上すること
ができる。より好ましい固体電解質は、リチウムイオン
と、フッ化物アニオンとしてトリストリフルオロメタン
スルフォニルメチドイオンＣ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ^- か、
あるいはＢＦ₄ ^- と、ＭＥＩ⁺ とからなる溶融塩に、高
分子としてＰＡＮか、あるいはＰＶｄＦを１０〜５０重
量％添加して得られるゲル状の固体電解質である。

【００３６】以上詳述したように本発明に係る非水電解
質二次電池は、環状カーボネート及び／または鎖状カー
ボネートを０．１〜３０体積％含有する第１の常温型溶
融塩からなる非水電解質を具備する。このような非水電
解質は、熱安定性を向上することができる。また、前記
非水電解質は、例えば、リチウム金属、リチウム合金、
リチウムを吸蔵・放出する金属酸化物や炭素質物のよう
な材料を活物質として含む負極表面に初充放電時、保護
膜を形成することができるため、前記負極によて非水電
解質が還元分解されるのを抑制することができ、前記負
極の充放電効率を向上することができる。その結果、高
温環境下においても優れた性能が得られ、かつ長寿命な
非水電解質二次電池を実現することができる。

【００３７】また、本発明に係る別の非水電解質二次電
池は、炭酸イオンを含有する第２の常温型溶融塩からな
る非水電解質を具備する。このような非水電解質は、熱
安定性を向上することができる。また、例えばリチウム
金属、リチウム合金、リチウムを吸蔵・放出する金属酸
化物や炭素質物のような材料を活物質として含む負極表
面に、初充放電時、前記非水電解質に含まれる炭酸イオ
ンを用いて保護膜を形成することができるため、前記負
極によって非水電解質が還元分解されるのを抑制するこ
とができ、前記負極の充放電効率を向上することができ
る。その結果、高温環境下においても優れた性能が得ら
れ、かつ長寿命な非水電解質二次電池を実現することが
できる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図面を参照
して詳細に説明する。（例１）まず、正極活物質としてリチウムコバルト酸化
物（ＬｉＣｏＯ₂ ）を用い、これに導電剤として正極全
体に対し８重量％の割合となるように黒鉛粉末、バイン
ダーとして正極全体に対し５重量％の割合となるように
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）をそれぞれ配合し、
得られた合剤を圧縮成形することにより正極ペレットを
作製した。

【００３９】また、負極活物質として３０００℃で熱処
理した黒鉛化メソフェーズピッチ系炭素繊維粉末を用
い、これにバインダーとして負極全体に対し６重量％の
割合となるようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を
配合し、得られた合剤を圧縮成形することにより負極ペ
レットを作製した。

【００４０】一方、１−メチル−３−エチルイミダゾリ
ウムテトラフルオロホウ酸塩（ＭＥＩ・ＢＦ₄ ）に、溶
融塩中のリチウムイオン含有量が０．５ｍｏｌ／ｋｇに
なるようにＬｉＢＦ₄ を添加し、さらにエチレンカーボ
ネート（ＥＣ）を１体積％添加することにより、常温型
溶融塩を調製した。

【００４１】この常温溶融塩をセパレータとしてのポリ
エチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレー
タ、前記正極ペレット、前記負極ペレット及び正極集電
体としてのアルミニウム製ホイルを用いて前述した図１
に示す構造を有し、直径が２０ｍｍで、高さが３．２ｍ
ｍのコイン型非水電解質二次電池を製造した。

【００４２】（例２）ＭＥＩ・Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃
に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が１ｍｏｌ／ｋｇ
になるようにＬｉＣ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ を添加し、さら
にＥＣを１体積％添加することにより常温溶融塩を調製
した。

【００４３】この常温溶融塩をセパレータとしてのポリ
エチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレー
タを用いること以外は、例１と同様なコイン型非水電解
質二次電池を製造した。

【００４４】（例３）ＥＣの代わりにジメチルカーボネ
ート（ＤＭＣ）を１体積％添加すること以外は、例１と
同様なコイン型非水電解質二次電池を製造した。

【００４５】（例４）負極活物質としてＳｎ₂ ＢＰＯ₆
及び黒鉛が４：１の割合で混合されたものを用いること
以外は、例１と同様なコイン型非水電解質二次電池を製
造した。

【００４６】（例５）常温溶融塩中のＥＣの含有量を２
０体積％にすること以外は、例１と同様なコイン型非水
電解質二次電池を製造した。

【００４７】（例６）ＭＥＩ・Ｃ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃
に、溶融塩中のリチウムイオン含有量が０．５ｍｏｌ／
ｋｇになるようにＬｉＣ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ を添加し、
さらにＥＣを２５体積％添加することにより常温溶融塩
を調製した。

【００４８】この常温溶融塩をセパレータとしてのポリ
エチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレー
タを用いること以外は、例１と同様なコイン型非水電解
質二次電池を製造した。

【００４９】（例７）ＭＥＩ・ＢＦ₄ に、溶融塩中のリ
チウムイオン含有量が０．５ｍｏｌ／ｋｇになるように
ＬｉＢＦ₄ を混合した。得られた混合物に炭酸ガスを３
０℃、１．５気圧で通気し、飽和させることにより炭酸
イオンを含有した常温型溶融塩を調製した。

【００５０】この常温溶融塩をセパレータとしてのポリ
エチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレー
タを用いること以外は、例１と同様なコイン型非水電解
質二次電池を製造した。

【００５１】（例８）エチレンカーボネート（ＥＣ）と
ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合溶媒（体積比
１：１）にＬｉＢＦ₄ を１ｍｏｌ／ｌ溶解させて非水電
解液を調製した。

【００５２】この非水電解液をセパレータとしてのポリ
エチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレー
タを用いること以外は、例１と同様なコイン型非水電解
質二次電池を製造した。

【００５３】（例９）ＭＥＩ・ＢＦ₄ に、溶融塩中のリ
チウムイオン含有量が０．５ｍｏｌ／ｋｇになるように
ＬｉＢＦ₄ を添加することにより、常温型溶融塩を調製
した。

【００５４】この常温溶融塩をセパレータとしてのポリ
エチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレー
タを用いること以外は、例１と同様なコイン型非水電解
質二次電池を製造した。

【００５５】（例１０）常温溶融塩中のＥＣの含有量を
５０体積％にすること以外は、例１と同様なコイン型非
水電解質二次電池を製造した。

【００５６】得られた例１〜１０の二次電池について、
４ｍＡ／ｃｍ² の定電流密度で、４．２Ｖ〜２．５Ｖの
範囲にて６０℃で充放電サイクル試験を行い、１サイク
ル目の放電容量及びサイクル寿命（容量が初期容量の８
０％以下となったサイクル数）を測定し、その結果を下
記表１に示す。なお、試験は全て充電から始めた。

【００５７】また、各二次電池に前述した条件で初充放
電を施し、基準容量の確認を行った。次いで、前述した
条件で充電した後、１００℃で３０日間保管した際の容
量維持率（基準容量に対する）を算出し、その結果を下
記表１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】環状もしくは鎖状のカーボネートを含む常
温型溶融塩か、炭酸イオンを含む常温型溶融塩を非水電
解質として備えた例１〜７の二次電池は、例８〜１０の
二次電池に比べて初期容量、サイクル寿命及び高温環境
下での容量維持率に優れることがわかる。

【００６０】これに対し、非水電解液を備えた例８の二
次電池及びカーボネート類及び炭酸ガスが無添加の常温
型溶融塩を備えた例９の二次電池は、サイクル寿命及び
高温環境下での容量維持率が例１〜７に比べて低いこと
がわかる。また、５０体積％の環状カーボネートを含有
した常温型溶融塩を備えた例１０の二次電池は、初期容
量、及び高温環境下での容量維持率のいずれもが例１〜
７に比べて低いことがわかる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、熱
安定性が高く、かつ高容量、長寿命で、高電圧を有する
非水電解質二次電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる非水電解質二次電池の一例（コ
イン型非水電解質二次電池）を示す部分切欠側面図。

【符号の説明】

１…正極容器、２…正極集電体、３…正極ペレット、４…セパレータ５…負極ペレット、６…負極封口板、７…絶縁ガスケット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極と、負極と、環状カーボネート及び
／または鎖状カーボネートを０．１〜３０体積％含有す
る常温型溶融塩からなる非水電解質とを具備したことを
特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】正極と、負極と、炭酸イオンを含有する
常温型溶融塩からなる非水電解質とを具備したことを特
徴とする非水電解質二次電池。