JPH0287473A - 有機電解液の製造方法 - Google Patents
有機電解液の製造方法Info
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- JPH0287473A JPH0287473A JP63240190A JP24019088A JPH0287473A JP H0287473 A JPH0287473 A JP H0287473A JP 63240190 A JP63240190 A JP 63240190A JP 24019088 A JP24019088 A JP 24019088A JP H0287473 A JPH0287473 A JP H0287473A
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- JP
- Japan
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- solvent
- water
- azeotropic
- solute
- solvent medium
- 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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-
- 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- 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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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Primary Cells (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はリチウム電池、コンデンサ等向に、水分含量の
極めて少ない有機系電解液を供し、品質の優れたリチウ
ム電池、コンデンサ等のデバイスの生産に寄与すること
にある。
極めて少ない有機系電解液を供し、品質の優れたリチウ
ム電池、コンデンサ等のデバイスの生産に寄与すること
にある。
従来、非水電解液の製造方法には、その構成材料である
溶媒と溶質を分離して、それぞれ単体で脱水精製処理を
施し、所定量混合溶解したものを用いて来た。
溶媒と溶質を分離して、それぞれ単体で脱水精製処理を
施し、所定量混合溶解したものを用いて来た。
しかしながら、このような方法では、溶媒に関しては精
度良い蒸留設備により充分脱水精製されたものを大量生
産することが可能になったが、溶質に関しては固体状態
の脱水法として、加熱減圧乾燥方式を採用しているため
、溶質の種類によっては水分により分解したり、含水率
が５００ＰＰＰ以下にすることが困難であったり、また
過塩素塩の如きは加熱によって分解（爆発）の危険性が
ある場合もある。
度良い蒸留設備により充分脱水精製されたものを大量生
産することが可能になったが、溶質に関しては固体状態
の脱水法として、加熱減圧乾燥方式を採用しているため
、溶質の種類によっては水分により分解したり、含水率
が５００ＰＰＰ以下にすることが困難であったり、また
過塩素塩の如きは加熱によって分解（爆発）の危険性が
ある場合もある。
なお、水分量の多い電解液を用いてリチウム電池を製造
すると、水分は陰極のリチウム金属と反応して陰極表面
に酸化リチウムを生成し、水素ガスを発生する。
すると、水分は陰極のリチウム金属と反応して陰極表面
に酸化リチウムを生成し、水素ガスを発生する。
陰極表面の酸化被膜は、電池の内部インピーダンを高め
、またガス発生は電池の内圧を高め電池のパンクの原因
にもなる。
、またガス発生は電池の内圧を高め電池のパンクの原因
にもなる。
この様な短所を補い改良したものが、特開昭５８−２８
１７４号公報である。この公報によれば、了め溶質を溶
媒に溶解せしめ、真空引きしながら溶媒の一部を加熱蒸
留しながら水分の除去を行う。この方法によれば、溶質
に付着していた水分を溶質と共に溶解分散させて溶媒と
共に留出させ、水分を１１０ＰＰ以下にすることも可能
という。
１７４号公報である。この公報によれば、了め溶質を溶
媒に溶解せしめ、真空引きしながら溶媒の一部を加熱蒸
留しながら水分の除去を行う。この方法によれば、溶質
に付着していた水分を溶質と共に溶解分散させて溶媒と
共に留出させ、水分を１１０ＰＰ以下にすることも可能
という。
特開昭５８−２８１７４号公報に記載の方法は、電解液
の一般的な脱水方法としては良いが、過塩素酸塩系電解
液の脱水精製法としては、温度が８０°Ｃと高く必ずし
も適当でない。過塩素酸リチウム等の過塩素酸塩とプロ
ピレンカーボネートの如き有機溶媒との混合物は、消防
法危険物の中で、所謂混触の範ちゅうに属するものであ
り、加熱温度は可能な限り低い方が望ましく、爆発の可
能性を軽減せねばならないのは言うまでもない。
の一般的な脱水方法としては良いが、過塩素酸塩系電解
液の脱水精製法としては、温度が８０°Ｃと高く必ずし
も適当でない。過塩素酸リチウム等の過塩素酸塩とプロ
ピレンカーボネートの如き有機溶媒との混合物は、消防
法危険物の中で、所謂混触の範ちゅうに属するものであ
り、加熱温度は可能な限り低い方が望ましく、爆発の可
能性を軽減せねばならないのは言うまでもない。
また、上記公報記載の方法はプロピレンカーボネート等
の溶媒を留去しながら脱水精製する方法であり、溶媒の
一部またはかなりの部分をロスするだけでなく、電解液
中の溶媒量が減少して、当初の溶質の濃度と異なり、従
って再調整の労も要することになる。また、真空度も１
０−３Ｔｏｒｒと非常に高く、実験室規模では可能であ
っても、工業的には現実的ではなく、極めて不経済と言
わざるを得ない。
の溶媒を留去しながら脱水精製する方法であり、溶媒の
一部またはかなりの部分をロスするだけでなく、電解液
中の溶媒量が減少して、当初の溶質の濃度と異なり、従
って再調整の労も要することになる。また、真空度も１
０−３Ｔｏｒｒと非常に高く、実験室規模では可能であ
っても、工業的には現実的ではなく、極めて不経済と言
わざるを得ない。
本発明は、溶媒と溶質との組合せからなる有機電解液に
、水と常圧で１００°Ｃ以下の低沸点で共沸する溶剤を
加えて共沸させて水分を除去することを特徴とする無水
の有機電解液を得る、非水電解液の製造方法を提供する
ものである。
、水と常圧で１００°Ｃ以下の低沸点で共沸する溶剤を
加えて共沸させて水分を除去することを特徴とする無水
の有機電解液を得る、非水電解液の製造方法を提供する
ものである。
溶媒と溶質との組合せからなる有機電解液における？容
器としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボ
ネート、ブチレンカーボネート、Ｔ−ブチロラクトン、
スルホラン、３−メチルスルホラン等の高沸点、高極性
の非プロトン性有機溶媒が挙げられる。溶質としては、
過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、ホウ弗化リチ
ウム、六フッ化燐酸リチウム、六フッ化 砒化リチウム
、トリフロロメタンスルホン酸リチウム等が挙げられる
。
器としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボ
ネート、ブチレンカーボネート、Ｔ−ブチロラクトン、
スルホラン、３−メチルスルホラン等の高沸点、高極性
の非プロトン性有機溶媒が挙げられる。溶質としては、
過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、ホウ弗化リチ
ウム、六フッ化燐酸リチウム、六フッ化 砒化リチウム
、トリフロロメタンスルホン酸リチウム等が挙げられる
。
有機電解液中の溶質濃度は、飽和溶解度以下、一般に１
〜３０−ｔ％程度、好ましくは５〜１５−ｔ％である。
〜３０−ｔ％程度、好ましくは５〜１５−ｔ％である。
加えられる溶剤は、水と１００ ”Ｃ以下で共沸する低
沸点共沸剤であり、具体的には、二成分系ではエタノー
ル、アリルアルコール、ベンゼン、２メチルテトラヒド
ロフラン（２ＭｅＴＩＩＦ）、テトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）、ジメトキシエタン（Ｄ？ｌＥ）、シェドキシエ
タン（ＤＥＣ）、エチルメチルケトン（ＭＥＫ） 、ギ
酸メチル、ピリジン、１−クロロ−２プロパツール、プ
ロピオンニトリル、ジイソプロピルアミン、メチラール
、テトラヒドロピラン、エーテル等が挙げられ、三成分
系ではアセタール／エタノール、アセトン／２−メチル
フラン、ＭＥＫ／ベンゼン、アセトン／イソプレン、Ｎ
−メチルフォルムアミド、酢Ｍ／ベンゼン、酢酸／酢酸
ブチル系等が挙げられる。特に好ましくは、エタノール
、ベンゼン、ＤＭＥ、ＭＥＫ、ピリジン、ＴＩ（Ｆ、プ
ロピオンニトリル、■−クロロー２−プロパツール、ア
セタール／エタノール、アセトン／２−メチルフラン、
ＭＥＫ／ベンゼン等が挙げられる。
沸点共沸剤であり、具体的には、二成分系ではエタノー
ル、アリルアルコール、ベンゼン、２メチルテトラヒド
ロフラン（２ＭｅＴＩＩＦ）、テトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）、ジメトキシエタン（Ｄ？ｌＥ）、シェドキシエ
タン（ＤＥＣ）、エチルメチルケトン（ＭＥＫ） 、ギ
酸メチル、ピリジン、１−クロロ−２プロパツール、プ
ロピオンニトリル、ジイソプロピルアミン、メチラール
、テトラヒドロピラン、エーテル等が挙げられ、三成分
系ではアセタール／エタノール、アセトン／２−メチル
フラン、ＭＥＫ／ベンゼン、アセトン／イソプレン、Ｎ
−メチルフォルムアミド、酢Ｍ／ベンゼン、酢酸／酢酸
ブチル系等が挙げられる。特に好ましくは、エタノール
、ベンゼン、ＤＭＥ、ＭＥＫ、ピリジン、ＴＩ（Ｆ、プ
ロピオンニトリル、■−クロロー２−プロパツール、ア
セタール／エタノール、アセトン／２−メチルフラン、
ＭＥＫ／ベンゼン等が挙げられる。
共沸溶剤の添加量は、溶媒に対し、ｖｏＰ比で１／１．
０００〜１／１望ましくは１／１００〜１１５である。
０００〜１／１望ましくは１／１００〜１１５である。
水分の除去は、例えば、真空引きの出来る容器に溶媒と
溶質を組合せた有機電解液を入れ、共沸溶剤を加えて、
３０〜１００°Ｃ２好ましくは４０〜８０℃で、減圧下
、水分および共沸剤を除去し、水分２００ｐｐｍ以下、
望むなら１０ｐｐｍ以下の電解液を得る。
溶質を組合せた有機電解液を入れ、共沸溶剤を加えて、
３０〜１００°Ｃ２好ましくは４０〜８０℃で、減圧下
、水分および共沸剤を除去し、水分２００ｐｐｍ以下、
望むなら１０ｐｐｍ以下の電解液を得る。
減圧度は工業的には低い程楽である。例えば２〜７ｍｍ
１１ｇは一般の真空ポンプで可能であり、１×１０−’
ｍｍ１１ｇはオイル解散ポンプの如き特殊なポンプを使
用しないと不可である。
１１ｇは一般の真空ポンプで可能であり、１×１０−’
ｍｍ１１ｇはオイル解散ポンプの如き特殊なポンプを使
用しないと不可である。
又、減圧度が高まれば高まる程、共沸温度が低くなり、
爆発の危険性も遠のくが、工業的に実施し易ずいと言う
点では１〜ｌｏｍｍ１ｇが好適である。
爆発の危険性も遠のくが、工業的に実施し易ずいと言う
点では１〜ｌｏｍｍ１ｇが好適である。
尚、真空ラインには、コールドトラップ、必要に応じリ
ービッヒ等の冷却器を設置する。
ービッヒ等の冷却器を設置する。
脱水時間は、一般に、０．５〜１０時間程度である。
次に実施例を挙げてより具体的に説明する。
実施例１
プロピレンカーボネート（ＰＣ）に２ｍｏｌ／ ｌの割
合で過塩素酸リチウムを溶解した電解液（水分３５３Ｐ
ＰＭ）１００戒をコールドトラップを有する真空ライン
に接続した２００戚三ロフラスコに入れ、更にベンゼン
５ ｍｌを加えて、５０°Ｃに加熱し７ｍｍ１ｇに減圧
吸引した結果、２時間後１１０９ＰＰ、５時間後には３
ＰＰＭに低下した。
合で過塩素酸リチウムを溶解した電解液（水分３５３Ｐ
ＰＭ）１００戒をコールドトラップを有する真空ライン
に接続した２００戚三ロフラスコに入れ、更にベンゼン
５ ｍｌを加えて、５０°Ｃに加熱し７ｍｍ１ｇに減圧
吸引した結果、２時間後１１０９ＰＰ、５時間後には３
ＰＰＭに低下した。
なお、精製した１、２−ジメトキシエタン（水分８ＰＰ
Ｍ）をＰＣに対し、体積１：１で混合した電解液の水分
は６ ＰＰＭであった。
Ｍ）をＰＣに対し、体積１：１で混合した電解液の水分
は６ ＰＰＭであった。
実施例２〜９
実施例１と同様の操作で種々の共沸剤のみを変えて実施
した結果を表１に示した。なお、三成分系共沸剤に関し
ては、体積で１：１に混合し、添加量合計量は５ ｍｉ
ｌとした。
した結果を表１に示した。なお、三成分系共沸剤に関し
ては、体積で１：１に混合し、添加量合計量は５ ｍｉ
ｌとした。
比較例
実施例１において、共沸添加剤ベンゼンを電解液へ加え
ない以外は実施例１と同様の操作を行った結果、当初水
分は３６７ＰＰＭであったが、２時間後、５時間後各々
２１４ＰＰＭ、１８３ＰＰＭであり、脱水精製の効果は
不充分であった。
ない以外は実施例１と同様の操作を行った結果、当初水
分は３６７ＰＰＭであったが、２時間後、５時間後各々
２１４ＰＰＭ、１８３ＰＰＭであり、脱水精製の効果は
不充分であった。
Claims (1)
- 溶媒と溶質との組合せからなる有機電解液に、水と低
沸点で共沸する溶剤を加えて共沸させて水分を除去する
ことを特徴とする有機電解液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240190A JPH0287473A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 有機電解液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240190A JPH0287473A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 有機電解液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287473A true JPH0287473A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17055803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63240190A Pending JPH0287473A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 有機電解液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0287473A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395486A (en) * | 1991-12-31 | 1995-03-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Dehydration process |
| WO2013092988A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| WO2013092990A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| WO2013092986A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| WO2013092991A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| JP2013178929A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sekisui Chem Co Ltd | 色素増感太陽電池の製造方法及び電解質 |
| CN110310842A (zh) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 中天储能科技有限公司 | 高电压电容的电解液及其制备方法和电容器件 |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP63240190A patent/JPH0287473A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395486A (en) * | 1991-12-31 | 1995-03-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Dehydration process |
| WO2013092988A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| WO2013092990A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| WO2013092986A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| WO2013092991A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Lanxess Deutschland Gmbh | Lipf6-lösungen |
| JP2013178929A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sekisui Chem Co Ltd | 色素増感太陽電池の製造方法及び電解質 |
| CN110310842A (zh) * | 2018-03-20 | 2019-10-08 | 中天储能科技有限公司 | 高电压电容的电解液及其制备方法和电容器件 |
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