JPS63148568A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPS63148568A JPS63148568A JP61294276A JP29427686A JPS63148568A JP S63148568 A JPS63148568 A JP S63148568A JP 61294276 A JP61294276 A JP 61294276A JP 29427686 A JP29427686 A JP 29427686A JP S63148568 A JPS63148568 A JP S63148568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- aqueous electrolyte
- organic solvent
- battery
- liasf6
- 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.)
- Withdrawn
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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
- 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
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
-
- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
〈産業上の利用分野〉
この発明は非水電解液電池に関し、詳しくは、リチウム
、す１−リウムなどの軽金属を負極活物質に用いる非水
系の一次あるいは二次電池に関するものである。
、す１−リウムなどの軽金属を負極活物質に用いる非水
系の一次あるいは二次電池に関するものである。
〈従来の技術〉
リチウム電池で代表される上記の非水電解液電池は、高
エネルギー密度且つ軽瓜であるといった特長のある電池
として広く用いられ、筒形スパイラル形、筒形インサイ
ドアウト形、コイン形あるいはピン形などの形式のもの
が知られている。この種の電池では、上述の軽金属を活
物質とする負極に、二酸化マンガンやフッ化カーボンな
どを活物質とする正極を組合せて構成される。またプロ
ピレンカーボネー１〜ヤγ−ブチロラクトンあるいはジ
メトキシエタンといった非水性の有機溶媒に、過塩素酸
リチウム（ＬｉＣβ０４）やテトラフルオロホウ酸すチ
ｔクム（ＬｉＢＦ４）９るいはへキサフルオロリン酸リ
チウム（ＬＩＰ［６）などのアルカリ金属塩を溶質とし
て溶解した非水電解液を用いた構成が採られている。
エネルギー密度且つ軽瓜であるといった特長のある電池
として広く用いられ、筒形スパイラル形、筒形インサイ
ドアウト形、コイン形あるいはピン形などの形式のもの
が知られている。この種の電池では、上述の軽金属を活
物質とする負極に、二酸化マンガンやフッ化カーボンな
どを活物質とする正極を組合せて構成される。またプロ
ピレンカーボネー１〜ヤγ−ブチロラクトンあるいはジ
メトキシエタンといった非水性の有機溶媒に、過塩素酸
リチウム（ＬｉＣβ０４）やテトラフルオロホウ酸すチ
ｔクム（ＬｉＢＦ４）９るいはへキサフルオロリン酸リ
チウム（ＬＩＰ［６）などのアルカリ金属塩を溶質とし
て溶解した非水電解液を用いた構成が採られている。
ところで、上記の非水電解液において用いられる有機溶
媒は、高イオン導電性の液となるために高誘電率、低粘
度であり、また電池の作動温度範囲を広くするために高
沸点で低融点なものが好ましい。一方、この有機溶媒に
溶かす上記の溶質としては、良好なイオン導電性を（ｑ
るために有機溶媒に十分溶解し解離すると共に、電極活
物質などと化学反応せず、また高温においても分解や変
質などによる劣化のしにくい安定なものが好適に用いら
れる。このため、現用の非水電解液電池では、プロピレ
ンカーボネー１〜単独またはこれと他の溶媒との混合溶
媒からなる電解液溶媒に、過塩素酸リチウムを溶質とし
て溶解させた非水電解液を使用する構成が広く採られて
いる。
媒は、高イオン導電性の液となるために高誘電率、低粘
度であり、また電池の作動温度範囲を広くするために高
沸点で低融点なものが好ましい。一方、この有機溶媒に
溶かす上記の溶質としては、良好なイオン導電性を（ｑ
るために有機溶媒に十分溶解し解離すると共に、電極活
物質などと化学反応せず、また高温においても分解や変
質などによる劣化のしにくい安定なものが好適に用いら
れる。このため、現用の非水電解液電池では、プロピレ
ンカーボネー１〜単独またはこれと他の溶媒との混合溶
媒からなる電解液溶媒に、過塩素酸リチウムを溶質とし
て溶解させた非水電解液を使用する構成が広く採られて
いる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上記の過塩素酸リチウムは有機溶媒と混
合した状態では不安定で爆発などの危険があるため、こ
れを用いてなる上記の非水電解液は取扱性が悪く、電池
製造工程の煩雑化を招く他、この非水電解液を用いて作
製した電池において、外部短絡時や充電時などにおける
電池内部よりの加熱あるいは火中投入〇４にあける外部
よりの加熱などにより電池温度が上昇した場合には、非
水電解液の爆発に起因する電池の破裂などの事故が起こ
る可能性が高く、電池破裂により外部に飛散したリチウ
ムなどの軽金属の発火による火災事故は免れない。特に
、筒形スパイラル電池のように大電流の取出しがてきる
電池の場合は外部ショー１〜時に流れる入電流によって
電池温度上昇の度合が大きいのでこの危険性が高く、重
大な発火事故を起こし易いという問題がある。
合した状態では不安定で爆発などの危険があるため、こ
れを用いてなる上記の非水電解液は取扱性が悪く、電池
製造工程の煩雑化を招く他、この非水電解液を用いて作
製した電池において、外部短絡時や充電時などにおける
電池内部よりの加熱あるいは火中投入〇４にあける外部
よりの加熱などにより電池温度が上昇した場合には、非
水電解液の爆発に起因する電池の破裂などの事故が起こ
る可能性が高く、電池破裂により外部に飛散したリチウ
ムなどの軽金属の発火による火災事故は免れない。特に
、筒形スパイラル電池のように大電流の取出しがてきる
電池の場合は外部ショー１〜時に流れる入電流によって
電池温度上昇の度合が大きいのでこの危険性が高く、重
大な発火事故を起こし易いという問題がある。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者は上記問題を解決すべくこの種の電解液に用い
る溶質の検討を行なった所、上記のＬｉＣβ０４に代え
てＬｉＡｓＦ６を用いた時には所期の目的を達成できる
ことを売出して本発明を完成した。
る溶質の検討を行なった所、上記のＬｉＣβ０４に代え
てＬｉＡｓＦ６を用いた時には所期の目的を達成できる
ことを売出して本発明を完成した。
即ち、この発明の非水電解液電池は、リチウム、ナトリ
ウムなどの軽金属を活物質とする負極にセパレータを介
して正極を組合せてなる非水電解液電池において、ジオ
キソラン、ジメトギシエタン、テ１ヘラヒドロフラン、
２メチルジオキソラン、４メチルジオキソラン、ジメチ
ルジオギザン、ジオキザンより選ばれる少なくとも−・
種からなる有機溶媒にプロピレンカーボネートを混合し
た電解液溶媒に、溶質としてＬｉＡｓＦ６を溶解してな
る非水電解液を用いたことを要旨とする。
ウムなどの軽金属を活物質とする負極にセパレータを介
して正極を組合せてなる非水電解液電池において、ジオ
キソラン、ジメトギシエタン、テ１ヘラヒドロフラン、
２メチルジオキソラン、４メチルジオキソラン、ジメチ
ルジオギザン、ジオキザンより選ばれる少なくとも−・
種からなる有機溶媒にプロピレンカーボネートを混合し
た電解液溶媒に、溶質としてＬｉＡｓＦ６を溶解してな
る非水電解液を用いたことを要旨とする。
く作 用〉
上記のＬｉＡｓＦ６は、ＬｉＣβ０４に較べて有機溶媒
中ではるかに安定であり、また高温における劣化が非常
に小ざく、高温の保存特性が極めて良い。よって、上記
手段を用いることで、非水電解液の安全性が高まり、電
池作製時における取扱性向上並びに電池使用時における
安全性向上などを図ることができる。
中ではるかに安定であり、また高温における劣化が非常
に小ざく、高温の保存特性が極めて良い。よって、上記
手段を用いることで、非水電解液の安全性が高まり、電
池作製時における取扱性向上並びに電池使用時における
安全性向上などを図ることができる。
〈実施例〉
以下に添イ」図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
有底短円筒状でステンレス製の正極缶１の内底面に、ス
テンレスネツ１〜製の正極集電体２を介して、二酸化マ
ンガンを主剤とする混合粉末を円盤状に加圧成形して１
ｑた正極３を圧着し、またポリプロピレン不織介装のセ
パレータ４を介してリチウム負極５を正、１へ３と対向
させて、第１図に示したｌのＣＲ２０２５タイプのリチ
ウム電池Ａ〜Ｃを組立てた。尚、この図において６はス
テンレス製の端子板、７はポリプロビレン製の封口ガス
ケツ１〜である。また、上記の正極３及びセパレータ４
には、プロピレンカーボネー１〜に各種有機溶媒を混合
した電解液溶媒に、ＬｉＡｓＦ６を溶質として溶解させ
た非水電解液を所定量注入し吸液させである。上記のプ
ロピレンカーボネートと混合させる有機溶媒として、電
池へでは４メチルジオキソランとジオキサンとを、また
電池Ｂでは２メチルジオキソランとテトラヒドロフラン
とを、更に電池Ｃでは２メチルジオキソランとジオキサ
ンとを、それぞれ用いた。
テンレスネツ１〜製の正極集電体２を介して、二酸化マ
ンガンを主剤とする混合粉末を円盤状に加圧成形して１
ｑた正極３を圧着し、またポリプロピレン不織介装のセ
パレータ４を介してリチウム負極５を正、１へ３と対向
させて、第１図に示したｌのＣＲ２０２５タイプのリチ
ウム電池Ａ〜Ｃを組立てた。尚、この図において６はス
テンレス製の端子板、７はポリプロビレン製の封口ガス
ケツ１〜である。また、上記の正極３及びセパレータ４
には、プロピレンカーボネー１〜に各種有機溶媒を混合
した電解液溶媒に、ＬｉＡｓＦ６を溶質として溶解させ
た非水電解液を所定量注入し吸液させである。上記のプ
ロピレンカーボネートと混合させる有機溶媒として、電
池へでは４メチルジオキソランとジオキサンとを、また
電池Ｂでは２メチルジオキソランとテトラヒドロフラン
とを、更に電池Ｃでは２メチルジオキソランとジオキサ
ンとを、それぞれ用いた。
そして、電池Ａ−Ｃについて夫々、電解液溶媒中に溶解
させるＬｉＡｓＦ６の温度（ｍｏｌ／β）を種々変えた
電池を作り、これらの電池を環境温度２０℃において抵
抗１５にΩで終止電圧２．５Ｖまで連続放電させ、それ
らの放電容量（ｍＡｈ）を測定した。この測定結果をプ
ロットして第２図に示すグラフを（ｑだ。第２図より、
ＬｉＡｓＦ６の濃度を０．３〜２程度とした場合には電
池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみられ、この範囲が電池性
能上好ましい濃度であることがわかる。
させるＬｉＡｓＦ６の温度（ｍｏｌ／β）を種々変えた
電池を作り、これらの電池を環境温度２０℃において抵
抗１５にΩで終止電圧２．５Ｖまで連続放電させ、それ
らの放電容量（ｍＡｈ）を測定した。この測定結果をプ
ロットして第２図に示すグラフを（ｑだ。第２図より、
ＬｉＡｓＦ６の濃度を０．３〜２程度とした場合には電
池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみられ、この範囲が電池性
能上好ましい濃度であることがわかる。
また、電池Ａ−Ｃに用いる電解液溶媒において、プロピ
レンカーボネートに対する他の有機溶媒の混合体積比（
他の有機溶媒の体積／プロピレンカーボネートの体積）
を種々変えた電池を作り、これらの電池を上記と同じ条
件で放電させ、それらの放電音！（（ｍＡｈ）を測定し
た。
レンカーボネートに対する他の有機溶媒の混合体積比（
他の有機溶媒の体積／プロピレンカーボネートの体積）
を種々変えた電池を作り、これらの電池を上記と同じ条
件で放電させ、それらの放電音！（（ｍＡｈ）を測定し
た。
この測定結果をプロットして第３図に示すグラフを（ｑ
だ。第３図より、混合体積比を０．５〜３程度とした場
合には電池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみられ、この範囲
が電池性能上好ましい混合体積比であることがわかる。
だ。第３図より、混合体積比を０．５〜３程度とした場
合には電池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみられ、この範囲
が電池性能上好ましい混合体積比であることがわかる。
尚、以上は正極活物質に二酸化マンガンを、また負極活
物質にリチウムを、更にプロピレンカーボネートと混合
させる有機溶媒には４メチルジオキソランとジオキリン
との混合溶媒などを夫々用いた例であるが、正極活物質
としてはＭ ＯＯ３やＣｕＯなとの金属酸化物あるいは
ＡｇＣβ２やＣｕＣβ２などの金属塩化物あるいはＣｕ
Ｆ２やＮ ｉ Ｆ２などの金属弗化物あるいはＣｕＳや
Ｎｉ３Ｓ２といった金属硫化物を、また、負極活物質と
してナトリウムやカリウムなどの他の軽金属を、更に上
記有機溶媒として上述の組合せのものの他、ジオキソラ
ン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２メチル
・ジオキソラン、４メチルジオキソラン、ジメチルジ
オキサン、ジオキサンより選ばれる有機溶媒を単独また
は２種以上混合してなるものを、それぞれ用いた場合に
も同様な結果が１ｑられ、ＬｉＡｓＦ６の濃度としては
０．３〜２ ｍｏｌ／Ｊ２の範囲、プロピレンカーボネ
−１〜と混合させる有機溶媒の混合体積比としては０．
５〜３の範囲がそれぞれ好適であることが知得されてい
る。
物質にリチウムを、更にプロピレンカーボネートと混合
させる有機溶媒には４メチルジオキソランとジオキリン
との混合溶媒などを夫々用いた例であるが、正極活物質
としてはＭ ＯＯ３やＣｕＯなとの金属酸化物あるいは
ＡｇＣβ２やＣｕＣβ２などの金属塩化物あるいはＣｕ
Ｆ２やＮ ｉ Ｆ２などの金属弗化物あるいはＣｕＳや
Ｎｉ３Ｓ２といった金属硫化物を、また、負極活物質と
してナトリウムやカリウムなどの他の軽金属を、更に上
記有機溶媒として上述の組合せのものの他、ジオキソラ
ン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２メチル
・ジオキソラン、４メチルジオキソラン、ジメチルジ
オキサン、ジオキサンより選ばれる有機溶媒を単独また
は２種以上混合してなるものを、それぞれ用いた場合に
も同様な結果が１ｑられ、ＬｉＡｓＦ６の濃度としては
０．３〜２ ｍｏｌ／Ｊ２の範囲、プロピレンカーボネ
−１〜と混合させる有機溶媒の混合体積比としては０．
５〜３の範囲がそれぞれ好適であることが知得されてい
る。
また、以上はコイン形リチウム電池についての例である
が、筒形スパイラル形、筒形インサイドアラ１〜形ある
いはピン形などの細形式の電池についても同様な効果が
得られることは言うまでもない。
が、筒形スパイラル形、筒形インサイドアラ１〜形ある
いはピン形などの細形式の電池についても同様な効果が
得られることは言うまでもない。
〈発明の効果〉
以上のように、この発明の非水電解液電池によれば、電
池作製時における取扱性向上並びに電池使用時の安全性
向上を図れる等の効果を秦する。
池作製時における取扱性向上並びに電池使用時の安全性
向上を図れる等の効果を秦する。
第１図は実施例の電池の構造を示した断面図、第２図は
ＬｉＡｓＦ６の濃度と放電容量との関係を示したグラフ
、第３図はプロピレンカーボネートに対する有機溶媒の
混合体積比と放電容量との関係を示したグラフである。 １・・・正極缶、３・・・正極、４・・・セパレータ、
５・・・リチウム負極、６・・・端子板。
ＬｉＡｓＦ６の濃度と放電容量との関係を示したグラフ
、第３図はプロピレンカーボネートに対する有機溶媒の
混合体積比と放電容量との関係を示したグラフである。 １・・・正極缶、３・・・正極、４・・・セパレータ、
５・・・リチウム負極、６・・・端子板。
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
負極にセパレータを介して正極を組合せてなる非水電解
液電池において、ジオキソラン、ジメトキシエタン、テ
トラヒドロフラン、２メチルジオキソラン、４メチルジ
オキソラン、ジメチルジオキサン、ジオキサンより選ば
れる少なくとも一種からなる有機溶媒にプロピレンカー
ボネートを混合した電解液溶媒に、溶質としてＬｉＡｓ
Ｆ＿６を溶解してなる非水電解液を用いたことを特徴と
する非水電解液電池。 ２、正極の活物質が二酸化マンガンであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の非水電解液電池。 ３、前記非水電解液におけるＬｉＡｓＦ＿６の濃度が０
．３〜２ｍｏｌ／ｌであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項または第２項記載の非水電解液電池。 ４、前記電解液溶媒において、プロピレンカーボネート
に対する前記有機溶媒の混合体積比が０．５〜３である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または
第３項記載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294276A JPS63148568A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294276A JPS63148568A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148568A true JPS63148568A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17805609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294276A Withdrawn JPS63148568A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148568A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118375A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrolyte for lithium secondary battery |
| JPS58214279A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム二次電池用非水電解液 |
| JPS59108281A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP61294276A patent/JPS63148568A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118375A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrolyte for lithium secondary battery |
| JPS58214279A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム二次電池用非水電解液 |
| JPS59108281A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |