JP3217456B2 - 電池用電解液溶媒及びそれを用いた電池用電解液 - Google Patents
電池用電解液溶媒及びそれを用いた電池用電解液Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池用の非水電解液及び
その溶媒に関し、特に二次電池に好適な電解液及びその
溶媒に関する。
その溶媒に関し、特に二次電池に好適な電解液及びその
溶媒に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来非
水電解液を用いた電池は、高電圧・高エネルギー密度を
有し、かつ貯蔵性・耐漏液性などの信頼性に優れている
ため、広く民生用電子機器の電源に用いられている。非
水電解液に用いられているプロピレンカーボネートは、
その支持塩を良く溶かし、アルカリ金属に対して安定
で、しかも放電特性に優れるという性質からリチウム電
池等の種々の一次電池に広く用いられている。
水電解液を用いた電池は、高電圧・高エネルギー密度を
有し、かつ貯蔵性・耐漏液性などの信頼性に優れている
ため、広く民生用電子機器の電源に用いられている。非
水電解液に用いられているプロピレンカーボネートは、
その支持塩を良く溶かし、アルカリ金属に対して安定
で、しかも放電特性に優れるという性質からリチウム電
池等の種々の一次電池に広く用いられている。
【０００３】ところで、二次電池は一次電池と同様にエ
ネルギー密度が高く、放電特性に優れ、自己放電が小さ
いということが要求されるが、加えて充放電時のエネル
ギ効率（充放電効率）が大きく、充放電の繰返しによっ
ても活物質の化学的、物理的性状の可逆性が損われない
ことが要求される。二次電池の電解液は、このような電
池の充放電効率および内部抵抗に大きな影響を及ぼす。
例えば、電解液の電気伝導性が高ければ、充放電効率が
向上し内部抵抗も低くなる。このため、二次電池用の電
解液は、電気伝導性が高いこと、それ自体耐酸化還元性
があること、耐電圧が高いこと等が要求される。
ネルギー密度が高く、放電特性に優れ、自己放電が小さ
いということが要求されるが、加えて充放電時のエネル
ギ効率（充放電効率）が大きく、充放電の繰返しによっ
ても活物質の化学的、物理的性状の可逆性が損われない
ことが要求される。二次電池の電解液は、このような電
池の充放電効率および内部抵抗に大きな影響を及ぼす。
例えば、電解液の電気伝導性が高ければ、充放電効率が
向上し内部抵抗も低くなる。このため、二次電池用の電
解液は、電気伝導性が高いこと、それ自体耐酸化還元性
があること、耐電圧が高いこと等が要求される。
【０００４】しかるに非水電解液系の電解液の電気伝導
性は概ね水溶液系の電解液に比べて１〜２桁低いのが実
情で、特に耐電圧の高い電解液は充放電効率および内部
抵抗も不充分である。例えば、二次電池用の非水電解液
として前掲のプロピレンカーボネートを用いた場合に
は、充放電効率（放電容量／充電容量）が約５０〜６０
％と低い。また、プロピレンカーボネートは粘度が高い
ためイオンの移動速度が遅く、電気伝導性の点で問題で
ある。
性は概ね水溶液系の電解液に比べて１〜２桁低いのが実
情で、特に耐電圧の高い電解液は充放電効率および内部
抵抗も不充分である。例えば、二次電池用の非水電解液
として前掲のプロピレンカーボネートを用いた場合に
は、充放電効率（放電容量／充電容量）が約５０〜６０
％と低い。また、プロピレンカーボネートは粘度が高い
ためイオンの移動速度が遅く、電気伝導性の点で問題で
ある。
【０００５】また、プロピレンカーボネートに１，３−
ジオキソラン類、テトラヒドロフラン類等の環状エーテ
ルや１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエチルエ
ーテルなどの鎖状エーテルを加えることによって電気二
重層伝導性をよくする試みもなされているが（例えば、
電気化学、53 No.3、173 (1985)）、これらエーテル系
の化合物を加えると、溶媒の酸化に対する耐久性が低く
なり、電解液の耐電圧が低下する。
ジオキソラン類、テトラヒドロフラン類等の環状エーテ
ルや１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエチルエ
ーテルなどの鎖状エーテルを加えることによって電気二
重層伝導性をよくする試みもなされているが（例えば、
電気化学、53 No.3、173 (1985)）、これらエーテル系
の化合物を加えると、溶媒の酸化に対する耐久性が低く
なり、電解液の耐電圧が低下する。
【０００６】一般にリチウム電池の場合に充放電時に析
出した金属リチウムは高い反応性を持つので、溶媒がこ
の析出した金属リチウムと反応することがある。例え
ば、Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノンは金属リチウム
と反応し、黄色化する。この様な反応は電池の充放電効
率や電池寿命に悪い影響を及ぼす。
出した金属リチウムは高い反応性を持つので、溶媒がこ
の析出した金属リチウムと反応することがある。例え
ば、Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノンは金属リチウム
と反応し、黄色化する。この様な反応は電池の充放電効
率や電池寿命に悪い影響を及ぼす。
【０００７】
【発明の目的】本発明は上記の問題点に鑑み、電気伝導
性、アルカリ金属との反応性、耐電圧の点で優れた新規
な電解液及びその溶媒を提供することを目的とする。更
に本発明は、充放電特性、安定性に優れた二次電池を得
るための電解液及びその溶媒を提供することを目的とす
る。
性、アルカリ金属との反応性、耐電圧の点で優れた新規
な電解液及びその溶媒を提供することを目的とする。更
に本発明は、充放電特性、安定性に優れた二次電池を得
るための電解液及びその溶媒を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の電池用電解液溶媒は、一般式［１］で表され
るカルバメートを含むものであり、
る本発明の電池用電解液溶媒は、一般式［１］で表され
るカルバメートを含むものであり、
【０００９】
【化７】
【００１０】（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は各々独立にＣ1〜
Ｃ4の低級アルキル基を表わす。）また一般式［２］で
表される環状カーボネートと一般式［１］で表されるカ
ルバメートとを含む混合電解液溶媒である。
Ｃ4の低級アルキル基を表わす。）また一般式［２］で
表される環状カーボネートと一般式［１］で表されるカ
ルバメートとを含む混合電解液溶媒である。
【００１１】
【化８】
【００１２】（式中、Ｒ4、Ｒ5は各々独立に水素、メチ
ル基及びエチル基から選ばれる置換基を表わす。）本発
明の電池用電解液は、電解液溶媒として一般式［１］で
表されるカルバメートとを含むものであり、電解質とし
て好適にはＬｉ塩、特にＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4またはＬ
ｉＣｌＯ4を用いるものである。
ル基及びエチル基から選ばれる置換基を表わす。）本発
明の電池用電解液は、電解液溶媒として一般式［１］で
表されるカルバメートとを含むものであり、電解質とし
て好適にはＬｉ塩、特にＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4またはＬ
ｉＣｌＯ4を用いるものである。
【００１３】一般式［１］で表されるカルバメート、即
ちアルキルＮ，Ｎ−ジアルキルカルバメートとしては、
例えばメチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、エチル
Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバメート、エチルＮ，Ｎ−ジエチ
ルカルバメート、プロピルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメー
ト、プロピルＮ，Ｎ−ジエチルカルバメート、プロピル
Ｎ，Ｎ−ジプロピルカルバメート、イソプロピルＮ，Ｎ
−ジメチルカルバメート、イソプロピルＮ，Ｎ−ジエチ
ルカルバメート、イソプロピルＮ，Ｎ−ジイソプロピル
カルバメート、ブチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、
ブチルＮ，Ｎ−ジエチルカルバメート、ブチルＮ，Ｎ−
ジプロピルカルバメート、ブチルＮ，Ｎ−ジイソプロピ
ルカルバメートを挙げることができる。これらは単独で
或いは２種以上を混合して用いることができる。これら
カルバメートの内、メチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメー
ト、エチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、エチルＮ，
Ｎ−ジエチルカルバメート、プロピルＮ，Ｎ−ジメチル
カルバメートが特に好ましい。
ちアルキルＮ，Ｎ−ジアルキルカルバメートとしては、
例えばメチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、エチル
Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバメート、エチルＮ，Ｎ−ジエチ
ルカルバメート、プロピルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメー
ト、プロピルＮ，Ｎ−ジエチルカルバメート、プロピル
Ｎ，Ｎ−ジプロピルカルバメート、イソプロピルＮ，Ｎ
−ジメチルカルバメート、イソプロピルＮ，Ｎ−ジエチ
ルカルバメート、イソプロピルＮ，Ｎ−ジイソプロピル
カルバメート、ブチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、
ブチルＮ，Ｎ−ジエチルカルバメート、ブチルＮ，Ｎ−
ジプロピルカルバメート、ブチルＮ，Ｎ−ジイソプロピ
ルカルバメートを挙げることができる。これらは単独で
或いは２種以上を混合して用いることができる。これら
カルバメートの内、メチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメー
ト、エチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、エチルＮ，
Ｎ−ジエチルカルバメート、プロピルＮ，Ｎ−ジメチル
カルバメートが特に好ましい。
【００１４】一般式［１］で表されるカルバメートは、
１）低粘度高誘電率の溶媒である、２）耐電圧が高い、
３）電解質を溶かした場合比較的高い導電率が得られ
る、４）許容温度範囲が比較的広い等の特徴を有し、カ
ルバメート単独で或いはラクトン類、ニトリル類を混合
して電池用電解液溶媒とすることができるが、さらに次
に述べる環状カーボネートと混合した混合溶媒として用
いることが好ましい。
１）低粘度高誘電率の溶媒である、２）耐電圧が高い、
３）電解質を溶かした場合比較的高い導電率が得られ
る、４）許容温度範囲が比較的広い等の特徴を有し、カ
ルバメート単独で或いはラクトン類、ニトリル類を混合
して電池用電解液溶媒とすることができるが、さらに次
に述べる環状カーボネートと混合した混合溶媒として用
いることが好ましい。
【００１５】環状カーボネートは一般式［２］で表さ
れ、
れ、
【００１６】
【化９】
【００１７】（式中、Ｒ4、Ｒ5は各々独立に水素、メチ
ル基及びエチル基から選ばれる置換基を表わす。）例え
ば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
２，３−ブチレンカーボネート、１，２−ブチレンカー
ボネート、２，３−アミレンカーボネート、３，４−ヘ
キシレンカーボネートを例示することができる。この中
でエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
２，３−ブチレンカーボネートが特に好ましい。これら
は１種又は２種以上を上記カルバメートと混合して用い
ることができる。
ル基及びエチル基から選ばれる置換基を表わす。）例え
ば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
２，３−ブチレンカーボネート、１，２−ブチレンカー
ボネート、２，３−アミレンカーボネート、３，４−ヘ
キシレンカーボネートを例示することができる。この中
でエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
２，３−ブチレンカーボネートが特に好ましい。これら
は１種又は２種以上を上記カルバメートと混合して用い
ることができる。
【００１８】これら環状カーボネートを加えることによ
り、電解質の溶解度をさらに高めることができるので、
充分な電解質濃度が得られ、その電解液の導電率、充放
電効率を更に高めることができる。本発明の電解用溶媒
は、上記カルバメートと環状カーボネートの他、通常電
池用電解液溶媒として用いられるエーテル系、鎖状カー
ボネート等の非水溶媒を、本発明の電解液溶媒の特性を
損わない範囲で適宜添加することができる。
り、電解質の溶解度をさらに高めることができるので、
充分な電解質濃度が得られ、その電解液の導電率、充放
電効率を更に高めることができる。本発明の電解用溶媒
は、上記カルバメートと環状カーボネートの他、通常電
池用電解液溶媒として用いられるエーテル系、鎖状カー
ボネート等の非水溶媒を、本発明の電解液溶媒の特性を
損わない範囲で適宜添加することができる。
【００１９】一般式［１］で表されるカルバメートと環
状カーボネートと混合する場合、特にその混合比は限定
されないが、通常は体積比１：９から８：２で混合して
用いることができ、好ましくは、体積比２：８〜６：４
の割合で混合して用いる。一般式［１］で表されるカル
バメートを含有する有機溶媒を用いる場合の電解質とし
ては、リチウム塩のようなアルカリ金属塩が用いられ、
例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓ
Ｆ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｌＣｌ3、ＬｉＳｉＦ6を
例示することができる。これらの内、ＬｉＰＦ6、Ｌｉ
ＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4が特に好ましい。
状カーボネートと混合する場合、特にその混合比は限定
されないが、通常は体積比１：９から８：２で混合して
用いることができ、好ましくは、体積比２：８〜６：４
の割合で混合して用いる。一般式［１］で表されるカル
バメートを含有する有機溶媒を用いる場合の電解質とし
ては、リチウム塩のようなアルカリ金属塩が用いられ、
例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓ
Ｆ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＡｌＣｌ3、ＬｉＳｉＦ6を
例示することができる。これらの内、ＬｉＰＦ6、Ｌｉ
ＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4が特に好ましい。
【００２０】溶媒に溶かす電解質の濃度は、通常、０．
１〜３モル／ｌ、好ましくは０．５〜２モル／ｌで用い
ることができる。本発明の電解液溶媒及び電解液が適用
される電池は、一次電池、二次電池のいずれでもよい
が、炭素またはアルカリ金属を含有する金属を負極と
し、電気化学的に活性で、かつアルカリ金属と可逆的な
電気化学反応を行う物質を正極活物質とした二次電池に
好適に適用される。例えば、負極として金属リチウム、
正極としてリチウム塩とグラファイトとの混合物を用い
たリチウム電池の電解質として使用することができる。
１〜３モル／ｌ、好ましくは０．５〜２モル／ｌで用い
ることができる。本発明の電解液溶媒及び電解液が適用
される電池は、一次電池、二次電池のいずれでもよい
が、炭素またはアルカリ金属を含有する金属を負極と
し、電気化学的に活性で、かつアルカリ金属と可逆的な
電気化学反応を行う物質を正極活物質とした二次電池に
好適に適用される。例えば、負極として金属リチウム、
正極としてリチウム塩とグラファイトとの混合物を用い
たリチウム電池の電解質として使用することができる。
【００２１】
【作用】一般式［１］で表されるカルバメートは、低粘
度かつ高い誘電率の溶媒であり、電解質を溶かした場合
比較的高い導電率が得られ、しかも耐電圧が高い。従っ
て、アルカリ金属塩を有機電解液溶媒に溶解した電解液
の有機電解液溶媒として、このようなカルバメートを含
有する有機溶媒を用いることによって優れた導電性およ
び耐電圧の二次電池を得ることができる。
度かつ高い誘電率の溶媒であり、電解質を溶かした場合
比較的高い導電率が得られ、しかも耐電圧が高い。従っ
て、アルカリ金属塩を有機電解液溶媒に溶解した電解液
の有機電解液溶媒として、このようなカルバメートを含
有する有機溶媒を用いることによって優れた導電性およ
び耐電圧の二次電池を得ることができる。
【００２２】さらに一般式［１］で表されるカルバメー
トに環状カーボネートを加えることにより、電解質の溶
解度を一層高め、充分な電解質濃度が得られるので、そ
の電解液の導電率が大きくなり、充放電効率も高くな
る。
トに環状カーボネートを加えることにより、電解質の溶
解度を一層高め、充分な電解質濃度が得られるので、そ
の電解液の導電率が大きくなり、充放電効率も高くな
る。
【００２３】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。以下の実施例に用いたアルキルＮ，Ｎ−ジアルキル
カルバメート（一般式［１］で表されるカルバメート）
は、すべてＮ，Ｎ−ジアルキルアミンとクロロ炭酸エス
テルの反応によって合成し、水素化カルシウムから蒸留
精製して調製した。調製したアルキルＮ，Ｎ−ジアルキ
ルカルバメートの種類と物性を表１に示した。
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。以下の実施例に用いたアルキルＮ，Ｎ−ジアルキル
カルバメート（一般式［１］で表されるカルバメート）
は、すべてＮ，Ｎ−ジアルキルアミンとクロロ炭酸エス
テルの反応によって合成し、水素化カルシウムから蒸留
精製して調製した。調製したアルキルＮ，Ｎ−ジアルキ
ルカルバメートの種類と物性を表１に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１からもわかるように、本発明の電解液
用溶媒として用いるカルバメートは、比較的高い沸点を
有するので、広い温度範囲に適用できる。また、粘度が
低く、誘電率が高いので、電解質を溶かしたときに高い
導電性が得られる。 実施例１ メチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメートとプロピレンカー
ボネートとを混合比（体積比）１：１で混合してなる混
合溶媒に、電解質として六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6）３．８ｇ（２５ｍモル）を溶かして２５ｍｌの
電解液を得た。この電解液の電気伝導度をインピーダン
スメーターを用いて１０ｋＨZで測定した。また、ポテ
ンショガルバノメーターを用い、グラッシーカーボン電
極を用いて耐電圧を測定した。結果を表２に示した。 実施例２〜３ 実施例１のメチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメートの代わ
りにエチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、メチルＮ，
Ｎ−ジエチルカルバメートを用い、その他は実施例１と
同様にして電解液を調製し、得られた電解液の電気伝導
度および耐電圧を測定した。結果を併せて表２に示し
た。 比較例１ 混合溶媒としてプロピレンカーボネートを用いて、その
他は実施例１と同様にして電解液を調製し、得られた電
解液の電気伝導度および耐電圧を測定した。 比較例２ 混合溶媒としてプロピレンカーボネートとジメトキシメ
タンの混合溶媒（体積比１：１）を用いて、その他は実
施例１と同様にして電解液を調製し、得られた電解液の
電気伝導度および耐電圧を測定した。 比較例３ 溶媒としてＮ−メチル−２−オキサゾリジノンを用い
て、その他は実施例１と同様にして電解液を調製し、得
られた電解液の電気伝導度および耐電圧を測定した。比
較例１〜３の結果も併せて表２に示した。
用溶媒として用いるカルバメートは、比較的高い沸点を
有するので、広い温度範囲に適用できる。また、粘度が
低く、誘電率が高いので、電解質を溶かしたときに高い
導電性が得られる。 実施例１ メチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメートとプロピレンカー
ボネートとを混合比（体積比）１：１で混合してなる混
合溶媒に、電解質として六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6）３．８ｇ（２５ｍモル）を溶かして２５ｍｌの
電解液を得た。この電解液の電気伝導度をインピーダン
スメーターを用いて１０ｋＨZで測定した。また、ポテ
ンショガルバノメーターを用い、グラッシーカーボン電
極を用いて耐電圧を測定した。結果を表２に示した。 実施例２〜３ 実施例１のメチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメートの代わ
りにエチルＮ，Ｎ−ジメチルカルバメート、メチルＮ，
Ｎ−ジエチルカルバメートを用い、その他は実施例１と
同様にして電解液を調製し、得られた電解液の電気伝導
度および耐電圧を測定した。結果を併せて表２に示し
た。 比較例１ 混合溶媒としてプロピレンカーボネートを用いて、その
他は実施例１と同様にして電解液を調製し、得られた電
解液の電気伝導度および耐電圧を測定した。 比較例２ 混合溶媒としてプロピレンカーボネートとジメトキシメ
タンの混合溶媒（体積比１：１）を用いて、その他は実
施例１と同様にして電解液を調製し、得られた電解液の
電気伝導度および耐電圧を測定した。 比較例３ 溶媒としてＮ−メチル−２−オキサゾリジノンを用い
て、その他は実施例１と同様にして電解液を調製し、得
られた電解液の電気伝導度および耐電圧を測定した。比
較例１〜３の結果も併せて表２に示した。
【００２６】
【表２】
【００２７】表２の結果からも明らかなように、本発明
の実施例では高い耐電圧と高い電気伝導度が同時に得ら
れた。 実施例４ 図１に示すような電池寸法が外形２０ｍｍ、高さ２．５
ｍｍのコイン形非水電解液二次電池を作成した。負極１
には金属リチウムを、正極２にはＬｉＣｏＯ2８５重量
部に導電剤としてグラファイト１２重量部、結合剤とし
てフッ素樹脂３重量部を加えた混合物を加圧成形したも
のを用いた。これら負極１、正極２を構成する物質は、
ポリプロピレンから成る多孔質セパレータ３を介してそ
れぞれ負極缶４及び正極缶５に圧着されている。このよ
うな電池の電解液として、トリメチルカルバメート（Ｔ
ＭＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）とを体積比で
１：１の割合で混合した溶媒に六フッ化リン酸リチウム
を１．０モル／ｌの割合で溶解させたものを用い、封口
ガスケット６より封入した。
の実施例では高い耐電圧と高い電気伝導度が同時に得ら
れた。 実施例４ 図１に示すような電池寸法が外形２０ｍｍ、高さ２．５
ｍｍのコイン形非水電解液二次電池を作成した。負極１
には金属リチウムを、正極２にはＬｉＣｏＯ2８５重量
部に導電剤としてグラファイト１２重量部、結合剤とし
てフッ素樹脂３重量部を加えた混合物を加圧成形したも
のを用いた。これら負極１、正極２を構成する物質は、
ポリプロピレンから成る多孔質セパレータ３を介してそ
れぞれ負極缶４及び正極缶５に圧着されている。このよ
うな電池の電解液として、トリメチルカルバメート（Ｔ
ＭＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）とを体積比で
１：１の割合で混合した溶媒に六フッ化リン酸リチウム
を１．０モル／ｌの割合で溶解させたものを用い、封口
ガスケット６より封入した。
【００２８】このように作成した電池について、１．０
ｍＡの電流で上限電圧を４．１Ｖとして１０時間充電
し、続いて１．０ｍＡの電流で３．０Ｖとなるまで放電
した時の充放電効率を測定した。また、このような充放
電を所定サイクル繰返し、充放電効率の変化を観察し
た。図２はその結果を示すもので、充放電効率をサイク
ル数に対してプロットしたもの（実線）である。なお、
比較例として電解液溶媒としてプロピレンカーボネート
と１、２ジメトキシエタン（ＤＭＥ）の混合溶媒（体積
比１：１）を用い、その他は実施例６と同様に作成した
コイン形電池について、同様の充放電効率を測定した
（１点鎖線）。
ｍＡの電流で上限電圧を４．１Ｖとして１０時間充電
し、続いて１．０ｍＡの電流で３．０Ｖとなるまで放電
した時の充放電効率を測定した。また、このような充放
電を所定サイクル繰返し、充放電効率の変化を観察し
た。図２はその結果を示すもので、充放電効率をサイク
ル数に対してプロットしたもの（実線）である。なお、
比較例として電解液溶媒としてプロピレンカーボネート
と１、２ジメトキシエタン（ＤＭＥ）の混合溶媒（体積
比１：１）を用い、その他は実施例６と同様に作成した
コイン形電池について、同様の充放電効率を測定した
（１点鎖線）。
【００２９】図２からも明らかなように、本実施例の電
解液溶媒を用いた電池は、４Ｖ以上の高い電圧にさらさ
れても、高い充放電効率が維持され、非常に優れたサイ
クル特性を示した。従って本発明の電解液が高い耐電圧
を有し、しかも安定性が高いことが示された。
解液溶媒を用いた電池は、４Ｖ以上の高い電圧にさらさ
れても、高い充放電効率が維持され、非常に優れたサイ
クル特性を示した。従って本発明の電解液が高い耐電圧
を有し、しかも安定性が高いことが示された。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればアルカリ金属塩を電解液溶媒に溶解させた非水
電解液の電解液溶媒として、特定のカルバメートを含む
有機溶媒を用いることにより、電解液の電気伝導性・耐
電圧をともに向上させることができる。従って、これら
電解液を電池に応用することによって、耐電圧および充
放電効率の優れた二次電池を作ることができる。また、
本発明の電解液溶媒は、比較的沸点が高く融点が低いの
で、広い温度範囲で使用できる。さらに本発明の電解液
溶媒は、リチウム電池に適用した場合、充放電時に析出
する金属リチウムに対して安定であるので、経時安定性
のある（サイクル特性の優れた）電池を得ることができ
る。
によればアルカリ金属塩を電解液溶媒に溶解させた非水
電解液の電解液溶媒として、特定のカルバメートを含む
有機溶媒を用いることにより、電解液の電気伝導性・耐
電圧をともに向上させることができる。従って、これら
電解液を電池に応用することによって、耐電圧および充
放電効率の優れた二次電池を作ることができる。また、
本発明の電解液溶媒は、比較的沸点が高く融点が低いの
で、広い温度範囲で使用できる。さらに本発明の電解液
溶媒は、リチウム電池に適用した場合、充放電時に析出
する金属リチウムに対して安定であるので、経時安定性
のある（サイクル特性の優れた）電池を得ることができ
る。
【図１】本発明の電解液が適用されるコイン形電池の１
実施例を示す図。
実施例を示す図。
【図２】図１の電池の充放電特性を示す図。
１・・・・・・負極 ２・・・・・・正極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 茂 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−260368（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−500439（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/40 H01M 6/16
Claims (5)
- 【請求項１】一般式［１］で表されるカルバメートと一
般式［２］で表される環状カーボネートとを含むことを
特徴とする二次電池用電解液溶媒。 【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は各々独立にメチル、エチル、
プロピル、イソプロピル、ブチルから選ばれる基を表
す。） 【化２】 （式中、Ｒ4、Ｒ5は各々独立に水素、メチル基及びエチ
ル基から選ばれる置換基を表わす。） - 【請求項２】前記一般式［１］で表されるカルバメート
と前記−般式［２］で表される環状カーボネートとが体
積比１：９〜８：２で混合されて含まれることを特徴と
する請求項１記載の二次電池用電解液溶媒。 - 【請求項３】電解液溶媒として一般式［１］で表される
カルバメートと一般式［２］で表される環状カーボネー
トとを含み、電解質の濃度が０．１〜３モル／lである
ことを特徴とする二次電池用電解液。 【化３】 （式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は各々独立にメチル、エチル、
プロピル、イソプロピル、ブチルから選ばれる基を表
す。） 【化４】 （式中、Ｒ4、Ｒ5は各々独立に水素、メチル基及びエチ
ル基から選ばれる置換基を表わす。） - 【請求項４】前記一般式［１］で表されるカルバメート
と前記−般式［２］で表される環状カーボネートとが体
積比１：９〜８：２で混合されて含まれることを特徴と
する請求項３記載の二次電池用電解液。 - 【請求項５】電解質としてＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4または
ＬｉＣｌＯ4を用いることを特徴とする請求項３又は請
求項４記載の二次電池用電解液。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15833792A JP3217456B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 電池用電解液溶媒及びそれを用いた電池用電解液 |
| CA002098531A CA2098531C (en) | 1992-06-17 | 1993-06-16 | Cell electrolyte solvent, cell electrolyte comprising the solvent and non-aqueous electrolyte battery comprising the electrolyte |
| US08/077,623 US5385794A (en) | 1992-06-17 | 1993-06-17 | Cell electrolyte solvent, cell electrolyte comprising the solvent and non-aqueous electrolyte battery comprising the electrolyte |
| DE69313364T DE69313364T2 (de) | 1992-06-17 | 1993-06-17 | Nichtwässerige Elektrolytlösung und Batterie, die dieses Elektrolyt enthält |
| EP93304763A EP0575191B1 (en) | 1992-06-17 | 1993-06-17 | Non-aqueous electrolyte solvent and battery containing this electrolyte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15833792A JP3217456B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 電池用電解液溶媒及びそれを用いた電池用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065309A JPH065309A (ja) | 1994-01-14 |
| JP3217456B2 true JP3217456B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=15669434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15833792A Expired - Lifetime JP3217456B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | 電池用電解液溶媒及びそれを用いた電池用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217456B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220085634A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method of controlling secondary battery and battery system |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5490676B2 (ja) * | 2007-04-11 | 2014-05-14 | エルジー・ケム・リミテッド | 三元系共融混合物を用いた二次電池及び電池用電解質 |
| JP5466383B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2014-04-09 | 出光興産株式会社 | Ｎ，ｎ−ジメチルカルバミン酸アルキルの製造方法、並びにｎ，ｎ−ジメチルカルバミン酸アルキルを含有する洗浄剤およびポリマー溶液 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP15833792A patent/JP3217456B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220085634A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method of controlling secondary battery and battery system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065309A (ja) | 1994-01-14 |
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