JPS60200465A - 非水溶媒電池用電解液の製造方法 - Google Patents
非水溶媒電池用電解液の製造方法Info
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- JPS60200465A JPS60200465A JP59055318A JP5531884A JPS60200465A JP S60200465 A JPS60200465 A JP S60200465A JP 59055318 A JP59055318 A JP 59055318A JP 5531884 A JP5531884 A JP 5531884A JP S60200465 A JPS60200465 A JP S60200465A
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- Japan
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- cell
- electrolyte
- mixture
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells 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
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は非水溶媒電池用電解液の製造方法に関し、特に
塩化チオニル電池用電解液の製造方法に係わる。
塩化チオニル電池用電解液の製造方法に係わる。
負極活物質としてリチウム、ナトリウムを用いた非水溶
媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、し
かも作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓、時計
、メモリのバックアップ電源として多用されている。か
かる電池は負極、電解液、正極から構成されてお、す、
一般に負極としてリチウムやナトリウムなどのアルカリ
金属ヲ、′電解液としてプロピレンカーボネート、ｒ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタンなどの非水溶媒中に
過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウムなどの電解費を
溶解してなる溶液を、正極として二酸化マンガン、フッ
化黒鉛等を、夫々用いている。
媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、し
かも作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓、時計
、メモリのバックアップ電源として多用されている。か
かる電池は負極、電解液、正極から構成されてお、す、
一般に負極としてリチウムやナトリウムなどのアルカリ
金属ヲ、′電解液としてプロピレンカーボネート、ｒ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタンなどの非水溶媒中に
過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウムなどの電解費を
溶解してなる溶液を、正極として二酸化マンガン、フッ
化黒鉛等を、夫々用いている。
上述した電池の中に負極にリチウムを用い、塩化チオニ
ル（５ＯＣｚｚ ）を主正極活物質とした、いわゆるリ
チウム塩化チオニル系電池は、特にエネルギー密度が大
きいために注目されている。
ル（５ＯＣｚｚ ）を主正極活物質とした、いわゆるリ
チウム塩化チオニル系電池は、特にエネルギー密度が大
きいために注目されている。
こうした電池は多孔質炭素体及び金属集電体からなる正
極を有し、一般に塩化リチウム（ＬｉＣＩり及び塩化ア
ルミニウム（ｈｔｃｌ ｓ ） ｔ−溶解した塩化チオ
ニル（ＳＯＣ／２ ） ′ｔ−電解液として用いている
。
極を有し、一般に塩化リチウム（ＬｉＣＩり及び塩化ア
ルミニウム（ｈｔｃｌ ｓ ） ｔ−溶解した塩化チオ
ニル（ＳＯＣ／２ ） ′ｔ−電解液として用いている
。
したがって、５ｏｃｚ、は正極活物質と電解液との双方
を兼用している。
を兼用している。
ところで、上記リチウム塩化チオニル系電池は正極活物
質である５ＯＣｆ、が負極リチウムと直接接触している
ため、負極リチウム表面に反応生成物であるＬＩＣＩ！
皮膜が生成される。生成したＬＩＣＪ皮膜は、負極リチ
ウムとＳＯＣｌ２との直接接触を防止する機能を有し、
貯蔵時において電池の容量劣化を防ぐ役目をする。しか
しながら、放電時においては抵抗成分として働き、放電
初期の電圧降下の原因となる。また、前記ＬｔＣＪ皮膜
は放電により剥離し、それに伴ない電圧も回復するため
、放電中期成いは放電後期においては支障とならないが
、放電初期、とりわけ大電流放電の際に大きな電圧降下
全誘発する欠点を招く。
質である５ＯＣｆ、が負極リチウムと直接接触している
ため、負極リチウム表面に反応生成物であるＬＩＣＩ！
皮膜が生成される。生成したＬＩＣＪ皮膜は、負極リチ
ウムとＳＯＣｌ２との直接接触を防止する機能を有し、
貯蔵時において電池の容量劣化を防ぐ役目をする。しか
しながら、放電時においては抵抗成分として働き、放電
初期の電圧降下の原因となる。また、前記ＬｔＣＪ皮膜
は放電により剥離し、それに伴ない電圧も回復するため
、放電中期成いは放電後期においては支障とならないが
、放電初期、とりわけ大電流放電の際に大きな電圧降下
全誘発する欠点を招く。
本発明は大電流放電初期においての著しい電圧降下を抑
制し得る非水溶媒電池に適しｆＣ電解液の製造方法を提
供しようと１−るものである。
制し得る非水溶媒電池に適しｆＣ電解液の製造方法を提
供しようと１−るものである。
本発明者らは塩化チオニルを主成分とする溶液中にリチ
ウム片もしくはリチウム粉末全添加し、常温にて攪拌し
て静置した後口過すること罠より電解液を製造し、この
電解液を、リチウムの負極と多孔質炭素を主構成材とす
る正極とがセパレータを介して収納された缶体内に収容
したところ、大電流放電時に顕著な電圧降下を防止し得
る非水溶媒電池盆見い出した。このような電解液を用い
ることにより、優れｆｃ％性の非水溶媒電池が得られる
のは、次のような理由によるものと推定される。
ウム片もしくはリチウム粉末全添加し、常温にて攪拌し
て静置した後口過すること罠より電解液を製造し、この
電解液を、リチウムの負極と多孔質炭素を主構成材とす
る正極とがセパレータを介して収納された缶体内に収容
したところ、大電流放電時に顕著な電圧降下を防止し得
る非水溶媒電池盆見い出した。このような電解液を用い
ることにより、優れｆｃ％性の非水溶媒電池が得られる
のは、次のような理由によるものと推定される。
即ち、リチウム負極表面上ｖｃ Ｉ’、ｌＣ／皮膜が形
成される機構の１つにリチウム負極と５ＯＣｔ、、との
直接接触があるが、電解液の溶媒を兼ねる５ＯＣＩ！２
に電解質を溶解せずに、５ｏｃｚ２のみをリチウムと接
触させた場合には、電解質を溶解した電解液にリチウム
を接触させた場合に比較し、皮膜の形成速度が遅い軸向
にあるということが知られている。このことは、電解質
−，５５ＯＣＩ２に溶解することにより、リチウム表面
に何んらかの影響を及ぼすということを示しているが、
その理由として電解質に含まれる水が考えられる。多く
の場合、リチウム塩化チオニ）Ｖ電池の電解質としては
ｋｌｃｌ、とＬｉＣｌ！が用いられているが、これらの
試薬は吸湿性が強く、完全に乾燥することは非常な困１
ｍヲ伴ない、実用に際しては若干の水分が混入する。そ
のため、混入した水により電解液中にＡＪ（ＯＨ）Ｃｌ
、が溶存し、このＡ／（０）１）ＣＩ！２がリチウムと
反応し、リチウム表面にＬｉＣＪ皮膜を形成するものと
考えられる。このようなことから、塩化チオニルを主成
分とする溶液にリチウム片もしくはリチウム粉末を添加
し、常温で攪拌することにより、前記、！Ｍ（ＯＨ）Ｃ
Ｊ、がリチウム片等と反応して迅速に取り除かれ、口過
後の口数に％溶液として用いることによってリチウム負
極表面上へのＬＩＣＪ 皮膜の生成を抑制できるものと
推定される。
成される機構の１つにリチウム負極と５ＯＣｔ、、との
直接接触があるが、電解液の溶媒を兼ねる５ＯＣＩ！２
に電解質を溶解せずに、５ｏｃｚ２のみをリチウムと接
触させた場合には、電解質を溶解した電解液にリチウム
を接触させた場合に比較し、皮膜の形成速度が遅い軸向
にあるということが知られている。このことは、電解質
−，５５ＯＣＩ２に溶解することにより、リチウム表面
に何んらかの影響を及ぼすということを示しているが、
その理由として電解質に含まれる水が考えられる。多く
の場合、リチウム塩化チオニ）Ｖ電池の電解質としては
ｋｌｃｌ、とＬｉＣｌ！が用いられているが、これらの
試薬は吸湿性が強く、完全に乾燥することは非常な困１
ｍヲ伴ない、実用に際しては若干の水分が混入する。そ
のため、混入した水により電解液中にＡＪ（ＯＨ）Ｃｌ
、が溶存し、このＡ／（０）１）ＣＩ！２がリチウムと
反応し、リチウム表面にＬｉＣＪ皮膜を形成するものと
考えられる。このようなことから、塩化チオニルを主成
分とする溶液にリチウム片もしくはリチウム粉末を添加
し、常温で攪拌することにより、前記、！Ｍ（ＯＨ）Ｃ
Ｊ、がリチウム片等と反応して迅速に取り除かれ、口過
後の口数に％溶液として用いることによってリチウム負
極表面上へのＬＩＣＪ 皮膜の生成を抑制できるものと
推定される。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例
まず、５ｏｃｚ２にＡ７ＣＩ！ｓ ’ｆｒ： ｌ、 ２
ｒｎｏｌ！／／ 溶解し、更Ｋ ＬＩＣＩ！′ｌｃ１．
２ｍｏＩ！／Ｉ！ 溶解しｆｃ後、該溶液ｗ ｔ １００ｍ７に対し、大きさが１０ ＸＩＯＸｏ、５＋ｉ
＋＋＋のリチウム片を総量で約２ｇ加えて３日間攪拌し
、つづいて口過してリチウム片を取り除いた口数からな
る電解液を製造した。
ｒｎｏｌ！／／ 溶解し、更Ｋ ＬＩＣＩ！′ｌｃ１．
２ｍｏＩ！／Ｉ！ 溶解しｆｃ後、該溶液ｗ ｔ １００ｍ７に対し、大きさが１０ ＸＩＯＸｏ、５＋ｉ
＋＋＋のリチウム片を総量で約２ｇ加えて３日間攪拌し
、つづいて口過してリチウム片を取り除いた口数からな
る電解液を製造した。
次に、得られた電解液を用いて第１図に示す単三サイズ
の塩化チオニル電池上組立てた。
の塩化チオニル電池上組立てた。
図中の１は負極端子を兼ねるステンレス製の缶体である
。この缶体ｌの内周面には金属リチウムからなる筒状の
負極２が圧着されている。
。この缶体ｌの内周面には金属リチウムからなる筒状の
負極２が圧着されている。
この負極２の内側には正極３が該負極２の内側に配置さ
れた例えばガラス繊維不織布からなるセパレータ４と、
前記缶体ｌ底面付近に配置された同不織布からなる底紙
５を介して収納されている◎この正極３は、例えば市販
のアセチレンブラックとポリテトラフルオロエチレンと
溶媒とを混合し、この混線物をステンレス製網体からな
る金属集電体６と共に、該集電体６が内側となるように
円筒状に成形した後、１５０”０の真空下で乾燥して前
記混線物を多孔質炭素層とすることにより作製される。
れた例えばガラス繊維不織布からなるセパレータ４と、
前記缶体ｌ底面付近に配置された同不織布からなる底紙
５を介して収納されている◎この正極３は、例えば市販
のアセチレンブラックとポリテトラフルオロエチレンと
溶媒とを混合し、この混線物をステンレス製網体からな
る金属集電体６と共に、該集電体６が内側となるように
円筒状に成形した後、１５０”０の真空下で乾燥して前
記混線物を多孔質炭素層とすることにより作製される。
また、前記正極３上方の缶体１内には、前記セパレータ
４に支持された中央に穴を有する絶縁紙７が配設されて
いる。前記缶体１の上面開口部にはメタルトップ８がレ
ーザ溶接等により封冠されている。このメタルトップ８
の中心には穴９が開口されている。この人９にはパイプ
状の正極端子１０が金属−ガラス製のシール材１１’ｆ
ｃ介してメタルトップ８に対し電気的に絶縁して固定さ
れている。この正極端子１０の下端は前記正極３の金属
集電体６にリード線１２を介して接続されている。そし
て、前記缶体１内には前述した方法により製造された電
解液１３が前記パイプ状正極端子１０を通して注入する
ことにより収容されている。なお、前記パイプ状正極端
子１０には、例えばステンレス環の栓体１４が挿入され
、該端子１０先端と挿入した栓体１４とをレーザ溶接す
ることにより、該正極端子１０の孔が封口されている。
４に支持された中央に穴を有する絶縁紙７が配設されて
いる。前記缶体１の上面開口部にはメタルトップ８がレ
ーザ溶接等により封冠されている。このメタルトップ８
の中心には穴９が開口されている。この人９にはパイプ
状の正極端子１０が金属−ガラス製のシール材１１’ｆ
ｃ介してメタルトップ８に対し電気的に絶縁して固定さ
れている。この正極端子１０の下端は前記正極３の金属
集電体６にリード線１２を介して接続されている。そし
て、前記缶体１内には前述した方法により製造された電
解液１３が前記パイプ状正極端子１０を通して注入する
ことにより収容されている。なお、前記パイプ状正極端
子１０には、例えばステンレス環の栓体１４が挿入され
、該端子１０先端と挿入した栓体１４とをレーザ溶接す
ることにより、該正極端子１０の孔が封口されている。
比較例
リチウム片の添加処理を行なわない以外、実施例と同組
成の電解液を製造し、この電解液を用いて前述し′ｆｃ
ｍｘ図と同構造の塩化チオニル電池を組立てた。
成の電解液を製造し、この電解液を用いて前述し′ｆｃ
ｍｘ図と同構造の塩化チオニル電池を組立てた。
しかして、本実施例及び比較例の電池について、製作後
２０°０で３力月間貯蔵を行ない、３０Ωの定抵抗で放
電を行なったところ、第２図に示す特性図を得た。なお
、第２図中のＡは本実施例の電池の特性線、Ｂは比較例
の電池の特性線を示す。この第２図より明らかな如く、
リチウム片の添加処理金施した電解液を用いることによ
って、放電初期の電圧降下が小さく、放電初期特性の優
れたリチウム塩化チオニル電池を得ることができること
がわかる。
２０°０で３力月間貯蔵を行ない、３０Ωの定抵抗で放
電を行なったところ、第２図に示す特性図を得た。なお
、第２図中のＡは本実施例の電池の特性線、Ｂは比較例
の電池の特性線を示す。この第２図より明らかな如く、
リチウム片の添加処理金施した電解液を用いることによ
って、放電初期の電圧降下が小さく、放電初期特性の優
れたリチウム塩化チオニル電池を得ることができること
がわかる。
以上詳述した如く、本発明によれば大電流放電初期にお
いても′電圧降下を抑制し、初期放電特性の優れた非水
溶媒電池に適した電解液の製造方法を提供できる。
いても′電圧降下を抑制し、初期放電特性の優れた非水
溶媒電池に適した電解液の製造方法を提供できる。
第１図は本発明の実施例におけるリチウム塩化チオニル
電池の断面図、第２図は本実施例の電池及び比較例の電
池における大電流放電初期の放電特性を示す線図である
。 １・・・缶体、２・・・負極、３・・・正極、４・・・
セパレータ、６・・・金属集電体、８・・・メタルトッ
プ、１０・・・パイプ状正極端子、１３・・・電解液。
電池の断面図、第２図は本実施例の電池及び比較例の電
池における大電流放電初期の放電特性を示す線図である
。 １・・・缶体、２・・・負極、３・・・正極、４・・・
セパレータ、６・・・金属集電体、８・・・メタルトッ
プ、１０・・・パイプ状正極端子、１３・・・電解液。
Claims (1)
- 缶体内にリチウムの負極と多孔質炭素を主構成材とする
正極とをセパレータを介して設け、かつ該缶体内にオキ
シハロゲン化物を主成分とし、正極活物質を兼ねる電解
液を収容した非水溶媒電池の前記電解液の製造において
、前記オキシハロゲン化物を主成分とする溶液にリチウ
ム片もしくはリチウム粉末ｔ−添加し、常温にて攪拌し
、静置した後、口過せしめること全特徴とする非水溶媒
電池用電解液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055318A JPS60200465A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 非水溶媒電池用電解液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055318A JPS60200465A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 非水溶媒電池用電解液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200465A true JPS60200465A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=12995197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59055318A Pending JPS60200465A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 非水溶媒電池用電解液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200465A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552282A (ja) * | 1990-12-24 | 1993-03-02 | Pall Corp | 流体系の二つの部分を接続する装置 |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59055318A patent/JPS60200465A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552282A (ja) * | 1990-12-24 | 1993-03-02 | Pall Corp | 流体系の二つの部分を接続する装置 |
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