JPH0218863A - 有機電解質電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はリチウムまたはリチウム合金を負極とする有機
″准解質７Ｅ池のだめの電解液に関する。

従来の技術 従来、リチウムまたはリチウム合金を負極活物質とする
有機電解質電池の電解液溶媒としては、リチウムと反応
性がなく、高誘電率、低粘度でありさらには、電池の作
動温度範囲を広くするために、高沸点、低融点であると
いうことから、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラ
クトンが一般的に用いられてきた。さらに低温領域の導
電率を増大させるために、ジメトキシエタン等の低沸点
。

低粘度の溶媒を添加混合することも行われている。

又゛１−Ｅ解質としてはＬｔｃ４０４．ＬｔＢＦ４等が
用いられできた。

発明が解決しようとする課題 これらの電解液（プロピレンカーボネートとジメトキシ
エタンの混合溶媒中にＬｉＣ１○４を溶解させたもの）
は、有機電解質電池の中に使用されて、優れた貯蔵寿命
と優れた定格出力を示すことが確認されている。しかし
ながら用途によっては電池の低温環境、すなわち〜１０
℃以下における性能が比較的低い。

電池の低温特性改良のため種々のｉｆｆ、解質、又は低
沸点溶媒が過去検討されてきたが、電池の貯蔵寿命の低
下をまねく等、満足できる結果が得られているものは少
ない。又、低沸点溶媒の過度の添加は低温特性を向上さ
せる反面、電池の寿命特性。

安全性が劣下する。一方、プロピレンカーボネート、γ
−ブチロラクトンに代わる新して高沸点。

低融点溶媒についての研究は類が少ない。

本発明は、電解液用溶媒としてブチレンカーボネートを
用いることＫたシ、電池の貯蔵特性を低下させることな
く、低温放電特性に優れた有機質電池を提１ノ（するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明はリチウムまたはリチウム合金を負極活物質とす
る有機電解質′「Ｅ池において、その電解液としてブチ
レンカーボネート溶媒中にリチウム塩を溶解したものを
用いたものである。

作　　用 従来用いられていたプロピレンカーボネート。

γ−ブチロラクトンの融点がそれぞれ一４９℃。

−４４℃であるのに対して本発明に用いたブチレンカー
ボネートは一６３℃とより低い値をもち、溶媒として用
いた場合、低温での放電特性向上が予想される。またｌ
非点はプロピレンカーボネート及びγ−ブチロラクトン
がそれぞれ、２４２℃。

２０４℃に対して）゛チレンカーボネートのそれは２４
０℃とほとんど変らず、幅広い温度域で安定な溶媒であ
り、電池の長期貯蔵特性にも好結果をもたらす。

本発明の溶媒において使用するのに適当な電解１　塩ト
Ｌテｉｄ：タト、ｔＪｆ、ＬｉＣｌ４．ＬｉＣＦ３５ｏ
３゜ＬｉＡｓＦ　　ＬｉＰＦ　　ＬｉＢＦ４等があげら
れる。低６’　　　　　　　６’ 温特性の向上にもっとも好ましい塩は、ＬｉＣＦ　　Ｓ
ｏ　　又ｉＬｉＡｇＦ６でＡ＋る。

上記ブチレンカーボネートはそれのみで電解質溶媒とし
て用いることができるが、他の低沸点溶媒と混合して用
いることもできる。その際の有機溶媒としては１．２−
ジメトキシエタン、１，２〜ジエトキシエタン、テトラ
ハイドロフラン、１゜３−ジオキソランなどがあげられ
る。そしてブチレンカルボネートとこれらの有機溶媒と
の混合比としては電解質濃度にもよるが、混合溶媒中に
ブチレンカーボネートが１０容量−以上とするのが好ま
しい。

このように電解液用溶媒としてブチレンカーボネートを
用いることにより、電池の貯蔵特性を低下させることな
く、低温特性の向上が図れる。

実施例 以下本発明の実施例について詳述する。

電池構成として、正極は９０　ｗ　ｔ％の活物質として
の熱処理二酸化マンガン、導電剤としてのグラフフィト
５ｗｔ％、結着１１１１としてのフッ素ｊソ（脂５ｗｔ
％からなり、負極はリチウムの圧延板を所定寸法に打抜
いたものである。又、セパレータはマイクロ多孔ポリプ
ロピレンフィルムを用い、電解液として下記の具体例、
比較例に示すものを用いて直径１７．０ＩＩＩＩ１．高
さ３４．０＋ｎの円筒型電池を作成した。

ＪＬ体何例 １チレンカーボネ〜１・にＬ　Ｉ　ＣｌＯ４を０．５モ
ル／ｌの割合で溶解したものを調製し、上記構成による
７Ｅ油の電解液として用いた。

具体例２ ブチレンカルボネートとジメトキシエタンとの容１工１
比が５０：６０の混合温媒に、Ｌ　ｔ　ＣｌＯ４を０．
６モル／ｌの割合で溶解したものを調製し、上記構成に
よる電池の電解液として用いた。

具体例３ ブチレンカーボネートとジメトキシエタンとの容量比７
５Ｅ５０：５０（７）混合浴ＨＫＬｔＣＦ３Ｓｏ３を０
．６モｌｖ／ｌの割合で溶解したものを調製し、上記構
成による電池の電解液として用いた。

具体例４ ブチレンカーボネートとテトラハイドロフランの容量比
が５０：５０の混合溶媒にＬ　ｉＣＦ　ｓ　Ｓ　Ｏａを
０．６七ル／ｌの割合で溶解したものを調製し、上記構
成電池の゛１Ｅ解液として用いた。

具体例５ ブチレンカーボネートと１．３−ジオキソランの容量比
が５０：　５０の混合溶媒にＬ　Ｉ　ＣＦ　ｓ　Ｓ　Ｏ
３を０．５モ／Ｌ／／ｌの割合で溶解したものを調製し
、上記構成電池の７Ｅ解液として用いた。

具体例６ ブチレンカーボネートとジメトキシエタンの容量比が６
０：６０の混合溶媒に、ＬｉＡｓＦ６を０．５モル／ｌ
の割合で溶解したものを調製し、上記（ｉ’ｌｆｆ成電
油の電解液として用いた。

比較例１ プロピレンカーボネートにＬ　ｉＣＩ　Ｏ４を０．６七
ル／ｌの割合で溶解したものを調製し、上記構成電池の
電解液として用いた。

比較例２ プロピレンカーボネートとジメトキシエタンの容量比７
５Ｅ５０：５０（７）混合溶媒に、ＬｉＣ１ｏ４を０．
６七ル／ｌの割合で溶解したものを調製し、上記構成電
池の電解液として用いた。

上記のようにして得られた電池の初度放電特性を、第１
図及び第２図に示した。放電条件は負荷６０Ω、温度−
２０℃である。第１図から明らかなようＫ、本発明によ
る具体例１（ブチレンカーボネートを単独溶媒として用
いたもの）は比較例１に比して放電電圧、放電容量共に
優れている。

又、第２図に示したように、本発明による具体例２〜６
（ブチレンカーボネートを他の低沸点溶媒との混合溶媒
として用いたもの）は比較例２に比して優れている。中
でもブチレンカーボネートとジメトキシエタンの混合溶
媒にＬｉＣＦ３ＳＯ３を溶解してなるもの（具体例３）
及びＬ　ｉＡ　ｓ　Ｆ　ｅを溶解してなるもの（具体例
５）は、放電電圧、放電容量共に非常に優れている。

第３図及び第４図に６０℃−３ケ月保存後の放電特性（
負荷ｅｏＱ、ｆｉ度−２０℃〕を示した。

本発明による電池が初度で示した優位性が・高温保存後
もそのまま保たれていることがわかる。

発明の効果 以上のように、有機電解質電池において、電解液溶媒と
してブチレンカーボネートを用いることにより、１に池
の貯蔵特性をそこなうことなく、低温における放電特性
を改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の具体例における電池と比較
ｒｆｉ池との放電特性比較図である。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１６第　
１　図 左【電！ＩＩＦ間（ｈヒ） 第　２　図 次ｔ　時間　（ｈｒ、）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）二酸化マンガンを正極活物質、リチウムまたはリ
   チウム合金を負極活物質とする有機電解質電池であって
   、電解質としてリチウム塩、電解液溶媒としてブチレン
   カーボネートをそれぞれ用いたことを特徴とする有機電
   解質電池。
2. （２）リチウム塩がＬｉＣＦ＿３ＳＯ＿３またはＬｉＡ
   ｓＦ＿６もしくは両者の混合物である特許請求の範囲第
   １項記載の有機電解質電池。
3. （３）溶媒がブチレンカーボネートと、ジメトキシエタ
   ン、テトラハイドロフランまたは１、３−ジオキソラン
   の群から選んだ少なくとも１種との混合物からなる特許
   請求の範囲第１項記載の有機電解質電池。
4. （４）溶媒はブチレンカーボネートとジメトキシエタン
   の混合物であり、電解質はＬｉＣＦ＿３ＳＯ＿３である
   特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の有
   機電解質電池。
5. （５）溶媒はブチレンカーボネートとジメトキシエタン
   の混合物であり、電解質はＬｉＡｓＦ＿６である特許請
   求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の有機電解
   質電池。