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LITHIUM SECONDARY BATTERY, ELECTROLYTE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY, AND ADDITIVE AGENT FOR ELECTROLYTE OF LITHIUM SECONDARY BATTERY

Patent code P160013346
File No. S2015-0541-N0
Posted date Oct 5, 2016
Application number P2015-029190
Publication number P2016-152140A
Patent number P6372823
Date of filing Feb 18, 2015
Date of publication of application Aug 22, 2016
Date of registration Jul 27, 2018
Inventor
  • (In Japanese)春名 博史
  • (In Japanese)高橋 心
  • (In Japanese)阿部 登志雄
  • (In Japanese)田中 康隆
Applicant
  • (In Japanese)株式会社日立製作所
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title LITHIUM SECONDARY BATTERY, ELECTROLYTE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY, AND ADDITIVE AGENT FOR ELECTROLYTE OF LITHIUM SECONDARY BATTERY
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a lithium secondary battery superior in initial capacity and cycle characteristic; an electrolyte for a lithium secondary battery; and an additive agent for an electrolyte of a lithium secondary battery.
SOLUTION: A lithium secondary battery comprises: a positive electrode 10 capable of occluding and releasing lithium ions; a negative electrode 12 capable of occluding and releasing lithium ions; and a nonaqueous electrolyte in contact with the positive electrode 10 and the negative electrode 12. The nonaqueous electrolyte includes: a lithium hexafluorophosphate; and a boroxine compound which is in a liquid state at 25°C, and is expressed by (RO)3(BO)3, where R's independently represent an organic group having a chain alkyl group of a straight chain with three or more carbon atoms, in which the chain alkyl group may have a branch. In the case of the chain alkyl group having a branch, the number of atoms of the chain alkyl group in a part forming the straight chain is three or more.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年の携帯電話や携帯用パソコン等の移動体通信用電源はますます小型化、高エネルギ密度化(高容量化)が要望されており、船舶や、電力を動力の一部に利用したハイブリッド鉄道やハイブリッド車、電気自動車等の実用化が進んでいる。さらに、環境保護の観点から、深夜電力の貯蔵のみならず、太陽電池や風力発電と組み合わせた電力貯蔵用電源やスマートグリッドの開発も進んでいる。このような状況下、リチウム二次電池が注目されているが、リチウム二次電池は、充放電を繰り返すことで充放電効率の低下や電池内部抵抗の増加を示すため、電池性能の経時劣化が小さいリチウム二次電池が求められている。

このような技術に関連して、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1には、高電圧で繰り返し充電することができるリチウム二次電池用電解液を提供することが記載されている。具体的には、炭酸エステル溶媒及びホウ酸エステル溶媒から選ばれる少なくとも一種の溶媒と、LiBF4と、所定のボロキシン化合物と、を混合したリチウム二次電池用電解液が記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、リチウム二次電池、リチウム二次電池用電解液、及び、リチウム二次電池の電解液用添加剤に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極と、
リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極と、
前記正極及び負極に接触される非水電解液と、を備え、
前記非水電解液は、
ヘキサフルオロリン酸リチウムと、
(O-CH2CH2CH2CH33(BO)3及び(O-CH(CH3)CH2CH33(BO)3からなる群から選択される少なくとも一方のボロキシン化合物と、を含むことを特徴とする、リチウム二次電池

【請求項2】
 
前記非水電解液において、前記ボロキシン化合物を構成するホウ素原子のうちの少なくとも1つが、4価のホウ素原子になっていることを特徴とする、請求項1に記載のリチウム二次電池。

【請求項3】
 
前記非水電解液において、前記ボロキシン化合物の含有量が、前記非水電解液における濃度として、0.1質量%以上2質量%以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のリチウム二次電池。

【請求項4】
 
前記非水電解液には、ビニレンカーボネートが含まれていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のリチウム二次電池。

【請求項5】
 
ヘキサフルオロリン酸リチウムと、
(O-CH2CH2CH2CH33(BO)3及び(O-CH(CH3)CH2CH33(BO)3からなる群から選択される少なくとも一方のボロキシン化合物と、を含むことを特徴とする、リチウム二次電池用電解液

【請求項6】
 
記ボロキシン化合物を構成するホウ素原子のうちの少なくとも1つが、4価のホウ素原子になっていることを特徴とする、請求項5に記載のリチウム二次電池用電解液。

【請求項7】
 
ビニレンカーボネートが含まれていることを特徴とする、請求項5又は6に記載のリチウム二次電池用電解液。

【請求項8】
 
(O-CH2CH2CH2CH33(BO)3及び(O-CH(CH3)CH2CH33(BO)3からなる群から選択される少なくとも一方のボロキシン化合物を含むことを特徴とする、リチウム二次電池の電解液用添加剤
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015029190thum.jpg
State of application right Registered
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