JPH0760704B2 - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
- Publication number
- JPH0760704B2 JPH0760704B2 JP61175920A JP17592086A JPH0760704B2 JP H0760704 B2 JPH0760704 B2 JP H0760704B2 JP 61175920 A JP61175920 A JP 61175920A JP 17592086 A JP17592086 A JP 17592086A JP H0760704 B2 JPH0760704 B2 JP H0760704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- organic electrolyte
- thf
- solvent
- tetrahydrofuran
- 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
Links
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 title claims description 20
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 4
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 4
- KWBQKUZVJVKXHI-UHFFFAOYSA-N 1-(oxolan-2-yl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1CCCO1 KWBQKUZVJVKXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HJYVFFLYCSUEOE-UHFFFAOYSA-N 1-(oxolan-3-yl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1CCOC1 HJYVFFLYCSUEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 2-Acetyl-tetrahydrofuran 3-Acetyl-tetrahydrofuran Chemical compound 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N titanium disulfide Chemical compound S=[Ti]=S CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、負極にリチウムなどを用いた有機電解質電池
の改良に関するものであり、特に有機電解質を構成する
有機溶媒の改良に関するものである。
の改良に関するものであり、特に有機電解質を構成する
有機溶媒の改良に関するものである。
従来の技術 有機電解質電池として、負極にリチウムやマグネシウム
などのアルカリ金属，アルカリ土類金属を用い、正極に
フッ化黒鉛や、二酸化マンガンを用いた電池が研究さ
れ、一部実用化されている。また最近では、負極にリチ
ウム、正極に二硫化チタンを用いたリチウム有機電解質
二次電池の研究も活発に行われている。
などのアルカリ金属，アルカリ土類金属を用い、正極に
フッ化黒鉛や、二酸化マンガンを用いた電池が研究さ
れ、一部実用化されている。また最近では、負極にリチ
ウム、正極に二硫化チタンを用いたリチウム有機電解質
二次電池の研究も活発に行われている。
これら電池の電解質には、溶媒にプロピレンカーボネー
ト（PC）やテトラヒドロフラン（THF）,2−メチルテト
ラヒドロフラン（２−Me−THF）を用い、これら溶媒
に、過塩素酸リチウム（LiClO4）やリチウムヘキサフロ
ロアルシネート（LiAsF6）を溶質として溶解した有機電
解質が用いられてきた。
ト（PC）やテトラヒドロフラン（THF）,2−メチルテト
ラヒドロフラン（２−Me−THF）を用い、これら溶媒
に、過塩素酸リチウム（LiClO4）やリチウムヘキサフロ
ロアルシネート（LiAsF6）を溶質として溶解した有機電
解質が用いられてきた。
発明が解決しようとする問題点 これらの有機電解質を用いた電池では、高率放電を行っ
た場合、電池の電圧が低下するという問題点があった。
た場合、電池の電圧が低下するという問題点があった。
問題点を解決するための手段 本発明では、従来の有機電解質に用いる溶媒に、２およ
び３の位置にアセチル基を有するテトラヒドロフランを
使用することを特徴としている。
び３の位置にアセチル基を有するテトラヒドロフランを
使用することを特徴としている。
作用 従来の代表的溶媒のPCは誘電率は大であるが粘度が大で
あり、このため、電池に使用すると高率放電時に電圧の
低下、正極の利用率の低下が起こった。一方、THFや２
−Me−THFでは、粘度は小さいが、誘電率が小のため、
高率放電時には、正極の利用率は大となるが電池電圧の
低下が起こった。したがって、THFや２−Me−THFの類で
誘電率を大にすることにより、電池に使用した場合、良
好な特性が得られることが予想できる。
あり、このため、電池に使用すると高率放電時に電圧の
低下、正極の利用率の低下が起こった。一方、THFや２
−Me−THFでは、粘度は小さいが、誘電率が小のため、
高率放電時には、正極の利用率は大となるが電池電圧の
低下が起こった。したがって、THFや２−Me−THFの類で
誘電率を大にすることにより、電池に使用した場合、良
好な特性が得られることが予想できる。
実施例 本発明は、THFを改良し、下に示すようにTHFの２および
３の位置にアセチル基を持たせることにより、誘電率が
増大し、電池特性を向上させたものである。
３の位置にアセチル基を持たせることにより、誘電率が
増大し、電池特性を向上させたものである。
２−アセチル−テトラヒドロフラン ３−アセチル−テトラヒドロフラン 〔実施例１〕 負極に直径17.5mm,厚さ0.5mmのリチウムを用いた。この
時の理論充填量は247mAhである。正極には、二酸化マン
ガン100重量に、導電剤としてのアセチレンブラック10
重量部、結着剤としてのポリ四フッ化エチレン樹脂10重
量部よりなる合剤0.4gを、直径17.5mmの円盤状に圧縮成
型したものを用いた。この正極の理論充填容量は103mAh
であった。この正極，負極を用いて第２図に示したコイ
ン形電池を構成し、有機電解質の違いによる特性差を検
討した。なお、第２図において１は正極、２は負極、３
はセパレータである。有機電解質の溶質として、全て１
モル/lのLiClO4を用いた。有機電解質の溶媒として、本
発明の２−アセチル−テトラヒドロフランを用いた電池
をＡ、従来のPC,THF,2−Me−THFを用いた電池を各々B,
C,Dとする。また従来の混合溶媒の例として、溶媒に体
積比で1:1のPCとTHFの混合溶媒を用いた電池をＥとす
る。Ａ〜Ｅの電池の有機電解質の量は、全て200μｌと
した。これらの電池を100Ωの負荷で放電させた時の放
電特性を第１図に示す。従来のPCを用いた電池Ｂでは、
放電初期の電圧は大であるが、利用率が低い。またTHF
や２−Me−THFなどの低粘度溶媒を用いたC,Dの電池で
は、利用率は向上しているが電圧が低いことがわかる。
そこで従来の高誘電率の溶媒と低粘度の溶媒を組み合わ
せたPCとTHFの混合溶媒を用いた電池Ｅでは、B,C,Dに比
べ電池特性は向上している。しかし、本発明の２−アセ
チル−テトラヒドロフランを溶媒に用いた有機電解質電
池Ａでは、Ｂ〜Ｅに比べ、電圧，利用率ともに向上して
いることがわかる。
時の理論充填量は247mAhである。正極には、二酸化マン
ガン100重量に、導電剤としてのアセチレンブラック10
重量部、結着剤としてのポリ四フッ化エチレン樹脂10重
量部よりなる合剤0.4gを、直径17.5mmの円盤状に圧縮成
型したものを用いた。この正極の理論充填容量は103mAh
であった。この正極，負極を用いて第２図に示したコイ
ン形電池を構成し、有機電解質の違いによる特性差を検
討した。なお、第２図において１は正極、２は負極、３
はセパレータである。有機電解質の溶質として、全て１
モル/lのLiClO4を用いた。有機電解質の溶媒として、本
発明の２−アセチル−テトラヒドロフランを用いた電池
をＡ、従来のPC,THF,2−Me−THFを用いた電池を各々B,
C,Dとする。また従来の混合溶媒の例として、溶媒に体
積比で1:1のPCとTHFの混合溶媒を用いた電池をＥとす
る。Ａ〜Ｅの電池の有機電解質の量は、全て200μｌと
した。これらの電池を100Ωの負荷で放電させた時の放
電特性を第１図に示す。従来のPCを用いた電池Ｂでは、
放電初期の電圧は大であるが、利用率が低い。またTHF
や２−Me−THFなどの低粘度溶媒を用いたC,Dの電池で
は、利用率は向上しているが電圧が低いことがわかる。
そこで従来の高誘電率の溶媒と低粘度の溶媒を組み合わ
せたPCとTHFの混合溶媒を用いた電池Ｅでは、B,C,Dに比
べ電池特性は向上している。しかし、本発明の２−アセ
チル−テトラヒドロフランを溶媒に用いた有機電解質電
池Ａでは、Ｂ〜Ｅに比べ、電圧，利用率ともに向上して
いることがわかる。
〔実施例２〕 本実施例では、二次電池に応用した場合について示す。
実施例１と同様に電池を構成した。ただし、正極の活物
質には、二酸化マンガンの代りに、二硫化チタンを用
い、合剤配合量，合剤充填量は実施例１と同じである。
したがって正極の理論充填量は80mAhであった。有機電
解質の溶質は、LiClO4の代りに１モル/lのLiAsF6を用い
た。本発明の３−アセチル−テトラヒドロフランを溶媒
に用いた電池をF,PC,THF,2−Me−THF,体積比で1:1のPC
とTHFの混合溶媒を用いた電池を各々G,H,I,Jとする。こ
の電池を10mAの定電流で充放電をくり返した。放電は、
電池電圧が1.2Vになる時点、充電は、2.8Vになる時点で
止めるようにした。第３図には、第３サイクルでの放電
曲線を示す。これより本発明の３−アセチル−テトラヒ
ドロフランを用いた電池は、従来の溶媒を用いたものに
比べ、電圧，利用率ともに向上していることがわかる。
質には、二酸化マンガンの代りに、二硫化チタンを用
い、合剤配合量，合剤充填量は実施例１と同じである。
したがって正極の理論充填量は80mAhであった。有機電
解質の溶質は、LiClO4の代りに１モル/lのLiAsF6を用い
た。本発明の３−アセチル−テトラヒドロフランを溶媒
に用いた電池をF,PC,THF,2−Me−THF,体積比で1:1のPC
とTHFの混合溶媒を用いた電池を各々G,H,I,Jとする。こ
の電池を10mAの定電流で充放電をくり返した。放電は、
電池電圧が1.2Vになる時点、充電は、2.8Vになる時点で
止めるようにした。第３図には、第３サイクルでの放電
曲線を示す。これより本発明の３−アセチル−テトラヒ
ドロフランを用いた電池は、従来の溶媒を用いたものに
比べ、電圧，利用率ともに向上していることがわかる。
発明の効果 以上示したように、本発明の２または３の位置にアセチ
ル基を有するテトラヒドロフランを有機電解質の溶媒に
用いた電池では、高率放電特性に優れている。
ル基を有するテトラヒドロフランを有機電解質の溶媒に
用いた電池では、高率放電特性に優れている。
第１図は本発明の一実施例の有機電解質電池の放電曲線
図、第２図は特性測定に用いたコイル形電池の断面図、
第３図は二次電池の第３サイクル目の放電曲線図であ
る。 A,F……本発明の一実施例の有機電解質電池、Ｂ〜E,G〜
Ｊ……従来例の電池。
図、第２図は特性測定に用いたコイル形電池の断面図、
第３図は二次電池の第３サイクル目の放電曲線図であ
る。 A,F……本発明の一実施例の有機電解質電池、Ｂ〜E,G〜
Ｊ……従来例の電池。
Claims (1)
- 【請求項１】負極と、正極と、有機電解質とからなり、
該有機電解質の溶媒に、２または３の位置にアセチル基
を有するテトラヒドロフランを用いることを特徴とする
有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175920A JPH0760704B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175920A JPH0760704B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 有機電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332872A JPS6332872A (ja) | 1988-02-12 |
| JPH0760704B2 true JPH0760704B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=16004558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175920A Expired - Lifetime JPH0760704B2 (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760704B2 (ja) |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP61175920A patent/JPH0760704B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6332872A (ja) | 1988-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3269396B2 (ja) | 非水電解質リチウム二次電池 | |
| JP3187929B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2597091B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH11224675A (ja) | 非水系電解液電池 | |
| JPH0770326B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH01134873A (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JPH0760704B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH08162154A (ja) | 非水溶媒電解液を有する二次電池 | |
| JPH03192663A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH08190932A (ja) | 非水溶媒電解液を有する二次電池 | |
| JPH0763023B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0763015B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0760701B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0353743B2 (ja) | ||
| JPH0696798A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2526093B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPS63307663A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH0766818B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0766819B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0719619B2 (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JPH0766820B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH05217582A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH01132067A (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JP2521909B2 (ja) | リチウム・二酸化マンガン二次電池 | |
| JPH0630256B2 (ja) | 非水電解液二次電池 |