JPH03225775A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH03225775A JPH03225775A JP2153952A JP15395290A JPH03225775A JP H03225775 A JPH03225775 A JP H03225775A JP 2153952 A JP2153952 A JP 2153952A JP 15395290 A JP15395290 A JP 15395290A JP H03225775 A JPH03225775 A JP H03225775A
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- lithium
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- 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
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
- H01M10/0563—Liquid materials, e.g. for Li-SOCl2 cells
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- 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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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、非水電解液二次電池に関し、特に溶融塩から
なる電解液を有する非水電解液二次電池に係わるもので
ある。
なる電解液を有する非水電解液二次電池に係わるもので
ある。
（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
ニウム等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（Ｍ ｎ Ｏ、） 、フッ化炭素［（ＣＦ）ｎ
ｌ、塩化チオニル（ＳＯＣｇ、）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。
ニウム等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（Ｍ ｎ Ｏ、） 、フッ化炭素［（ＣＦ）ｎ
ｌ、塩化チオニル（ＳＯＣｇ、）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。
更に、近年、ＶＴＲ１通信機器等の各種の電子機器の小
形、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。
形、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。
非水電解液二次電池は、負極にリチウム、ナトリウム、
アルミニウム等の軽金属を用い、電解液として炭酸プロ
ピレン（ＰＣ）、１．２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）
、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）などの非水溶媒中にＬｉＣＪＩＯいＬｉ
ＢＦ、、ＬｉＡｓＦいＬｉＰ Ｆ、等の電解質を溶解し
たものから構成され。
アルミニウム等の軽金属を用い、電解液として炭酸プロ
ピレン（ＰＣ）、１．２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）
、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）などの非水溶媒中にＬｉＣＪＩＯいＬｉ
ＢＦ、、ＬｉＡｓＦいＬｉＰ Ｆ、等の電解質を溶解し
たものから構成され。
正極活物質としては主にＴｉＳ、、Ｍｏ５ａ、ｖ、ｏ＆
。
。
Ｖ −Ｏｘ ａ等のリチウムとの間でトポケミカル反応
する化合物が研究されている。
する化合物が研究されている。
しかしながら、上述した二次電池は現在、未だ実用化さ
れていない、この主な理由は、充放電効率が低く、しか
も充放電回数（サイクル）寿命が短いためである。この
原因は、負極リチウムと電解液との反応によるリチウム
の劣化によるところが大きいと考えられている。即ち、
放電時にリチウムイオンとして電解液中に溶解したリチ
ウムは充電時に析出する際に溶媒と反応し、その表面が
一部不活性化される。このため、充放電を繰返していく
と、デンドライト状（樹枝状）のリチウムが発生したり
、小球状に析出したりリチウムが集電体より脱離するな
どの現象が生じる。
れていない、この主な理由は、充放電効率が低く、しか
も充放電回数（サイクル）寿命が短いためである。この
原因は、負極リチウムと電解液との反応によるリチウム
の劣化によるところが大きいと考えられている。即ち、
放電時にリチウムイオンとして電解液中に溶解したリチ
ウムは充電時に析出する際に溶媒と反応し、その表面が
一部不活性化される。このため、充放電を繰返していく
と、デンドライト状（樹枝状）のリチウムが発生したり
、小球状に析出したりリチウムが集電体より脱離するな
どの現象が生じる。
更に、従来の非水電解液二次電池では有機溶媒を含む電
解液を用いるため、正極と負極の間でのショートや電極
不良等による内部温度の上昇によって、引火、爆発を起
こす危険性がある。
解液を用いるため、正極と負極の間でのショートや電極
不良等による内部温度の上昇によって、引火、爆発を起
こす危険性がある。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、充放電サイクル寿命と安全性に優れた非水電解液
二次電池を提供しようとするものである。
ので、充放電サイクル寿命と安全性に優れた非水電解液
二次電池を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、軽金属又はその合金を活物質とする負極又は
リチウムイオンが挿入、脱離可能な炭素材からなる負極
と、 リチウムイオン、アルミニウム錯体及びハロゲン化物イ
オンから選ばれるいずれかと電気化学的に可逆反応がな
される活物質を含む正極と、ハロゲン化アルミニウムと
１−ブチルピリジニウムハライド（ＢＰＸ）、１−メチ
ル−３−エチルイミダゾリウムハライド（ＭＥＩＸ）又
は１゜２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムハラ
イド（ＤＭＰｒＩＸ）から選ばれる少なくとも１種とを
混合した溶融塩にリチウム塩を溶解させた電解液と、 を具備することを特徴とする非水電解液二次電池である
。
リチウムイオンが挿入、脱離可能な炭素材からなる負極
と、 リチウムイオン、アルミニウム錯体及びハロゲン化物イ
オンから選ばれるいずれかと電気化学的に可逆反応がな
される活物質を含む正極と、ハロゲン化アルミニウムと
１−ブチルピリジニウムハライド（ＢＰＸ）、１−メチ
ル−３−エチルイミダゾリウムハライド（ＭＥＩＸ）又
は１゜２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムハラ
イド（ＤＭＰｒＩＸ）から選ばれる少なくとも１種とを
混合した溶融塩にリチウム塩を溶解させた電解液と、 を具備することを特徴とする非水電解液二次電池である
。
上記負極を構成する軽金属又はその合金としては、例え
ばリチウム、アルミニウム、リチウム−アルミニウム合
金等を挙げることができる。
ばリチウム、アルミニウム、リチウム−アルミニウム合
金等を挙げることができる。
また負極を構成するリチウムイオンを挿入、脱離するこ
とができる炭素材としては、例えば黒鉛。
とができる炭素材としては、例えば黒鉛。
黒鉛類似構造をその一部に有するカーボンブラック、黒
鉛の結晶質部分と非晶質部分とから構成される有機物焼
成体、あるいは活性度等を挙げることができる。
鉛の結晶質部分と非晶質部分とから構成される有機物焼
成体、あるいは活性度等を挙げることができる。
上記正極としては、例えば二酸化マンガンやリチウムマ
ンガン複合酸化物などのマンガン酸化物、リチウムコバ
ルト酸化物、非晶質五酸化バナジウム、二硫化チタン、
二硫化モリブデン、塩化第二銅、炭素を主体とする繊維
もしくは多孔質体、ポリアニリン又はポリピロール等を
挙げることができる。
ンガン複合酸化物などのマンガン酸化物、リチウムコバ
ルト酸化物、非晶質五酸化バナジウム、二硫化チタン、
二硫化モリブデン、塩化第二銅、炭素を主体とする繊維
もしくは多孔質体、ポリアニリン又はポリピロール等を
挙げることができる。
上記電解液を構成する溶融塩の一方の成分であるハロゲ
ン化アルミニウムとは、塩化アルミニウム、弗化アルミ
ニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウムである
。同溶融塩の他方の成分であるＢＰＸとしては１例えば
１−ブチルピリジニウムクロライド、１−ブチルピリジ
ニウムプロライドなどを、ＭＥＩＸとしては例えば１−
メチル−３−エチルイミダゾリウムクロライド、１−メ
チル−３−エチルイミダゾリウムプロライドなどを、Ｄ
ＭＰｒＩＸとして例えば１，２−ジメチル−３−プロピ
ルイミダゾリウムクロライド、１，２−ジメチル−３−
プロピルイミダゾリウムプロライドなどを挙げることが
できる。
ン化アルミニウムとは、塩化アルミニウム、弗化アルミ
ニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウムである
。同溶融塩の他方の成分であるＢＰＸとしては１例えば
１−ブチルピリジニウムクロライド、１−ブチルピリジ
ニウムプロライドなどを、ＭＥＩＸとしては例えば１−
メチル−３−エチルイミダゾリウムクロライド、１−メ
チル−３−エチルイミダゾリウムプロライドなどを、Ｄ
ＭＰｒＩＸとして例えば１，２−ジメチル−３−プロピ
ルイミダゾリウムクロライド、１，２−ジメチル−３−
プロピルイミダゾリウムプロライドなどを挙げることが
できる。
上記ハロゲン化アルミニウムと上記ＢＰＸ、ＭＥＩＸ又
はＤＭＰｒＩＸ との混合比率は、モル比にて２＝１〜
１：２、より好ましくは３：２〜２：３の範囲にするこ
とが望ましい、この理由は、ハロゲン化アルミニウムを
２：１を越える大きな比率にすると導電率が低下したり
、１１の酸化還元電位が上昇してリチウムイオンの電極
反応が起こり難くなって、電池電圧の低下を招く恐れが
あり、一方ハロゲン化アルミニウムを１：２未満の小さ
い比率にすると融点が上昇して常温で固体となり、電解
液として使用することが困難となる。
はＤＭＰｒＩＸ との混合比率は、モル比にて２＝１〜
１：２、より好ましくは３：２〜２：３の範囲にするこ
とが望ましい、この理由は、ハロゲン化アルミニウムを
２：１を越える大きな比率にすると導電率が低下したり
、１１の酸化還元電位が上昇してリチウムイオンの電極
反応が起こり難くなって、電池電圧の低下を招く恐れが
あり、一方ハロゲン化アルミニウムを１：２未満の小さ
い比率にすると融点が上昇して常温で固体となり、電解
液として使用することが困難となる。
上記電解液を構成するリチウム塩としては、例えばＬｉ
Ｆ、ＬｉＣｌ２．ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＡ１２Ｃｊ２
４トＬｉ（：ＦＩＯいＬｉＰＥ、、ＬｉＡｓＦ、、ＬＬ
ＣＦ、Ｓ○、から選ばれる１種又は２種以上の混合物を
用いることができる。かかるリチウム塩は、前記溶融塩
に対して０．１モル／ｋｇ以上溶解することが望ましい
。この理由は、リチウム塩の量を０．１モル／ｋｇ未滴
にすると電池電圧の低下を生じる恐れがある。
Ｆ、ＬｉＣｌ２．ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＡ１２Ｃｊ２
４トＬｉ（：ＦＩＯいＬｉＰＥ、、ＬｉＡｓＦ、、ＬＬ
ＣＦ、Ｓ○、から選ばれる１種又は２種以上の混合物を
用いることができる。かかるリチウム塩は、前記溶融塩
に対して０．１モル／ｋｇ以上溶解することが望ましい
。この理由は、リチウム塩の量を０．１モル／ｋｇ未滴
にすると電池電圧の低下を生じる恐れがある。
（作用）
本発明によれば、電解液としてハロゲン化アルミニウム
とＢＰＸ、ＭＥＩＸ又はＩ）ＭＰｒＩＸから選ばれる少
なくとも１種とを混合した溶融塩にリチウム塩を溶解さ
せたものを用いることによって、溶融塩自体に引火性や
毒性がないため、安全性の高い非水電解液二次電池を得
ることができる。しかも、電解液を前記溶融塩にリチウ
ム塩を溶解させた組成とし、負極をリチウムやリチウム
アルミニウム合金等又はリチウムイオンが挿入。
とＢＰＸ、ＭＥＩＸ又はＩ）ＭＰｒＩＸから選ばれる少
なくとも１種とを混合した溶融塩にリチウム塩を溶解さ
せたものを用いることによって、溶融塩自体に引火性や
毒性がないため、安全性の高い非水電解液二次電池を得
ることができる。しかも、電解液を前記溶融塩にリチウ
ム塩を溶解させた組成とし、負極をリチウムやリチウム
アルミニウム合金等又はリチウムイオンが挿入。
脱離可能な炭素材で形成することによって、電解液がリ
チウムと反応するのを抑制して負極と電解液との反応に
よる劣化やテントライト析出を抑制できるため、負極の
充放電効率を１００％近くまで高めることができ、負極
による寿命低下を著しく改善した二次電池を得ることが
できる。
チウムと反応するのを抑制して負極と電解液との反応に
よる劣化やテントライト析出を抑制できるため、負極の
充放電効率を１００％近くまで高めることができ、負極
による寿命低下を著しく改善した二次電池を得ることが
できる。
また負極をリチウムイオンが挿入、脱離可能な炭素材で
形成した場合は金属リチウムを使用しないため、より高
い安全性が得られる。
形成した場合は金属リチウムを使用しないため、より高
い安全性が得られる。
更に、正極活物質としてリチウムイオンをインターカレ
ートする酸化物や硫化物或いはアルミニウム錯体やハロ
ゲン化物イオンをドープ・脱ドープする炭素材や導電性
ポリマー等の電極電位の高いものを用いることによって
、高起電力の二次電池を得ることができる。
ートする酸化物や硫化物或いはアルミニウム錯体やハロ
ゲン化物イオンをドープ・脱ドープする炭素材や導電性
ポリマー等の電極電位の高いものを用いることによって
、高起電力の二次電池を得ることができる。
（実施例）
以下１本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例１
塩化アルミニウムＣＡＱＣＱ、）と１−メチル−３−エ
チルイミダゾリウムクロライド（ＭＥ Ｉ Ｃ）をモル
比で１：１に混合して溶融した後。
チルイミダゾリウムクロライド（ＭＥ Ｉ Ｃ）をモル
比で１：１に混合して溶融した後。
ＬｉＡ１２Ｃｊ２４を０．５モル／ｋｇ添加して電解液
を調製し、この電解液を所定容量の容器内に収容した。
を調製し、この電解液を所定容量の容器内に収容した。
この容器内の電解液に、アルミニウム製の作用極及びリ
チウムアルミニウム合金製の対極を互いに対向して浸漬
すると共に、前記作用極と対極間の電解液に参照極を浸
漬して試験セルを組み立てた。
チウムアルミニウム合金製の対極を互いに対向して浸漬
すると共に、前記作用極と対極間の電解液に参照極を浸
漬して試験セルを組み立てた。
なお、前記参照極としてはＧ４のガラスフリットを充填
した片封じガラス管にＡＩＩＣＱ、 とＭＥＩＣを２＝
１の割合で混合した溶融塩を収容し、更に該溶融塩にＡ
Ｑ棒を浸漬した構造のものを用いた。
した片封じガラス管にＡＩＩＣＱ、 とＭＥＩＣを２＝
１の割合で混合した溶融塩を収容し、更に該溶融塩にＡ
Ｑ棒を浸漬した構造のものを用いた。
実施例２
非水電解液としてＡ Ｑ ＣＱ、と１−ブチルピリジニ
ウムクロライド（ＲＰＣ）をモル比で１：１に混合して
溶融した後、ＬｉＡｌＣＱ、を０．５モル／ｋｇ添加し
て調製したものを用いた以外、実施例１と同様な試験セ
ルを組み立てた。
ウムクロライド（ＲＰＣ）をモル比で１：１に混合して
溶融した後、ＬｉＡｌＣＱ、を０．５モル／ｋｇ添加し
て調製したものを用いた以外、実施例１と同様な試験セ
ルを組み立てた。
実施例３
非水電解液として（ＡＱ（１３）と１，２−ジメチル−
３−プロピルイミダゾリウムクロライド（ＤＭＰｒＩＣ
）をモル比で１＝１に混合して溶融した後、 ＬｉＡｊ
ｌＣｊｌ、を０．５モル／ｋｇ添加して調製したものを
用いた以外、実施例１と同様な試験セルを組み立てた。
３−プロピルイミダゾリウムクロライド（ＤＭＰｒＩＣ
）をモル比で１＝１に混合して溶融した後、 ＬｉＡｊ
ｌＣｊｌ、を０．５モル／ｋｇ添加して調製したものを
用いた以外、実施例１と同様な試験セルを組み立てた。
本実施例１〜３の試験セルにより ＡｊＸ製の作用極の
充放電特性を調べたところ、第１図に示す特性図が得ら
れた。なお、この測定は２＋ａＡ／ｄの定電流で１００
秒間充電してＬｉＡＱ合金からなる対極のＬｉをＡＱ製
製作接極析出させた後、２ｍＡ／ｃｄの定電流で１１製
の作用極上に析出し、合金化したＬ ｉ Ａ ＱからＬ
ｉ＋イオンとして放電するサイクル試験を行った。充放
電効率は、ＡＱ製の作用極の電位変化より求め１作用極
上に析出、合金化したＬｉＡｆｆｉからＬｉ＋イオンと
して放電させるに要した電気量との比から算出した。
充放電特性を調べたところ、第１図に示す特性図が得ら
れた。なお、この測定は２＋ａＡ／ｄの定電流で１００
秒間充電してＬｉＡＱ合金からなる対極のＬｉをＡＱ製
製作接極析出させた後、２ｍＡ／ｃｄの定電流で１１製
の作用極上に析出し、合金化したＬ ｉ Ａ ＱからＬ
ｉ＋イオンとして放電するサイクル試験を行った。充放
電効率は、ＡＱ製の作用極の電位変化より求め１作用極
上に析出、合金化したＬｉＡｆｆｉからＬｉ＋イオンと
して放電させるに要した電気量との比から算出した。
第１図から明らかなように本実施例１〜３の試酸セルで
はいずれも充電効率が９５〜９９％とであり、非常に高
い効率を示すことがわかる。特に、実施例１の試験セル
では分極も小さく、効率も９９％となり、負極のサイク
ル寿命が非常に大きいことがわかる。
はいずれも充電効率が９５〜９９％とであり、非常に高
い効率を示すことがわかる。特に、実施例１の試験セル
では分極も小さく、効率も９９％となり、負極のサイク
ル寿命が非常に大きいことがわかる。
実施例４
ＬｉＡ４２合金からなる負極と、スピネル型リチウムマ
ンガン酸化物（ＬｉＭｎｚＯＪを主体とする化合物８０
重量％、アセチレンブラック１５重量％及びポリテトラ
フルオロエチレン粉末５重量％の組成物をペレット化し
てなる正極と、ポリプロピレン製多孔質フィルムからな
るセパレータと、前記実施例１と同様なＡＱＣＱ３とＭ
ＥＩＣの溶融塩にＬｉＡｕＣ４４，を添加した組成の電
解液とを、容器及び封口板内に収納、密閉してコイン型
非水電解液二次電池を組み立てた。
ンガン酸化物（ＬｉＭｎｚＯＪを主体とする化合物８０
重量％、アセチレンブラック１５重量％及びポリテトラ
フルオロエチレン粉末５重量％の組成物をペレット化し
てなる正極と、ポリプロピレン製多孔質フィルムからな
るセパレータと、前記実施例１と同様なＡＱＣＱ３とＭ
ＥＩＣの溶融塩にＬｉＡｕＣ４４，を添加した組成の電
解液とを、容器及び封口板内に収納、密閉してコイン型
非水電解液二次電池を組み立てた。
実施例５
電解液として前記実施例２と同様なＡＱＣＱ、とＢＰＣ
の溶融塩にＬｉＡｕＣ４４を添加した組成のものを用い
た以外、実施例４と同様なコイン型非水電解液二次電池
を組み立てた。
の溶融塩にＬｉＡｕＣ４４を添加した組成のものを用い
た以外、実施例４と同様なコイン型非水電解液二次電池
を組み立てた。
実施例６
電解液として前記実施例３と同様なＡＱＣらとＤＭＰｒ
ＩＣの溶融塩にＬｉＡｆＬＣらを添加した組成のものを
用いた以外、実施例４と同様なコイン型非水電解液二次
電池を組み立てた。
ＩＣの溶融塩にＬｉＡｆＬＣらを添加した組成のものを
用いた以外、実施例４と同様なコイン型非水電解液二次
電池を組み立てた。
本実施例４〜６の二次電池について、１ｍＡ／ａＪの条
件で充放電を行いサイクル寿命を測定した。
件で充放電を行いサイクル寿命を測定した。
その結果を第２図に示す。
第２図から明らかなように本実施例４〜６の二次電池で
はいす九も１０００サイクルの寿命が得られることがわ
かる。また、本実施例４〜６の二次電池では１２０℃で
作動して良好な充放電サイクルが得られ、極めて安全性
の高いものであることが確認された。
はいす九も１０００サイクルの寿命が得られることがわ
かる。また、本実施例４〜６の二次電池では１２０℃で
作動して良好な充放電サイクルが得られ、極めて安全性
の高いものであることが確認された。
実施例７
塩化アルミニウム（ＡρＣＪ２３）と１−メチル−３−
エチルイミダゾリウムクロライド（ＭＥＩＣ）をモル比
で１：１に混合して溶融した後、ＬｉＡＮｃらを０．５
モル／）ｔｇ添加した電解液を調製し、この電解液を所
定容量の容器内に収容した。
エチルイミダゾリウムクロライド（ＭＥＩＣ）をモル比
で１：１に混合して溶融した後、ＬｉＡＮｃらを０．５
モル／）ｔｇ添加した電解液を調製し、この電解液を所
定容量の容器内に収容した。
この容器内の電解液に、黒鉛類似構造をその一部に有す
る炭素粉末９７重量％とポリテトラフルオロエチレン粉
末３重量％の組成物をペレット化してなる作用極及びリ
チウムアルミニウム合金製の対極を互いに対向して浸漬
すると共に、前記作用極と対極間の電解液に参照極を浸
漬して試験セルを組み立てた。なお、前記参照極として
はＧ４のガラスフリットを充填した片封じガラス管にＡ
ＱＣらとＭＥＩＣを２：１の割合で混合した溶融塩を収
容し、更に該溶融塩にＡｊ２棒を浸漬した構造のものを
用いた。
る炭素粉末９７重量％とポリテトラフルオロエチレン粉
末３重量％の組成物をペレット化してなる作用極及びリ
チウムアルミニウム合金製の対極を互いに対向して浸漬
すると共に、前記作用極と対極間の電解液に参照極を浸
漬して試験セルを組み立てた。なお、前記参照極として
はＧ４のガラスフリットを充填した片封じガラス管にＡ
ＱＣらとＭＥＩＣを２：１の割合で混合した溶融塩を収
容し、更に該溶融塩にＡｊ２棒を浸漬した構造のものを
用いた。
実施例８
非水電解液として（Ａ Ｑ ＣＱ、 ）と１．２−ジメ
チル−３−プロピルイミダゾリウムクロライド（ＤＭＰ
ｒＩＣ）をモル比で１：１に混合して溶融した後、Ｌｉ
ＡＱＣ４，を０．５モル／ｋｇ添加して調製したものを
用いた以外、実施例７と同様な試験セルを組み立てた。
チル−３−プロピルイミダゾリウムクロライド（ＤＭＰ
ｒＩＣ）をモル比で１：１に混合して溶融した後、Ｌｉ
ＡＱＣ４，を０．５モル／ｋｇ添加して調製したものを
用いた以外、実施例７と同様な試験セルを組み立てた。
本実施例７と８の試験セルにより作用極の充放電特性を
調べたところ、第３図に示す特性図が得られた。なお、
この測定は０．５＋Ａ／ａｉの定電流で１００秒間充電
して炭素材からなる作用極にＬｉイオンを挿入させた後
、０．５ｍＡ／ａＪの定電流で作用極に挿入したＬｉ＋
イオンを放電するサイクル試験を行った。充放電効率は
、作用極の電位変化より求め、作用極にＬｉ＋イオンを
挿入するに要した充電量と作用極からＬｉ＋イオンを放
電させるに要した電気量との比から算出した。
調べたところ、第３図に示す特性図が得られた。なお、
この測定は０．５＋Ａ／ａｉの定電流で１００秒間充電
して炭素材からなる作用極にＬｉイオンを挿入させた後
、０．５ｍＡ／ａＪの定電流で作用極に挿入したＬｉ＋
イオンを放電するサイクル試験を行った。充放電効率は
、作用極の電位変化より求め、作用極にＬｉ＋イオンを
挿入するに要した充電量と作用極からＬｉ＋イオンを放
電させるに要した電気量との比から算出した。
第３図から明らかなように本実施例７と８の試験セルで
はいずれも充電効率が９７〜９９％であり。
はいずれも充電効率が９７〜９９％であり。
非常に高い効率を示すことがわかる。特に、実施例７の
試験セルでは分極も小さく、効率も９９％となり、負極
のサイクル寿命が非常に大きいことがわかる。
試験セルでは分極も小さく、効率も９９％となり、負極
のサイクル寿命が非常に大きいことがわかる。
実施例９
実施例７と同様な炭素材からなる負極と、スピネル型リ
チウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎａ０４）を主体とする
化合物８０重量％、アセチレンブラック１５重量％及び
ポリテトラフルオロエチレン粉末５重量％の組成物をペ
レット化してなる正極と、ポリプロピレン製多孔質フィ
ルムからなるセパレータと、前記実施例７と同様なＡ
Ｑ ＣＲ，とＭＥＩＣの溶融塩にＬｉＡ１２ＣＩ２４を
添加した組成の電解液とを、容器及び封口板内に収納、
密閉してコイン型非水電解液二次電池を組み立てた。
チウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎａ０４）を主体とする
化合物８０重量％、アセチレンブラック１５重量％及び
ポリテトラフルオロエチレン粉末５重量％の組成物をペ
レット化してなる正極と、ポリプロピレン製多孔質フィ
ルムからなるセパレータと、前記実施例７と同様なＡ
Ｑ ＣＲ，とＭＥＩＣの溶融塩にＬｉＡ１２ＣＩ２４を
添加した組成の電解液とを、容器及び封口板内に収納、
密閉してコイン型非水電解液二次電池を組み立てた。
実施例１０
電解液として前記実施例８と同様なＡＱＣＱ、とＤＭＰ
ｒＩＣの溶融塩にＬｉＡρＣＱ４を添加した組成のもの
を用いた以外、実施例９と同様なコイン型非水電解液二
次電池を組み立てた。
ｒＩＣの溶融塩にＬｉＡρＣＱ４を添加した組成のもの
を用いた以外、実施例９と同様なコイン型非水電解液二
次電池を組み立てた。
本実施例９と１０の二次電池について、０．５ｍＡ／ｃ
ｊの条件で充放電を行いサイクル寿命を測定した。
ｊの条件で充放電を行いサイクル寿命を測定した。
その結果を第４図に示す。
第４図から明らかなように本実施例９と１０の二次電池
ではいずれも１０００サイクルの寿命が得られることが
わかる。また１本実施例９と１０の二次電池では１２０
℃で作動しても良好な充放電サイクルが得られ、極めて
安全性の高いものであることが確認された。
ではいずれも１０００サイクルの寿命が得られることが
わかる。また１本実施例９と１０の二次電池では１２０
℃で作動しても良好な充放電サイクルが得られ、極めて
安全性の高いものであることが確認された。
以上詳述した如く、本発明によれば良好な充放電サイク
ル寿命を有すると共に、安全性の高い非水電解液二次電
池を提供できる。
ル寿命を有すると共に、安全性の高い非水電解液二次電
池を提供できる。
第１図は本発明の実施例１〜３における試験セルの充放
電効率とサイクル数との関係を示す特性図、第２図は本
実施例４〜６における非水電解液二次電池の放電容量と
サイクル数との関係を示す特性図、第３図は本発明の実
施例７と８における試験セルの充放電効率とサイクル数
との関係を示す特性図、第４図は本実施例９〜１ｏにお
ける非水電解液二次電池の放電容量とサイクル数との関
係を示す特性図である。
電効率とサイクル数との関係を示す特性図、第２図は本
実施例４〜６における非水電解液二次電池の放電容量と
サイクル数との関係を示す特性図、第３図は本発明の実
施例７と８における試験セルの充放電効率とサイクル数
との関係を示す特性図、第４図は本実施例９〜１ｏにお
ける非水電解液二次電池の放電容量とサイクル数との関
係を示す特性図である。
Claims (2)
- （１）軽金属又はその合金を活物質とする負極と、リチ
ウムイオン、アルミニウム錯体及びハロゲン化物イオン
から選ばれるいずれかと電気化学的に可逆反応がなされ
る活物質を含む正極と、ハロゲン化アルミニウムと１−
ブチルピリジニウムハライド、１−メチル−３−エチル
イミダゾリウムハライド又は１、２−ジメチル−３−プ
ロピルイミダゾリウムハライドから選ばれる少なくとも
１種とを混合した溶融塩にリチウム塩を溶解させた電解
液と、 を具備したことを特徴とする非水電解液二次電池。 - （２）負極としてリチウムイオンが挿入、脱離可能な炭
素材からなる電極を用いたことを特徴とする請求項１記
載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153952A JPH03225775A (ja) | 1989-12-07 | 1990-06-14 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-316376 | 1989-12-07 | ||
| JP31637689 | 1989-12-07 | ||
| JP2153952A JPH03225775A (ja) | 1989-12-07 | 1990-06-14 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225775A true JPH03225775A (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=26482419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153952A Pending JPH03225775A (ja) | 1989-12-07 | 1990-06-14 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03225775A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6413486B2 (en) | 1998-06-05 | 2002-07-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nonaqueous secondary battery, constituent elements of battery, and materials thereof |
| WO2003054986A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Sanyo Electric Co.,Ltd. | Non-aqueous electrolytic secondary battery |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP2153952A patent/JPH03225775A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6413486B2 (en) | 1998-06-05 | 2002-07-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nonaqueous secondary battery, constituent elements of battery, and materials thereof |
| WO2003054986A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Sanyo Electric Co.,Ltd. | Non-aqueous electrolytic secondary battery |
| US7524583B2 (en) | 2001-12-21 | 2009-04-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolytic secondary battery |
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