JPH0454349B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0454349B2 JPH0454349B2 JP58067454A JP6745483A JPH0454349B2 JP H0454349 B2 JPH0454349 B2 JP H0454349B2 JP 58067454 A JP58067454 A JP 58067454A JP 6745483 A JP6745483 A JP 6745483A JP H0454349 B2 JPH0454349 B2 JP H0454349B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solute
- discharge characteristics
- lithium
- hexafluorophosphate
- aqueous electrolyte
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
- H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
- H01M6/166—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by the solute
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
(イ) 産業上の利用分野
本発明はリチウム、ナトリウムなどの軽金属を
活物質とする負極と、金属の酸化物、硫化物、ハ
ロゲン化物などを活物質とする正極と、溶媒と溶
質とからなる非水電解液とを備えた非水電解液電
池に係り、特に非水電解液の改良に関するもので
ある。 (ロ) 従来技術 この種電池の非水電解液において、溶媒として
はプロピレンカーボネート、1.2ジメトキシエタ
ン、γ−ブチルラクトン、テトラハイドロフラン
などが用いられ、又溶質としては過塩素酸リチウ
ム（LiClO4）、ホウフツ化リチウム（LiBF4）、リ
チウムヘキサフルオロホスフエート（LiPF4）、
リチウムトリフルオロメタンスルホネート
（LiCF3SO3）などが用いられている。 さて、近年に至つては非水電解液電池の普及が
めざましく、それに伴つて高率放電特性並びに低
温時の放電特性の双方に優れた特性を示す電池が
要望されている。 (ハ) 発明の目的 本発明は非水電解液を改善し、電池の高率放電
特性並びに低温時の放電特性の向上を目的とす
る。 (ニ) 発明の構成 上記目的を達成すべくなされた本願発明は、リ
チウム、ナトリウムなどの軽金属を活物質とする
負極と、正極と、溶媒と溶質とからなる非水電解
液とを備える非水電解液電池であつて、前記溶質
を、過塩素酸リチウムと、陰イオンがテトラフル
オロボレート或るいはヘキサフルオロホスフエー
トであるテトラアルキルアンモニウム塩との混合
溶質とし、且つその混合比が、0.2：0.8〜0.8：
0.2の範囲であることを特徴とするものである。 ここで、本発明において、陰イオンがテトラフ
ルオロボレート或るいはヘキサフルオロホスフエ
ートであるテトラアルキルアンモニウム塩として
好適するものは、テトラメチルアンモニウムテト
ラフルオロボレート［（CH3）4NBF4］、テトラメ
チルアンモニウムヘキサフルオロホスフエート
［（CH3）4NPF6］が挙げられる。 (ホ) 実施例 以下本発明の一実施例につき詳述する。 負極としてリチウム圧延板を所定寸法に打抜い
たものを用い、又正極として二酸化マンガン（活
物質）と、カーボン粉末（導電剤）と、フツ素樹
脂粉末（結着剤）とを85：10：５の重量比で混合
したのち、この混合物を成型し熱処理したるもの
を用いた。 上記の正、負極及びポリプロピレン製不織布よ
りなるセパレータと共に下表の各種組成の非水電
解液を用いてボタン型非水電解液電池を組立て
た。 尚、溶媒はプロピレンカーボネート（PC）と
1.2ジメトキシエタン（DME）との等体積混合溶
媒を用いた。
活物質とする負極と、金属の酸化物、硫化物、ハ
ロゲン化物などを活物質とする正極と、溶媒と溶
質とからなる非水電解液とを備えた非水電解液電
池に係り、特に非水電解液の改良に関するもので
ある。 (ロ) 従来技術 この種電池の非水電解液において、溶媒として
はプロピレンカーボネート、1.2ジメトキシエタ
ン、γ−ブチルラクトン、テトラハイドロフラン
などが用いられ、又溶質としては過塩素酸リチウ
ム（LiClO4）、ホウフツ化リチウム（LiBF4）、リ
チウムヘキサフルオロホスフエート（LiPF4）、
リチウムトリフルオロメタンスルホネート
（LiCF3SO3）などが用いられている。 さて、近年に至つては非水電解液電池の普及が
めざましく、それに伴つて高率放電特性並びに低
温時の放電特性の双方に優れた特性を示す電池が
要望されている。 (ハ) 発明の目的 本発明は非水電解液を改善し、電池の高率放電
特性並びに低温時の放電特性の向上を目的とす
る。 (ニ) 発明の構成 上記目的を達成すべくなされた本願発明は、リ
チウム、ナトリウムなどの軽金属を活物質とする
負極と、正極と、溶媒と溶質とからなる非水電解
液とを備える非水電解液電池であつて、前記溶質
を、過塩素酸リチウムと、陰イオンがテトラフル
オロボレート或るいはヘキサフルオロホスフエー
トであるテトラアルキルアンモニウム塩との混合
溶質とし、且つその混合比が、0.2：0.8〜0.8：
0.2の範囲であることを特徴とするものである。 ここで、本発明において、陰イオンがテトラフ
ルオロボレート或るいはヘキサフルオロホスフエ
ートであるテトラアルキルアンモニウム塩として
好適するものは、テトラメチルアンモニウムテト
ラフルオロボレート［（CH3）4NBF4］、テトラメ
チルアンモニウムヘキサフルオロホスフエート
［（CH3）4NPF6］が挙げられる。 (ホ) 実施例 以下本発明の一実施例につき詳述する。 負極としてリチウム圧延板を所定寸法に打抜い
たものを用い、又正極として二酸化マンガン（活
物質）と、カーボン粉末（導電剤）と、フツ素樹
脂粉末（結着剤）とを85：10：５の重量比で混合
したのち、この混合物を成型し熱処理したるもの
を用いた。 上記の正、負極及びポリプロピレン製不織布よ
りなるセパレータと共に下表の各種組成の非水電
解液を用いてボタン型非水電解液電池を組立て
た。 尚、溶媒はプロピレンカーボネート（PC）と
1.2ジメトキシエタン（DME）との等体積混合溶
媒を用いた。
【表】
第１図及び第２図は上表における電池の放電特
性図であり、第１図は室温において500Ωの定抵
抗で放電した時の高率放電特性、第２図は−20℃
において10KΩの定抵抗で放電した時の低温放電
特性を示す。 第１図及び第２図より明らかなように、本発明
電池Ａ，Ｂによれば溶質としてテトラアルキルア
ンモニウム塩を単独で用いた電池Ｗ，Ｘ，Ｙ及び
過塩素酸リチウムを単独で用いた電池Ｚに比して
室温下での高率放電特性及び低温放電特性のいづ
れにおいても優れていることがわかる。 このような効果の理由は詳かではないが、過塩
素酸リチウムは電導度が高いものの粘度が高いた
め特に低温時の放電特性は良くない。一方、陰イ
オンがテトラフルオロボレート或るいはヘキサフ
ルオロホスフエートであるテトラアルキルアンモ
ニウム塩は電導度について云えば過塩素酸リチウ
ムに比べて若干低く高率放電に適さないが、粘度
が低いため低温時の放電には有利と云える。 そこで過塩素酸リチウムと、陰イオンがテトラ
フルオロボレート或るいはヘキサフルオロホスフ
エートであるテトラアルキルアンモニウム塩との
混合溶質を用いれば相乗効果によつて、予想以上
に高率放電及び低温放電のいづれにも優れた特性
を示すものと考えられる。 次に、ここでは各混合溶質の濃度と放電容量と
の関係を調べた。第３図は、テトラメチルアンモ
ニウムテトラフルオロボレート［（CH3）4NBF4］
と過塩素酸リチウムとからなる混合溶質を使用し
た場合、第４図は、テトラメチルアンモニウムヘ
キサフルオロホスフエート［（CH3）4NPF6］と過
塩素酸リチウムとからなる混合溶質を使用した場
合をそれぞれ示しており、これら混合溶質の使用
量はモル比で表されている。この第３図、第４図
において、実線は500Ω定抵抗での高率放電、破
線は−20℃、10KΩ定抵抗での低温放電の場合
を、夫々示している。尚、いづれの場合も溶媒は
プロピレンカーボネート（PC）と１，２ジメト
キシエタンとの等体積混合溶媒である。 これらの結果より、過塩素酸リチウムと、陰イ
オンがテトラフルオロボレート或るいはヘキサフ
ルオロホスフエートであるテトラアルキルアンモ
ニウム塩とからなる混合溶質の混合比を、モル比
で0.2：0.8〜0.8：0.2の範囲とすれば、高率放電
及び低温放電いずれの場合も、優れた放電特性を
発揮できることが、理解される。 (ヘ) 発明の効果 上述した如く、本発明の非水電解液電池は、非
水電解液を構成する溶質として、過塩素酸リチウ
ムと、陰イオンがテトラフルオロボレート或るい
はヘキサフルオロホスフエートであるテトラアル
キルアンモニウム塩との混合溶質とし、且つその
混合比を、0.2：0.8〜0.8：0.2の範囲とするもの
であるから、この種電池の高率放電特性及び低温
放電特性を向上し得るものであり、その工業的価
値は極めて大である。
性図であり、第１図は室温において500Ωの定抵
抗で放電した時の高率放電特性、第２図は−20℃
において10KΩの定抵抗で放電した時の低温放電
特性を示す。 第１図及び第２図より明らかなように、本発明
電池Ａ，Ｂによれば溶質としてテトラアルキルア
ンモニウム塩を単独で用いた電池Ｗ，Ｘ，Ｙ及び
過塩素酸リチウムを単独で用いた電池Ｚに比して
室温下での高率放電特性及び低温放電特性のいづ
れにおいても優れていることがわかる。 このような効果の理由は詳かではないが、過塩
素酸リチウムは電導度が高いものの粘度が高いた
め特に低温時の放電特性は良くない。一方、陰イ
オンがテトラフルオロボレート或るいはヘキサフ
ルオロホスフエートであるテトラアルキルアンモ
ニウム塩は電導度について云えば過塩素酸リチウ
ムに比べて若干低く高率放電に適さないが、粘度
が低いため低温時の放電には有利と云える。 そこで過塩素酸リチウムと、陰イオンがテトラ
フルオロボレート或るいはヘキサフルオロホスフ
エートであるテトラアルキルアンモニウム塩との
混合溶質を用いれば相乗効果によつて、予想以上
に高率放電及び低温放電のいづれにも優れた特性
を示すものと考えられる。 次に、ここでは各混合溶質の濃度と放電容量と
の関係を調べた。第３図は、テトラメチルアンモ
ニウムテトラフルオロボレート［（CH3）4NBF4］
と過塩素酸リチウムとからなる混合溶質を使用し
た場合、第４図は、テトラメチルアンモニウムヘ
キサフルオロホスフエート［（CH3）4NPF6］と過
塩素酸リチウムとからなる混合溶質を使用した場
合をそれぞれ示しており、これら混合溶質の使用
量はモル比で表されている。この第３図、第４図
において、実線は500Ω定抵抗での高率放電、破
線は−20℃、10KΩ定抵抗での低温放電の場合
を、夫々示している。尚、いづれの場合も溶媒は
プロピレンカーボネート（PC）と１，２ジメト
キシエタンとの等体積混合溶媒である。 これらの結果より、過塩素酸リチウムと、陰イ
オンがテトラフルオロボレート或るいはヘキサフ
ルオロホスフエートであるテトラアルキルアンモ
ニウム塩とからなる混合溶質の混合比を、モル比
で0.2：0.8〜0.8：0.2の範囲とすれば、高率放電
及び低温放電いずれの場合も、優れた放電特性を
発揮できることが、理解される。 (ヘ) 発明の効果 上述した如く、本発明の非水電解液電池は、非
水電解液を構成する溶質として、過塩素酸リチウ
ムと、陰イオンがテトラフルオロボレート或るい
はヘキサフルオロホスフエートであるテトラアル
キルアンモニウム塩との混合溶質とし、且つその
混合比を、0.2：0.8〜0.8：0.2の範囲とするもの
であるから、この種電池の高率放電特性及び低温
放電特性を向上し得るものであり、その工業的価
値は極めて大である。
第１図は各種電解液を用いた電池の高率放電特
性を示す図、第２図は各種電解液を用いた電池の
低温放電特性を示す図、第３図及び第４図は各混
合溶質の濃度と放電容量との関係を示す図であ
る。 Ａ，Ｂ……本発明電池、Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ……比
較電池。
性を示す図、第２図は各種電解液を用いた電池の
低温放電特性を示す図、第３図及び第４図は各混
合溶質の濃度と放電容量との関係を示す図であ
る。 Ａ，Ｂ……本発明電池、Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ……比
較電池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リチウム、ナトリウムなどの軽金属を活物質
とする負極と、正極と、溶媒と溶質とからなる非
水電解液とを備えるものであつて、 前記溶質を、過塩素酸リチウムと、陰イオンが
テトラフルオロボレート或るいはヘキサフルオロ
ホスフエートであるテトラアルキルアンモニウム
塩との混合溶質とし、 且つその混合比が、0.2：0.8〜0.8：0.2の範囲
であることを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067454A JPS59191266A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58067454A JPS59191266A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191266A JPS59191266A (ja) | 1984-10-30 |
| JPH0454349B2 true JPH0454349B2 (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=13345394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58067454A Granted JPS59191266A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191266A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559152B2 (ja) * | 1973-02-15 | 1980-03-07 | ||
| US3997362A (en) * | 1975-10-14 | 1976-12-14 | Exxon Research And Engineering Company | Polyhalide high energy density cells |
| JPH0315302A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-23 | Masahiro Yamazaki | 田植機 |
| CA2019063E (en) * | 1989-06-29 | 2000-01-04 | Brian L. Bates | Hydrophilically coated flexible wire guide |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58067454A patent/JPS59191266A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59191266A (ja) | 1984-10-30 |
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