JPH0582138A - 有機電解液およびそれを使用した有機電解液電池 - Google Patents
有機電解液およびそれを使用した有機電解液電池Info
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- JPH0582138A JPH0582138A JP27040791A JP27040791A JPH0582138A JP H0582138 A JPH0582138 A JP H0582138A JP 27040791 A JP27040791 A JP 27040791A JP 27040791 A JP27040791 A JP 27040791A JP H0582138 A JPH0582138 A JP H0582138A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全性を確保しながら、有機電解液の伝導度
を高めて、電池のインピーダンスを低下させる。 【構成】 有機電解液の溶媒としてビニレンカーボネー
トを全溶媒中１０〜５０体積％用い、かつ電解質として
ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）を用いる。
を高めて、電池のインピーダンスを低下させる。 【構成】 有機電解液の溶媒としてビニレンカーボネー
トを全溶媒中１０〜５０体積％用い、かつ電解質として
ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機電解液およびそれ
を使用した有機電解液電池に関する。
を使用した有機電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムからなる負極と、、二酸化マン
ガンを正極活物質とする合剤からなる正極と、有機電解
液を使用したリチウム−二酸化マンガン電池に代表され
る有機電解液電池は、高エネルギー密度で、かつ軽量で
あり、しかも長寿命であるため、増々需要が増加する傾
向にある。
ガンを正極活物質とする合剤からなる正極と、有機電解
液を使用したリチウム−二酸化マンガン電池に代表され
る有機電解液電池は、高エネルギー密度で、かつ軽量で
あり、しかも長寿命であるため、増々需要が増加する傾
向にある。
【０００３】ところで、この有機電解液電池は、上記例
示のように、負極にリチウムを用い、正極には二酸化マ
ンガンを正極活物質とする合剤を用いる場合がほとんど
であり、電池の出力特性の向上は、主として有機電解液
の性能をいかに向上させるかにかかっている。
示のように、負極にリチウムを用い、正極には二酸化マ
ンガンを正極活物質とする合剤を用いる場合がほとんど
であり、電池の出力特性の向上は、主として有機電解液
の性能をいかに向上させるかにかかっている。
【０００４】この有機電解液によって電池の出力特性を
向上させるには、有機電解液の伝導度を高めて、電池の
インピーダンス（抵抗）を小さくする必要がある。ま
た、この有機電解液電池では、負極に反応性の高いアル
カリ金属が使用され、電解液の溶媒に可燃性の有機溶媒
が使用されているので、有機電解液は、上記のような伝
導度の向上だけではなく、安全性も兼ね備えている必要
がある。
向上させるには、有機電解液の伝導度を高めて、電池の
インピーダンス（抵抗）を小さくする必要がある。ま
た、この有機電解液電池では、負極に反応性の高いアル
カリ金属が使用され、電解液の溶媒に可燃性の有機溶媒
が使用されているので、有機電解液は、上記のような伝
導度の向上だけではなく、安全性も兼ね備えている必要
がある。
【０００５】しかし、これまで使用されてきた有機電解
液は、伝導度の向上を意図したものは安全性に欠け、安
全性を考慮したものは伝導度が充分でないという問題が
あった。
液は、伝導度の向上を意図したものは安全性に欠け、安
全性を考慮したものは伝導度が充分でないという問題が
あった。
【０００６】たとえば、特開昭５９−２１４１６３号公
報に記載のような、これまで一般的に使用されてきたＬ
ｉＣｌＯ4 ／ＰＣ：ＤＭＥ系の有機電解液〔プロピレン
カーボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（Ｄ
ＭＥ）との混合溶媒にＬｉＣｌＯ4 を溶解させたもの〕
は、伝導度が高いものの、電解質のＬｉＣｌＯ4 の危険
性が高く、安全性に欠けるという問題があった。
報に記載のような、これまで一般的に使用されてきたＬ
ｉＣｌＯ4 ／ＰＣ：ＤＭＥ系の有機電解液〔プロピレン
カーボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（Ｄ
ＭＥ）との混合溶媒にＬｉＣｌＯ4 を溶解させたもの〕
は、伝導度が高いものの、電解質のＬｉＣｌＯ4 の危険
性が高く、安全性に欠けるという問題があった。
【０００７】また、安全性を考慮して最近使用されるよ
うになってきたＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ／ＰＣ：ＤＭＥ系の有
機電解液〔プロピレンカーボネート（ＰＣ）と１，２−
ジメトキシエタン（ＤＭＥ）との混合溶媒にＬｉＣＦ3
ＳＯ3 を溶解させたもの〕は、必ずしも安全性が充分と
いえず、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 よりさらに安全性の高いＬｉ
Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ3 系の有機電解液は伝導度が充分といえな
かった。
うになってきたＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ／ＰＣ：ＤＭＥ系の有
機電解液〔プロピレンカーボネート（ＰＣ）と１，２−
ジメトキシエタン（ＤＭＥ）との混合溶媒にＬｉＣＦ3
ＳＯ3 を溶解させたもの〕は、必ずしも安全性が充分と
いえず、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 よりさらに安全性の高いＬｉ
Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ3 系の有機電解液は伝導度が充分といえな
かった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来の有機電解液における問題点を解消し、有機電解
液の安全性を確保しながら、伝導度の高い有機電解液を
開発し、該有機電解液を使用することによってインピー
ダンスの小さい有機電解液電池を提供することを目的と
する。
な従来の有機電解液における問題点を解消し、有機電解
液の安全性を確保しながら、伝導度の高い有機電解液を
開発し、該有機電解液を使用することによってインピー
ダンスの小さい有機電解液電池を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するため手段】本発明は、有機電解液の溶
媒としてビニレンカーボネートを使用することによっ
て、安全性を確保しながら、有機電解液の伝導度を向上
させ、この有機電解液を使用することによって電池のイ
ンピーダンスを低下させたものである。
媒としてビニレンカーボネートを使用することによっ
て、安全性を確保しながら、有機電解液の伝導度を向上
させ、この有機電解液を使用することによって電池のイ
ンピーダンスを低下させたものである。
【００１０】本発明を完成するにいたって経過を詳しく
説明すると、次の通りである。
説明すると、次の通りである。
【００１１】本発明者らは、まず、電解質としてＬｉＣ
4 Ｆ9 ＳＯ3 を用いた種々の溶媒系の有機電解液の伝導
度を調べ、ＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 ／ＥＣ：ＤＭＥ（１：
２）系の有機電解液〔エチレンカーボネート（ＥＣ）と
１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）との体積比１：２
の混合溶媒にＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 を溶解させたもの〕が
高い伝導度を示すことを見出した。
4 Ｆ9 ＳＯ3 を用いた種々の溶媒系の有機電解液の伝導
度を調べ、ＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 ／ＥＣ：ＤＭＥ（１：
２）系の有機電解液〔エチレンカーボネート（ＥＣ）と
１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）との体積比１：２
の混合溶媒にＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 を溶解させたもの〕が
高い伝導度を示すことを見出した。
【００１２】しかしながら、上記有機電解液は−１０℃
付近では固体になりはじめ、伝導度が異常に低下してし
まうという問題があった。
付近では固体になりはじめ、伝導度が異常に低下してし
まうという問題があった。
【００１３】そこで、有機電解液の凝固点を下げるた
め、エチレンカーボネートの骨格構造の一部に不飽和結
合を導入し、これによって得られたビニレンカーボネー
トをエチレンカーボネートに代えて使用し、０．３ＭＬ
ｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 ／ＶＣ：ＤＭＥ（１：２）の有機電解
液〔ビニレンカーボネート（ＶＣ）と１，２−ジメトキ
シエタン（ＤＭＥ）との体積比１：２の混合溶媒にＬｉ
Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解させたもの〕を
調製し、その伝導度を調べた。
め、エチレンカーボネートの骨格構造の一部に不飽和結
合を導入し、これによって得られたビニレンカーボネー
トをエチレンカーボネートに代えて使用し、０．３ＭＬ
ｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 ／ＶＣ：ＤＭＥ（１：２）の有機電解
液〔ビニレンカーボネート（ＶＣ）と１，２−ジメトキ
シエタン（ＤＭＥ）との体積比１：２の混合溶媒にＬｉ
Ｃ4 Ｆ9 ＳＯ3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解させたもの〕を
調製し、その伝導度を調べた。
【００１４】その結果、上記有機電解液は、−２０℃で
も伝導度の測定が可能であり、前記エチレンカーボネー
ト系の有機電解液に比べて、低温（−２０℃）での伝導
性が格段に改善されることを見出し、本発明を完成する
にいたった。
も伝導度の測定が可能であり、前記エチレンカーボネー
ト系の有機電解液に比べて、低温（−２０℃）での伝導
性が格段に改善されることを見出し、本発明を完成する
にいたった。
【００１５】本発明において、有機電解液の調製にあた
り、上記ビニレンカーボネートは他の有機溶媒と併用す
ることができる。そのような併用可能な有機溶媒として
は、たとえば１，２−ジメトキシエタン、ジメトキシメ
タン、ジメトキシプロパン、１，３−ジオキソラン、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、４
−メチル−１，３−ジオキソランなどのエーテル、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、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクト
ンなどのエステル、さらにはスルフォランなどが挙げら
れる。
り、上記ビニレンカーボネートは他の有機溶媒と併用す
ることができる。そのような併用可能な有機溶媒として
は、たとえば１，２−ジメトキシエタン、ジメトキシメ
タン、ジメトキシプロパン、１，３−ジオキソラン、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、４
−メチル−１，３−ジオキソランなどのエーテル、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、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクト
ンなどのエステル、さらにはスルフォランなどが挙げら
れる。
【００１６】特に低温での放電特性の優れた電池を得る
ためには、上記有機溶媒のなかでも凝固点が低く、伝導
度の向上効果が大きい１，２−ジメトキシエタンを併用
するのが好ましい。
ためには、上記有機溶媒のなかでも凝固点が低く、伝導
度の向上効果が大きい１，２−ジメトキシエタンを併用
するのが好ましい。
【００１７】有機電解液の調製にあたって、ビニレンカ
ーボネートの使用量は、全溶媒中１０体積％以上、特に
２０体積％以上にするのが好ましい。これは、ビニレン
カーボネートが全溶媒中１０体積％より少ない場合は、
有機電解液の伝導度を高め、電池のインピーダンスを低
下させる効果が充分に発揮されないからである。
ーボネートの使用量は、全溶媒中１０体積％以上、特に
２０体積％以上にするのが好ましい。これは、ビニレン
カーボネートが全溶媒中１０体積％より少ない場合は、
有機電解液の伝導度を高め、電池のインピーダンスを低
下させる効果が充分に発揮されないからである。
【００１８】上記ビニレンカーボネートだけで、有機電
解液の全溶媒を構成することも可能であるが、低温での
伝導度を考慮すると、ビニレンカーボネートの使用量は
全溶媒中５０体積％以下、特に４０体積％以下にとどめ
ることが好ましい。
解液の全溶媒を構成することも可能であるが、低温での
伝導度を考慮すると、ビニレンカーボネートの使用量は
全溶媒中５０体積％以下、特に４０体積％以下にとどめ
ることが好ましい。
【００１９】また、有機電解液の調製にあたって、１，
２−ジメトキシエタンなどのエーテルを併用する場合、
それらのエーテルは５０〜９０体積％、特に６０〜８０
体積％にするのが好ましい。つまり、上記エーテルを多
く加えすぎると、低温での凝固は生じにくくなるもの
の、伝導度が低下し、また、上記エーテルが少なすぎる
と、低温での伝導度が低下して、電池に使用した場合に
インピーダンスが増加する。
２−ジメトキシエタンなどのエーテルを併用する場合、
それらのエーテルは５０〜９０体積％、特に６０〜８０
体積％にするのが好ましい。つまり、上記エーテルを多
く加えすぎると、低温での凝固は生じにくくなるもの
の、伝導度が低下し、また、上記エーテルが少なすぎる
と、低温での伝導度が低下して、電池に使用した場合に
インピーダンスが増加する。
【００２０】そして、プロピレンカーボネートなどのエ
ステルをビニレンカーボネートと併用する場合は、それ
らのエステル類の総量で全溶媒中５０体積％以下、特に
４０体積％以下にとどめておくとことが好ましい。
ステルをビニレンカーボネートと併用する場合は、それ
らのエステル類の総量で全溶媒中５０体積％以下、特に
４０体積％以下にとどめておくとことが好ましい。
【００２１】本発明の有機電解液の調製にあたり、電解
質としてはＬｉＣnＦ2 n+1 ＳＯ3 （ｎ≧２）が用いら
れる。また、このＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 にＬｉ2 （Ｃm
Ｆ2m）（ＳＯ3 ）2 、ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2 、
ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＣＯ）2 、
ＬｉＣ（ＣＦ3 ＣＯ）3 、ＬｉＣm Ｆ2m+1ＣＯ2 、Ｌｉ
Ｂ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡS Ｆ6 、ＬｉＳ
ｂＦ6 、ＬｉＢＦ4 などを混合して用いることもでき
る。なお、上記の化学式においてｎおよびｍは整数であ
る。
質としてはＬｉＣnＦ2 n+1 ＳＯ3 （ｎ≧２）が用いら
れる。また、このＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 にＬｉ2 （Ｃm
Ｆ2m）（ＳＯ3 ）2 、ＬｉＮ（Ｃm Ｆ2m+1ＳＯ2 ）2 、
ＬｉＣ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＣＯ）2 、
ＬｉＣ（ＣＦ3 ＣＯ）3 、ＬｉＣm Ｆ2m+1ＣＯ2 、Ｌｉ
Ｂ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡS Ｆ6 、ＬｉＳ
ｂＦ6 、ＬｉＢＦ4 などを混合して用いることもでき
る。なお、上記の化学式においてｎおよびｍは整数であ
る。
【００２２】本発明において、ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ
3 （ｎ≧２）を必須の電解質として用いるのは、ＬｉＣ
n Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）が安全性が優れているからで
ある。
3 （ｎ≧２）を必須の電解質として用いるのは、ＬｉＣ
n Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）が安全性が優れているからで
ある。
【００２３】また、上記ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧
２）において、ｎが４以上のものが特に好ましい。これ
はｎが４以上のものは特に安全性が高いからである。た
だし、ｎが４以上のものは、通常の溶媒系では伝導度が
低く、高伝導度の有機電解液が得られない。しかし、ビ
ニレンカーボネートを用いた本発明の溶媒系では、伝導
度を高めることができるので、ｎが４以上のものを用い
た場合でも、伝導度の高い有機電解液が得られ、ｎが４
以上のものの高い安全性をよりよく生かすことができ
る。
２）において、ｎが４以上のものが特に好ましい。これ
はｎが４以上のものは特に安全性が高いからである。た
だし、ｎが４以上のものは、通常の溶媒系では伝導度が
低く、高伝導度の有機電解液が得られない。しかし、ビ
ニレンカーボネートを用いた本発明の溶媒系では、伝導
度を高めることができるので、ｎが４以上のものを用い
た場合でも、伝導度の高い有機電解液が得られ、ｎが４
以上のものの高い安全性をよりよく生かすことができ
る。
【００２４】そして、ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）
は、有機電解液の調製にあたり、０．１〜２．５ｍｏｌ
／ｌ、特に０．２〜０．７ｍｏｌ／ｌ使用するのが好ま
しい。また、他の電解質を併用する場合、それらは１ｍ
ｏｌ／ｌ以下、特に０．７ｍｏｌ／ｌ以下の範囲で使用
するのが好ましい。
は、有機電解液の調製にあたり、０．１〜２．５ｍｏｌ
／ｌ、特に０．２〜０．７ｍｏｌ／ｌ使用するのが好ま
しい。また、他の電解質を併用する場合、それらは１ｍ
ｏｌ／ｌ以下、特に０．７ｍｏｌ／ｌ以下の範囲で使用
するのが好ましい。
【００２５】つぎに、電池の主要構成部材について説明
する。
する。
【００２６】本発明において、負極はアルカリ金属また
はアルカリ金属を含む化合物をステンレス鋼製網などの
集電材料と一体化したものからなるが、アルカリ金属と
しては、たとえばリチウム、ナトリウム、カリウムなど
が挙げられ、アルカリ金属を含む化合物としては、たと
えばアルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カ
リウム、カドミウム、スズ、マグネシウムなどとの合
金、さらにはアルカリ金属と炭素材料との化合物、低電
位のアルカリ金属と金属酸化物、硫化物との化合物など
が挙げられる。
はアルカリ金属を含む化合物をステンレス鋼製網などの
集電材料と一体化したものからなるが、アルカリ金属と
しては、たとえばリチウム、ナトリウム、カリウムなど
が挙げられ、アルカリ金属を含む化合物としては、たと
えばアルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カ
リウム、カドミウム、スズ、マグネシウムなどとの合
金、さらにはアルカリ金属と炭素材料との化合物、低電
位のアルカリ金属と金属酸化物、硫化物との化合物など
が挙げられる。
【００２７】正極には、たとえば二酸化マンガン、五酸
化バナジウム、クロム酸化物、リチウムコバルト酸化
物、リチウムニッケル酸化物などの正極活物質、または
これらの正極活物質に導電助剤やポリテトラフルオロエ
チレンなどの結着剤などを適宜添加した合剤を、ステン
レス鋼製網などの集電材料を芯材として成形体に仕上げ
たものが用いられる。
化バナジウム、クロム酸化物、リチウムコバルト酸化
物、リチウムニッケル酸化物などの正極活物質、または
これらの正極活物質に導電助剤やポリテトラフルオロエ
チレンなどの結着剤などを適宜添加した合剤を、ステン
レス鋼製網などの集電材料を芯材として成形体に仕上げ
たものが用いられる。
【００２８】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
【００２９】実施例１ ＶＣ：ＤＭＥの体積比１：２の混合溶媒〔ビニレンカー
ボネート（ＶＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣ4Ｆ9 ＳＯ
3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製し
た。
ボネート（ＶＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣ4Ｆ9 ＳＯ
3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製し
た。
【００３０】また、熱処理した二酸化マンガンとカーボ
ンブラックとポリテトラフルオロエチレンとの混合物か
らなる二酸化マンガン合剤をステンレス鋼製網を芯材と
して厚さ０．４ｍｍ、幅３０ｍｍのシート状に成形し、
ステンレス鋼製の集電体を取り付けた帯状正極を２５０
℃で乾燥し、乾燥後、乾燥雰囲気中で室温まで冷却し
た。
ンブラックとポリテトラフルオロエチレンとの混合物か
らなる二酸化マンガン合剤をステンレス鋼製網を芯材と
して厚さ０．４ｍｍ、幅３０ｍｍのシート状に成形し、
ステンレス鋼製の集電体を取り付けた帯状正極を２５０
℃で乾燥し、乾燥後、乾燥雰囲気中で室温まで冷却し
た。
【００３１】つぎに、上記帯状正極を厚さ２５μｍの微
孔性ポリプロピレンフィルムからなるセパレータで包
み、これに厚さ０．１８ｍｍ、幅３０ｍｍのシート状リ
チウムをステンレス鋼製網に圧着した帯状負極を重ね、
渦巻状に巻回して渦巻状電極体とした後、外径１５ｍｍ
の有底円筒状の電池ケース内に充填し、正極リード体お
よび負極リード体のスポット溶接を行った後、上記の有
機電解液を電池ケース内に注入した。
孔性ポリプロピレンフィルムからなるセパレータで包
み、これに厚さ０．１８ｍｍ、幅３０ｍｍのシート状リ
チウムをステンレス鋼製網に圧着した帯状負極を重ね、
渦巻状に巻回して渦巻状電極体とした後、外径１５ｍｍ
の有底円筒状の電池ケース内に充填し、正極リード体お
よび負極リード体のスポット溶接を行った後、上記の有
機電解液を電池ケース内に注入した。
【００３２】つぎに、常法にしたがって、電池ケースの
開口部を封口し、図１に示す構造の筒形の有機電解液電
池を作製した。
開口部を封口し、図１に示す構造の筒形の有機電解液電
池を作製した。
【００３３】図１に示す電池について説明すると、１は
前記の正極で、２は負極である。ただし、図１では、繁
雑化を避けるため、正極１や負極２の作製にあたって使
用されたステンレス鋼製網や集電体などは図示していな
い。そして、３はセパレータで、４は上記の電解液であ
る。
前記の正極で、２は負極である。ただし、図１では、繁
雑化を避けるため、正極１や負極２の作製にあたって使
用されたステンレス鋼製網や集電体などは図示していな
い。そして、３はセパレータで、４は上記の電解液であ
る。
【００３４】５はステンレス鋼製の電池ケースであり、
この電池ケース５は負極端子を兼ねている。電池ケース
５の底部にはポリテトラフルオロエチレンシートからな
る絶縁体６が設置され、電池ケース５の内周部にもポリ
テトラフルオロエチレンシートからなる絶縁体７が配設
されていて、前記正極１、負極２およびセパレータ３か
らなる渦巻状電極体や、電解液４などは、この電池ケー
ス５内に収容されている。
この電池ケース５は負極端子を兼ねている。電池ケース
５の底部にはポリテトラフルオロエチレンシートからな
る絶縁体６が設置され、電池ケース５の内周部にもポリ
テトラフルオロエチレンシートからなる絶縁体７が配設
されていて、前記正極１、負極２およびセパレータ３か
らなる渦巻状電極体や、電解液４などは、この電池ケー
ス５内に収容されている。
【００３５】８はステンレス鋼製の封口板であり、この
封口板８の中央部にはガス通気孔８ａが設けられてい
る。９はポリプロピレン製の環状パッキング、１０はチ
タン製の可撓性薄板で、１１は環状のポリプロピレン製
の熱変形部材である。
封口板８の中央部にはガス通気孔８ａが設けられてい
る。９はポリプロピレン製の環状パッキング、１０はチ
タン製の可撓性薄板で、１１は環状のポリプロピレン製
の熱変形部材である。
【００３６】上記の熱変形部材１１は温度によって変形
することにより、可撓性薄板１０の破壊圧力を変える作
用をする。
することにより、可撓性薄板１０の破壊圧力を変える作
用をする。
【００３７】１２はニッケルメッキを施した圧延鋼製の
端子板であり、この端子板１２には切刃１２ａとガス排
出孔１２ｂとが設けられていて、電池内部にガスが発生
して、電池の内部圧力が上昇し、その内圧上昇によって
可撓性薄板１０が変形したときに、上記切刃１２ａによ
って可撓性薄板１０を破壊し、電池内部のガスを上記ガ
ス排出孔１２ｂから電池外部に排出して、電池の破裂が
防止できるように設計されている。
端子板であり、この端子板１２には切刃１２ａとガス排
出孔１２ｂとが設けられていて、電池内部にガスが発生
して、電池の内部圧力が上昇し、その内圧上昇によって
可撓性薄板１０が変形したときに、上記切刃１２ａによ
って可撓性薄板１０を破壊し、電池内部のガスを上記ガ
ス排出孔１２ｂから電池外部に排出して、電池の破裂が
防止できるように設計されている。
【００３８】１３は絶縁パッキングで、１４はリード体
であり、このリード体１４は正極１と封口板８とを電気
的に接続しており、端子板１２は封口板８との接触によ
り正極端子として作用する。また、１５は負極２と電池
ケース５とを電気的に接続するリード体である。
であり、このリード体１４は正極１と封口板８とを電気
的に接続しており、端子板１２は封口板８との接触によ
り正極端子として作用する。また、１５は負極２と電池
ケース５とを電気的に接続するリード体である。
【００３９】比較例１ ＰＣ：ＤＭＥの体積比１：２の混合溶媒〔プロピレンカ
ーボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ
3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製し
た。
ーボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ
3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製し
た。
【００４０】この有機電解液を用いたほかは、実施例１
と同様にして筒形の有機電解液電池を作製した。
と同様にして筒形の有機電解液電池を作製した。
【００４１】比較例２ ＥＣ：ＤＭＥの体積比１：２の混合溶媒〔エチレンカー
ボネート（ＥＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣ4Ｆ9 ＳＯ
3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製し
た。
ボネート（ＥＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣ4Ｆ9 ＳＯ
3 を０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製し
た。
【００４２】この有機電解液を用いたほかは、実施例１
と同様にして筒形の有機電解液電池を作製した。
と同様にして筒形の有機電解液電池を作製した。
【００４３】上記のように作製した実施例１および比較
例１〜２の電池ならびに該電池に使用された有機電解液
について、その特性を評価した。
例１〜２の電池ならびに該電池に使用された有機電解液
について、その特性を評価した。
【００４４】まず、実施例１の電池に使用された有機電
解液と比較例１〜２の電池に使用された有機電解液の−
２０℃、０℃および２０℃におけるイオン伝導度を測定
した。その結果を表１に示す。
解液と比較例１〜２の電池に使用された有機電解液の−
２０℃、０℃および２０℃におけるイオン伝導度を測定
した。その結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】比較例１の有機電解液は、従来から採用さ
れてきた最も一般的な溶媒系の有機電解液であるが、表
１に示すように、実施例１の有機電解液は、上記比較例
１の有機電解液に比べて、いずれの温度においても、イ
オン伝導度が高かった。
れてきた最も一般的な溶媒系の有機電解液であるが、表
１に示すように、実施例１の有機電解液は、上記比較例
１の有機電解液に比べて、いずれの温度においても、イ
オン伝導度が高かった。
【００４７】また、比較例２の有機電解液は、溶媒とし
てエチレンカーボネートを使用したものであるが、２０
℃において比較例１の有機電解液よりイオン伝導度が高
いものの、−２０℃では凝固してイオン伝導度の測定が
できなかった。
てエチレンカーボネートを使用したものであるが、２０
℃において比較例１の有機電解液よりイオン伝導度が高
いものの、−２０℃では凝固してイオン伝導度の測定が
できなかった。
【００４８】つぎに、実施例１の電池および比較例１の
電池の１ｋＨｚでのインピーダンスを測定した。その結
果を表２に示す。
電池の１ｋＨｚでのインピーダンスを測定した。その結
果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】表２に示すように、実施例１の電池は、従
来の溶媒系を使用した比較例１の電池に比べて、インピ
ーダンスが小さかった。
来の溶媒系を使用した比較例１の電池に比べて、インピ
ーダンスが小さかった。
【００５１】つぎに、実施例１の電池の安全性を確認す
るために、比較例３としてＬｉＣｌＯ4 を電解質として
用いた電池を作製し、これらの電池について安全性確認
のための試験を行った。比較例３の電池の作製および安
全性確認のための試験方法、試験結果を以下に示す。
るために、比較例３としてＬｉＣｌＯ4 を電解質として
用いた電池を作製し、これらの電池について安全性確認
のための試験を行った。比較例３の電池の作製および安
全性確認のための試験方法、試験結果を以下に示す。
【００５２】比較例３ ＰＣ：ＤＭＥの体積比１：２の混合溶媒〔プロピレンカ
ーボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣｌＯ4 を
０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製した。
ーボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）との体積比１：２の混合溶媒〕にＬｉＣｌＯ4 を
０．３ｍｏｌ／ｌ溶解して、有機電解液を調製した。
【００５３】この有機電解液を用いたはかは、実施例１
と同様にして筒形の有機電解液電池を作製した。
と同様にして筒形の有機電解液電池を作製した。
【００５４】上記実施例１の電池、比較例１の電池およ
び比較例３の電池を各１００個ずつ１０Ａで−３Ｖまで
過放電させ、−３Ｖに達した後は、−３Ｖの定電圧放電
を行い、電池表面温度が１５０℃以上に発熱したり（異
常発熱）、破損が生じる発生率を調べた。その結果を表
３に示す。
び比較例３の電池を各１００個ずつ１０Ａで−３Ｖまで
過放電させ、−３Ｖに達した後は、−３Ｖの定電圧放電
を行い、電池表面温度が１５０℃以上に発熱したり（異
常発熱）、破損が生じる発生率を調べた。その結果を表
３に示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】表３に示す結果から明らかなように、実施
例１の電池は、比較例３の電池に比べて、安全性が優れ
ていた。
例１の電池は、比較例３の電池に比べて、安全性が優れ
ていた。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、溶媒
としてビニレンカーボネートを用い、電解質としてＬｉ
Ｃn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）を用いることにより、安全
性を確保しながら、−２０℃〜２０℃の温度域において
従来の溶媒系を使用した有機電解液より伝導度の高い有
機電解液を得ることができた。
としてビニレンカーボネートを用い、電解質としてＬｉ
Ｃn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）を用いることにより、安全
性を確保しながら、−２０℃〜２０℃の温度域において
従来の溶媒系を使用した有機電解液より伝導度の高い有
機電解液を得ることができた。
【００５８】また、上記有機電解液を使用することによ
り、安全性が高く、かつインピーダンスの小さい有機電
解液電池を得ることができた。
り、安全性が高く、かつインピーダンスの小さい有機電
解液電池を得ることができた。
【図１】本発明に係る有機電解液電池の一例を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 電解液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 勝昭 三重県四日市市東邦町１番地 三菱油化株 式会社四日市総合研究所内 (72)発明者 木村 牧男 三重県四日市市東邦町１番地 三菱油化株 式会社四日市総合研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 溶媒としてビニレンカーボネートを含
み、電解質としてＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）を含
むことを特徴とする有機電解液。 - 【請求項２】 溶媒として１，２−ジメトキシエタンを
含むことを特徴とする請求項１記載の有機電解液。 - 【請求項３】 アルカリ金属またはアルカリ金属を含む
化合物からなる負極と、正極と、請求項１記載の有機電
解液を備えたことを特徴とする有機電解液電池。 - 【請求項４】 有機電解液中に溶媒として１，２−ジメ
トキシエタンを含むことを特徴とする請求項３記載の有
機電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27040791A JP3095268B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 有機電解液およびそれを使用した有機電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27040791A JP3095268B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 有機電解液およびそれを使用した有機電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582138A true JPH0582138A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3095268B2 JP3095268B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=17485838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27040791A Expired - Fee Related JP3095268B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 有機電解液およびそれを使用した有機電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095268B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0701286A1 (en) | 1994-06-16 | 1996-03-13 | Nec Corporation | Silicon on insulating substrate and manufacturing method for same |
| US7419747B2 (en) | 2002-06-11 | 2008-09-02 | Nec Corporation | Electrolyte for secondary battery and secondary battery using same |
| EP2109177A1 (en) | 2008-04-07 | 2009-10-14 | NEC TOKIN Corporation | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109876U (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-12 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP27040791A patent/JP3095268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0701286A1 (en) | 1994-06-16 | 1996-03-13 | Nec Corporation | Silicon on insulating substrate and manufacturing method for same |
| US7419747B2 (en) | 2002-06-11 | 2008-09-02 | Nec Corporation | Electrolyte for secondary battery and secondary battery using same |
| EP2109177A1 (en) | 2008-04-07 | 2009-10-14 | NEC TOKIN Corporation | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same |
| US8455142B2 (en) | 2008-04-07 | 2013-06-04 | Nec Energy Devices, Ltd. | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3095268B2 (ja) | 2000-10-03 |
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