JP3236122B2 - Organic electrolyte battery - Google Patents

Organic electrolyte battery

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JP3236122B2
JP3236122B2 JP10614493A JP10614493A JP3236122B2 JP 3236122 B2 JP3236122 B2 JP 3236122B2 JP 10614493 A JP10614493 A JP 10614493A JP 10614493 A JP10614493 A JP 10614493A JP 3236122 B2 JP3236122 B2 JP 3236122B2
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electrolyte
battery
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organic
electrolytic solution
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房次 喜多
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上に利用分野】本発明は、有機電解液電池に係わ
り、さらに詳しくはその電解液の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electrolyte battery, and more particularly, to an improvement in the electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウムを負極活物質とし、二酸化マン
ガンを正極活物質とし、電解液に有機溶媒系の電解液を
用いたリチウム−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、
しかも長寿命のため、需要が増々増加する傾向にある。
2. Description of the Related Art Organic electrolyte batteries typified by lithium-manganese dioxide batteries using lithium as a negative electrode active material, manganese dioxide as a positive electrode active material and an organic solvent-based electrolyte as an electrolyte have high energy densities. And lightweight,
In addition, the demand tends to increase due to the long life.

【0003】また、最近はリチウム電池の二次電池とし
ての用途が注目され、その具体的商品としてリチウムイ
オン蓄電池が既に市場に出回っている。このリチウムイ
オン蓄電池は、正極活物質としてLiCoO2 を使用
し、負極活物質として炭素化合物を使用したものであっ
て、高電圧が得られるという特徴がある。
In recent years, attention has been paid to the use of lithium batteries as secondary batteries, and lithium-ion storage batteries are already on the market as specific products. This lithium ion storage battery uses LiCoO 2 as a positive electrode active material and a carbon compound as a negative electrode active material, and is characterized in that a high voltage can be obtained.

【0004】しかし、高電圧を維持するためには電解液
の耐酸化性を高める必要があり、電解液の溶媒としては
一般にプロピレンカーボネートなどのカーボネート類や
γ−ブチロラクトンなどのエステル類が使用されている
が、耐酸化性の優れた溶媒を使用するほど電解液の粘度
が高くなったり、電極やセパレータとのなじみが悪くな
って、電池内への電解液の注入に時間が多くかかり、場
合によっては電解液が注入できない部分が生じることも
あった。
However, in order to maintain a high voltage, it is necessary to increase the oxidation resistance of the electrolytic solution. As a solvent for the electrolytic solution, carbonates such as propylene carbonate and esters such as γ-butyrolactone are generally used. However, the use of a solvent with excellent oxidation resistance increases the viscosity of the electrolyte, or worsens compatibility with electrodes and separators, and it takes a longer time to inject the electrolyte into the battery. In some cases, there were portions where the electrolyte could not be injected.

【0005】これを改善するために添加剤を用いること
が提案されている。例えば、特開昭63−48762号
公報に記載のようにポリエチレングリコール型界面活性
剤などを電解液中に添加することや、特開昭57−61
267号公報に記載のようにLiClのような電解質を
正極にコーティングすることなどである。
It has been proposed to use additives to improve this. For example, as described in JP-A-63-48762, a polyethylene glycol-type surfactant or the like is added to the electrolytic solution.
No. 267, coating an electrolyte such as LiCl on the positive electrode.

【0006】しかし、これらは効果が少なく、数%の添
加が必要であったり、電池の放電電圧を低下させたり、
正極に対する安定性が悪かったり、高温で分解するなど
の問題を有していた。
However, these have little effect and require addition of several percent, lower the discharge voltage of the battery,
There were problems such as poor stability to the positive electrode and decomposition at high temperatures.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
有機電解液電池が持っていた電解液の注入時における問
題点を解決し、より短い時間で均一な電解液の注入が可
能な有機電解液電池を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional organic electrolyte battery at the time of injecting the electrolyte, and provides an organic electrolyte battery capable of injecting the electrolyte uniformly in a shorter time. An object of the present invention is to provide an electrolyte battery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、有機電解液電
池の電解液の第2電解質として、−SO2 −結合または
−CO−結合と炭素数2〜15のアルキル基とを有する
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩と、−SO 2
−結合または−CO−結合を有し、かつ第2電解質より
分子量の小さいアルカリ金属、アルカリ土類金属または
第4級アンモニウムの塩からなる第1電解質とを使用す
ることによって、電池内への電解液注入時間の短縮や均
一な電解液の注入を可能にしたものである。また、本発
明は、有機電解液電池の電解液の溶媒として、カーボネ
ート類、エステル類およびスルフォランより選ばれる溶
媒を単独でまたは2種以上混合して全溶媒の90体積%
以上用い、電解液の電解質として、−SO 2 −結合また
は−CO−結合と炭素数2〜15のアルキル基とを有す
るアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩からなる第
2電解質と、該第2電解質より分子量の小さい第1電解
質とを使用することによって、電池内への電解液注入時
間の短縮や均一な電解液の注入を可能にしたものであ
る。
The present invention SUMMARY OF], as the electrolyte second electrolyte of organic electrolyte battery, -SO 2 - alkali metal having an alkyl group bond or -CO- bond and 2 to 15 carbon atoms Or a salt of an alkaline earth metal with —SO 2
-Bond or -CO- bond, and from the second electrolyte
Low molecular weight alkali metal, alkaline earth metal or
By using the first electrolyte made of a quaternary ammonium salt, it is possible to shorten the time for injecting the electrolyte into the battery and to uniformly inject the electrolyte. In addition,
Akira described carbon dioxide as a solvent for the electrolyte of organic electrolyte batteries.
Solvents selected from salts, esters and sulfolane
90% by volume of the total solvent
Used above, as the electrolyte of the electrolytic solution, -SO 2 - bond also
Has a -CO- bond and an alkyl group having 2 to 15 carbon atoms.
Of alkali metal or alkaline earth metal salts
Two electrolytes and a first electrolyte having a smaller molecular weight than the second electrolyte
The quality of the electrolyte used in the battery
This makes it possible to reduce the time between
You.

【0009】本発明において、第2電解質は電解液の浸
透性を高めるために用いるものであって、この第2電解
質としては、例えば、LiCn 2n+1SO3 、(Cn
2n+1SO2 2 N・Li、(Cn 2n+1SO2 3 C・
Li、LiCn 2n+1CO2、Li2 n 2n(S
3 2 などが用いられる。
In the present invention, the second electrolyte is used to enhance the permeability of the electrolyte, and the second electrolyte may be, for example, LiC n F 2n + 1 SO 3 , (C n F
2n + 1 SO 2 ) 2 N · Li, (C n F 2n + 1 SO 2 ) 3 C ·
Li, LiC n F 2n + 1 CO 2, Li 2 C n F 2n (S
O 3 ) 2 and the like are used.

【0010】また、上記のようなLi塩だけでなく、
K、Naなどのアルカリ金属、Ca、Mgなどのアルカ
リ土類金属の塩も用いることができる。なかでも、−S
2 −結合を有する塩は、−CO−結合を有するものに
比べて伝導度が優れている。
[0010] In addition to the above Li salt,
Salts of alkali metals such as K and Na, and alkaline earth metals such as Ca and Mg can also be used. Above all, -S
Salts having an O 2 -bond have better conductivity than those having a -CO- bond.

【0011】第2電解質が−SO2 −結合や−CO−結
合を有することが必要なのは、有機溶媒に溶かした時の
溶解性や伝導度をよくするためである。なお、本発明に
おいて伝導度とはイオン伝導度をいう。
The reason why the second electrolyte needs to have a -SO 2 -bond or a -CO- bond is to improve the solubility and conductivity when dissolved in an organic solvent. In the present invention, the conductivity refers to ionic conductivity.

【0012】また、第2電解質が炭素数2以上のアルキ
基を必要とするのは、炭素数が多くなるほど、電解液
の浸透作用を促進させることができるからである。
The second electrolyte is an alkyl having 2 or more carbon atoms.
The reason for the necessity of the hydroxyl group is that the greater the carbon number, the more the osmotic action of the electrolytic solution can be promoted.

【0013】そして、炭素鎖の水素がフッ素で置換され
ているものほど塩の耐酸化性が向上するので、3.5V
以上の高電圧が得られる電池には望ましい。
Since the oxidation resistance of the salt is improved as the hydrogen in the carbon chain is replaced with fluorine,
It is desirable for a battery to obtain the above high voltage.

【0014】したがって、第2電解質におけるアルキル
基としては、フルオロアルキル基、特にパーフルオロア
ルキル基が好ましい。
Therefore, the alkyl group in the second electrolyte is preferably a fluoroalkyl group, particularly a perfluoroalkyl group.

【0015】一方、炭素数が多くなりすぎても電解液の
浸透性が低下するので、第2電解質におけるアルキル
としては炭素数15以下のものであることが必要であ
、特に4〜12、とりわけ6〜10のものが好まし
い。
On the other hand, even if the number of carbon atoms is too large, the permeability of the electrolytic solution is reduced. Therefore, it is necessary that the alkyl group in the second electrolyte has 15 or less carbon atoms.
In particular, those having 4 to 12, especially 6 to 10 are preferable.

【0016】第2電解質として、特に好ましいものを例
示すると、例えば、LiC6 13SO3 、LiC7 15
SO3 、LiC8 17SO3 、(C8 17SO2 2
Li、(C8 17SO2 3 CLi、LiC7 15CO
2 などである。
Particularly preferred examples of the second electrolyte include, for example, LiC 6 F 13 SO 3 and LiC 7 F 15
SO 3 , LiC 8 F 17 SO 3 , (C 8 F 17 SO 2 ) 2 N
Li, (C 8 F 17 SO 2 ) 3 CLi, LiC 7 F 15 CO
2 and so on.

【0017】本発明では、電解液の浸透促進のために上
記のような第2電解質を用いているが、従来の技術のと
ころでも述べたように特開昭63−48762号公報に
記載のようなポリエチレングリコール型界面活性剤の添
加によって改善する方法もある。しかし、そのような方
法による場合は効果が少なく、数%の添加が必要であっ
たり、電池の放電電圧を低下させたり、電極に対する安
定性が悪かったり、高温で分解するなどの問題がある。
In the present invention, the above-mentioned second electrolyte is used to promote the penetration of the electrolyte solution. However, as described in the prior art, the second electrolyte is disclosed in JP-A-63-48762. There is also a method of improving by adding a polyethylene glycol type surfactant. However, such a method has little effect and has problems such as the necessity of addition of several percent, lowering of the discharge voltage of the battery, poor stability to the electrode, and decomposition at a high temperature.

【0018】これに対し、本発明の第2電解質の場合
は、より少量で効果が得られるだけでなく、良好な電解
質として機能するので電池性能が損なわれることがな
く、電極に対しても安定であり、特に高電圧の電極に対
しても優れた安定性を示すなど優れた特性を有してい
る。
On the other hand, in the case of the second electrolyte of the present invention, the effect is obtained not only with a smaller amount, but also as a good electrolyte, so that the battery performance is not impaired and the electrode is stable. In particular, it has excellent characteristics such as exhibiting excellent stability even for a high-voltage electrode.

【0019】この第2電解質の使用量としては、電解液
中で0.01〜0.5mol/l、特に0.05〜0.
2mol/lになるようにするのが好ましい。すなわ
ち、第2電解質が0.01mol/lより少ない場合は
電解液の浸透作用を高める効果が少なくなる。第2電解
質の量が0.5mol/lより多くてもさしつかえない
が、それ以上多くしても効果の増加がみられず、多くす
る利点がない。
The amount of the second electrolyte used is 0.01 to 0.5 mol / l, particularly 0.05 to 0.5 mol / l in the electrolytic solution.
It is preferable that the concentration be 2 mol / l. That is, when the amount of the second electrolyte is less than 0.01 mol / l, the effect of enhancing the permeation of the electrolyte is reduced. The amount of the second electrolyte may be more than 0.5 mol / l, but if the amount is more than 0.5 mol / l, the effect is not increased and there is no advantage of increasing the amount.

【0020】つぎに、第1電解質としては、LiClO
4 、LiPF6 、LiBF4 、LiAsF6 などでもよ
いが、電解液の浸透性を重視すると、−SO2 −結合ま
たは−CO−結合とフルオロアルキル基を有するアルカ
リ金属、アルカリ土類金属または第4級アンモニウムの
塩であることが好ましく、高い伝導度を得るためにはフ
ルオロアルキル基に含まれる炭素数が8個以下、特に炭
素数2〜6個のフルオロアルキル基を有するアルカリ金
属、アルカリ土類金属または第4級アンモニウムの塩で
あることが好ましい。ただし、この第1電解質としては
前記第2電解質より分子量の小さいものを用いることが
必要である。
Next, LiClO is used as the first electrolyte.
4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6, etc., but when importance is placed on the permeability of the electrolytic solution, an alkali metal, an alkaline earth metal or a fourth metal having a —SO 2 — bond or a —CO— bond and a fluoroalkyl group may be used. It is preferably a salt of quaternary ammonium, and in order to obtain high conductivity, an alkali metal or alkaline earth having a fluoroalkyl group containing 8 or less carbon atoms, particularly a fluoroalkyl group having 2 to 6 carbon atoms, in order to obtain high conductivity. Preference is given to salts of metals or quaternary ammoniums. However, it is necessary to use the first electrolyte having a smaller molecular weight than the second electrolyte.

【0021】第1電解質として、特に好ましいものを例
示すると、例えば、LiC2 5 SO3 、LiC3 7
SO3 、LiC4 9 SO3 、(CF3 SO2 2 NL
i、(CF3 SO2 3 CLiなどである。
Particularly preferred examples of the first electrolyte include, for example, LiC 2 F 5 SO 3 and LiC 3 F 7
SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 NL
i, (CF 3 SO 2 ) 3 CLi and the like.

【0022】本発明において、電解液の有機溶媒として
は、例えば、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などのカーボネート類、
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどのエステ
ル類、スルフォラン、ジメチルスルフォキシドなどの含
硫黄化合物、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など
のエーテル類などの有機溶媒が単独でまたは2種以上混
合して用いられる。
In the present invention, examples of the organic solvent for the electrolytic solution include carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate and butylene carbonate;
Esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, dimethoxymethane, dimethoxypropane, 1,3-dioxolan, tetrahydrofuran, and 2-methyltetrahydrofuran Organic solvents such as ethers are used alone or in combination of two or more.

【0023】なかでも、カーボネート類、エステル類、
スルフォランなどを90体積%以上、特に100体積%
用いる場合で、電解液の動粘度が1cst以上、特に
1.5cst以上、とりわけ2cst以上のものに対し
て、本発明の効果が特に顕著に発揮される。
Among them, carbonates, esters,
90 vol% or more, especially 100 vol% of sulfolane
When used, the effect of the present invention is particularly remarkably exhibited when the kinematic viscosity of the electrolytic solution is 1 cst or more, particularly 1.5 cst or more, especially 2 cst or more.

【0024】上記の第2電解質は、第1電解質と共に、
電池内への注入前の電解液に溶解させておいてもよい
し、また第1電解質を含む電解液を電池内に注入する前
に第2電解質のみをセパレータや電極などの電解液の浸
透が必要な電池材料に付着させておき、上記第1電解質
を含む電解液との接触により第2電解質が電解液中に溶
解するようにしてもよく、特に後者の方が少ない使用量
でも所望の効果が得られるので好ましい。
The above-mentioned second electrolyte, together with the first electrolyte,
The electrolyte may be dissolved in the electrolyte before being injected into the battery, or only the second electrolyte may be permeated by the electrolyte such as a separator or an electrode before the electrolyte containing the first electrolyte is injected into the battery. The second electrolyte may be dissolved in the electrolyte by contacting the electrolyte with the electrolyte containing the first electrolyte, and the desired effect may be obtained even with a smaller amount of use in the latter. Is preferred.

【0025】負極には、例えば、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属またはこれらの金属を含む化合物、例えばL
i−Al、Li−Inなどの合金や黒鉛などの炭素化合
物にリチウムがインターカレートしたものなどを使用す
ることができる。
For the negative electrode, for example, an alkali metal, an alkaline earth metal or a compound containing these metals, for example, L
An alloy such as i-Al or Li-In or a carbon compound such as graphite in which lithium is intercalated can be used.

【0026】また、正極には、例えば、マンガン酸化
物、バナジウム酸化物、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活物質と
導電助剤、結着剤を適宜混合して、ステンレス鋼などの
集電材料と共に成形体に仕上げたものを用いることがで
きる。
For the positive electrode, for example, an active material such as a manganese oxide, a vanadium oxide, a chromium oxide, a lithium-cobalt oxide, and a lithium-nickel oxide, a conductive assistant, and a binder are appropriately mixed. Then, a molded product together with a current collecting material such as stainless steel can be used.

【0027】[0027]

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに
限られるものではない。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only those examples.

【0028】実施例1 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0.4m
m、幅30mmのシート状に成形して帯状の正極にし、
この帯状正極にステンレス鋼製の集電体を取り付けた
後、250℃で乾燥し、乾燥後、乾燥雰囲気中で室温ま
で冷却した。
Example 1 A heat-treated manganese dioxide mixture comprising a mixture of manganese dioxide, carbon black and polytetrafluoroethylene was applied to a stainless steel mesh as a core material with a thickness of 0.4 m.
m, formed into a 30 mm wide sheet into a strip-shaped positive electrode,
After attaching a current collector made of stainless steel to this belt-shaped positive electrode, it was dried at 250 ° C., dried, and then cooled to room temperature in a dry atmosphere.

【0029】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のリチウムからなる帯状
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
負極リード体のスポット溶接を行った。
The above-mentioned strip-shaped positive electrode is wrapped with a separator made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm, and a strip-shaped negative electrode made of lithium having a thickness of 0.18 mm and a width of 30 mm is superimposed thereon. After the body
The battery was filled in a bottomed cylindrical battery case having an outer diameter of 15 mm, and spot welding of the positive and negative electrode leads was performed.

【0030】つぎに、LiC8 17SO3 を1,2−ジ
メトキシエタンに0.1mol/l溶解させたものを電
池内に1.5ml注入し、これを真空乾燥することによ
り1,2−ジメトキシエタンを除去した。その後、(C
3 SO2 2 NLiをプロピレンカーボネートに0.
6mol/l溶解させた電解液を電池内に1.5ml注
入した。
Then, 1.5 ml of a solution prepared by dissolving LiC 8 F 17 SO 3 in 1,2-dimethoxyethane at 0.1 mol / l was poured into the battery, and this was vacuum-dried to obtain 1,2-dimethoxyethane. Dimethoxyethane was removed. Then, (C
F 3 SO 2 ) 2 NLi in propylene carbonate with 0.1%
1.5 ml of the electrolyte dissolved at 6 mol / l was injected into the battery.

【0031】上記電解液中の電解質について説明する
と、(CF3 SO2 2 NLiが第1電解質で、この
(CF3 SO2 2 NLiの電解液中の濃度は0.6m
ol/lであり、LiC8 17SO3 が第2電解質で、
このLiC8 17SO3 の電解液中の濃度は0.1mo
l/lになると考えられる。そして、この電解液の溶媒
はプロピレンカーボネートであり、第1電解質を溶解さ
せた時点での動粘度は3.0cstであった。
To explain the electrolyte in the electrolyte, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi is the first electrolyte, and the concentration of the (CF 3 SO 2 ) 2 NLi in the electrolyte is 0.6 m
ol / l, and LiC 8 F 17 SO 3 is the second electrolyte,
The concentration of this LiC 8 F 17 SO 3 in the electrolyte is 0.1 mol
1 / l. The solvent of this electrolytic solution was propylene carbonate, and the kinematic viscosity at the time when the first electrolyte was dissolved was 3.0 cst.

【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。
Next, the opening of the battery case was sealed in a conventional manner to produce a cylindrical organic electrolyte battery having the structure shown in FIG.

【0033】図1に示す電池について説明すると、1は
前記の二酸化マンガン合剤を成形した正極であり、成形
にあたってはステンレス鋼製網が芯材として使用されて
いる。2はリチウムからなる負極であり、この負極2は
ステンレス鋼製網に圧着して作製されている。
Referring to the battery shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a positive electrode formed by molding the above-mentioned manganese dioxide mixture, and a stainless steel mesh is used as a core material in the formation. Reference numeral 2 denotes a negative electrode made of lithium, and this negative electrode 2 is produced by press-bonding to a stainless steel net.

【0034】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
鋼製網や取り付けた集電体などを図示していない。そし
て、3はセパレータで、4は上記の電解液である。
However, in FIG. 1, in order to avoid complication,
The stainless steel mesh used for producing the positive electrode 1 and the negative electrode 2 and the attached current collector are not shown. Reference numeral 3 denotes a separator, and reference numeral 4 denotes the above electrolyte.

【0035】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。
5 is a battery case made of stainless steel,
This battery case 5 also serves as a negative electrode terminal. An insulator 6 made of a polytetrafluoroethylene sheet is provided at the bottom of the battery case 5, and an insulator 7 made of a polytetrafluoroethylene sheet is also provided at the inner periphery of the battery case 5. The spiral electrode body including the negative electrode 2 and the separator 3, the electrolyte 4, and the like are accommodated in the battery case 5.

【0036】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。
Reference numeral 8 denotes a sealing plate made of stainless steel, and a gas ventilation hole 8a is provided in the center of the sealing plate 8. 9 is an annular packing made of polypropylene, 10 is a flexible thin plate made of titanium, and 11 is a thermally deformable member made of an annular polypropylene.

【0037】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。
The above-mentioned heat-deformable member 11 functions to change the breaking pressure of the flexible thin plate 10 by being deformed by the temperature.

【0038】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できるように設計され
ている。
Reference numeral 12 denotes a nickel-plated rolled steel terminal plate. The terminal plate 12 is provided with a cutting edge 12a and a gas discharge hole 12b. When the internal pressure increases and the flexible thin plate 10 is deformed due to the increase in the internal pressure, the flexible thin plate 10 is broken by the cutting blade 12a, and gas inside the battery is discharged from the gas discharge hole 12b to the outside of the battery. Designed to be able to.

【0039】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と電気
ケース5とを電気的に接続するリード体である。
Reference numeral 13 denotes an insulating packing, 14 denotes a lead body, and the lead body 14 electrically connects the positive electrode 1 to the sealing plate 8, and the terminal plate 12 contacts the sealing plate 8 to form a positive terminal. Act as Reference numeral 15 denotes a lead body for electrically connecting the negative electrode 2 and the electric case 5.

【0040】実施例2 第2電解質として、LiC8 17SO3 に代えて、Li
7 15CO2 を用いた以外は、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。
Example 2 As the second electrolyte, LiC 8 F 17 SO 3 was replaced with Li
A cylindrical organic electrolyte battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that C 7 F 15 CO 2 was used.

【0041】この実施例2の電池の電解液について説明
すると、溶媒はプロピレンカーボネートであり、第1電
解質は(CF3 SO2 2 NLiで、その濃度は0.6
mol/lである。そして、第2電解質はLiC7 15
CO2 で、その電解液中の濃度は0.1mol/lにな
ると考えられる。
To explain the electrolyte of the battery of Example 2, the solvent is propylene carbonate, the first electrolyte is (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, and the concentration is 0.6.
mol / l. And the second electrolyte is LiC 7 F 15
It is believed that the concentration of CO 2 in the electrolyte is 0.1 mol / l.

【0042】比較例1 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
ン合剤を使用し、第2電解質としてのLiC817SO
3 を用いなかった以外は、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。
Comparative Example 1 A manganese dioxide mixture comprising a mixture of heat-treated manganese dioxide, carbon black and polytetrafluoroethylene was used, and LiC 8 F 17 SO 2 was used as a second electrolyte.
A cylindrical organic electrolyte battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 3 was not used.

【0043】この比較例1の電池の電解液について説明
すると、実施例1の電池における第1電解質の(CF3
SO2 2 NLiのみをプロピレンカーボネート溶媒に
0.6mol/l溶解させたものであり、第1電解質の
濃度は実施例1の場合と同濃度にしている。ただし、L
iC8 17SO3 を用いていないので、第2電解質は存
在しない。
The electrolytic solution of the battery of Comparative Example 1 will be described. (CF 3 of the first electrolyte in the battery of Example 1)
Only SO 2 ) 2 NLi was dissolved in a propylene carbonate solvent at a concentration of 0.6 mol / l, and the concentration of the first electrolyte was the same as that in Example 1. Where L
Since no iC 8 F 17 SO 3 was used, no second electrolyte was present.

【0044】比較例2 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
ン合剤を使用し、第2電解質のLiC8 17SO3 に代
えて、ポリエチレングリコール型界面活性剤を電解液中
に添加した以外は、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。
Comparative Example 2 A manganese dioxide mixture comprising a mixture of heat-treated manganese dioxide, carbon black and polytetrafluoroethylene was used, and instead of LiC 8 F 17 SO 3 as the second electrolyte, a polyethylene glycol type surfactant was used. A cylindrical organic electrolyte battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the agent was added to the electrolyte.

【0045】比較例3 電解液として、LiPF6 をプロピレンカーボネートに
0.6mol/l溶解させたものを用いたほかは、比較
例1と同様にして筒形の有機電解液電池を作製しようと
したが、セパレータや正極が電解液をはじいてしまい、
電解液をあまり注入することができなかった。
Comparative Example 3 A cylindrical organic electrolyte battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that LiPF 6 dissolved in propylene carbonate at 0.6 mol / l was used as the electrolyte. However, the separator and the positive electrode repel the electrolyte,
Not much electrolyte could be injected.

【0046】この比較例3の電池の電解液について説明
すると、比較例1の電池における第1電解質の(CF3
SO2 2 NLiに代えて、LiPF6 をプロピレンカ
ーボネートに0.6mol/l溶解させたものであり、
電解液中の第1電解質の濃度は実施例1の場合と同濃度
にしているが、実施例1におけるような第2電解質は用
いていない。
The electrolyte of the battery of Comparative Example 3 will be described. (CF 3 of the first electrolyte in the battery of Comparative Example 1)
Instead of SO 2 ) 2 NLi, LiPF 6 was dissolved in propylene carbonate at 0.6 mol / l,
The concentration of the first electrolyte in the electrolyte was the same as that in Example 1, but the second electrolyte as in Example 1 was not used.

【0047】上記実施例1〜2の電池および比較例1〜
3の電池の作製時に電解液を注入するのに要した時間
(以下、注入時間)を比較した。
The batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2
The time required for injecting the electrolytic solution during the fabrication of Battery No. 3 (hereinafter, injection time) was compared.

【0048】ここで注入時間は筒形の有機電解液電池封
口部の渦巻状巻回体に電解液が吸収された状態になるま
での時間とした。その結果を表1に実施例1の電池の注
入時間を100としたときの各電池の注入時間比で示
す。
Here, the injection time was defined as the time until the electrolyte was absorbed into the spirally wound body of the sealing portion of the cylindrical organic electrolyte battery. The results are shown in Table 1 as the injection time ratio of each battery when the injection time of the battery of Example 1 is set to 100.

【0049】また、上記実施例1〜2の電池および比較
例1〜3の電池を0.3Aで10msec.放電したと
きの閉路電圧(CCV)を測定した。その結果をそれら
の開路電圧(OCV)と共に示す。
The batteries of Examples 1 and 2 and the batteries of Comparative Examples 1 to 3 were charged at 0.3 A for 10 msec. The closed circuit voltage (CCV) at the time of discharging was measured. The results are shown along with their open circuit voltage (OCV).

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】表1に示すように、第2電解質を用いた実
施例1〜2の電池は、第2電解質を用いなかった比較例
1の電池に比べて電解液の注入時間が短く、またポリエ
チレングリコール型界面活性剤を添加した比較例2の電
池に比べても電解液の注入時間が短かった。
As shown in Table 1, the batteries of Examples 1 and 2 using the second electrolyte had a shorter electrolyte injection time than the batteries of Comparative Example 1 using no second electrolyte. The injection time of the electrolyte was shorter than that of the battery of Comparative Example 2 to which the glycol type surfactant was added.

【0052】また、実施例1〜2の電池は、第2電解質
を用いていない比較例1の電池との対比からも明らかな
ように、電池性能も優れており、ポリエチレングリコー
ル型界面活性剤を添加した比較例2の電池のような電池
性能の低下は認められなかった。
The batteries of Examples 1 and 2 also have excellent battery performance, as is clear from the comparison with the battery of Comparative Example 1 in which the second electrolyte is not used. No decrease in battery performance as in the battery of Comparative Example 2 was observed.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、電
性能の低下を招くことなく、電池内への電解液の注入時
間を短縮することができた。
As described in the foregoing, in the present invention, without lowering the batteries performance, it was possible to shorten the injection time of the electrolyte into the battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing one example of an organic electrolyte battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 負極 3 セパレータ 4 電解液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 2 Negative electrode 3 Separator 4 Electrolyte

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−47677(JP,A) 特開 平5−47417(JP,A) 特開 平5−74491(JP,A) 特開 平5−326016(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/40 H01M 6/16 Continuation of front page (56) References JP-A-4-47677 (JP, A) JP-A-5-47417 (JP, A) JP-A-5-74491 (JP, A) JP-A-5-326016 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 10/40 H01M 6/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負極と正極と電解液を備えてなる有機電
解液電池において、電解液の電解質として、−SO2
結合または−CO−結合と炭素数2〜15のアルキル
とを有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩か
らなる第2電解質と、−SO 2 −結合または−CO−結
合を有し、かつ第2電解質より分子量の小さいアルカリ
金属、アルカリ土類金属または第4級アンモニウムの塩
からなる第1電解質とを使用したことを特徴とする有機
電解液電池。
1. An organic electrolyte battery comprising a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte, wherein -SO 2-
A second electrolyte comprising a bond or -CO- bond and an alkali metal or alkaline earth metal salt having an alkyl group of 2 to 15 carbon atoms, -SO 2 - bond or -CO- binding
Alkali having a lower molecular weight than the second electrolyte
Metal, alkaline earth metal or quaternary ammonium salts
An organic electrolyte battery using a first electrolyte comprising:
【請求項2】 負極と正極と電解液を備えてなる有機電
解液電池において、電解液の溶媒として、カーボネート
類、エステル類およびスルフォランより選ばれる溶媒を
単独でまたは2種以上混合して全溶媒の90体積%以上
用い、電解液の電解質として、−SO 2 −結合または−
CO−結合と炭素数2〜15のアルキル基とを有するア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩からなる第2電
解質と、該第2電解質より分子量の小さい第1電解質と
を使用したことを特徴とする有機電解液電池。
2. An organic electrode comprising a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte.
In the electrolyte battery, carbonate is used as a solvent for the electrolytic solution.
, Esters and sulfolane
90% by volume or more of all solvents alone or as a mixture of two or more
Used, as an electrolyte of the electrolytic solution, -SO 2 - bond, or -
A having a CO-bond and an alkyl group having 2 to 15 carbon atoms;
A second electrode comprising a salt of a alkali metal or alkaline earth metal
A first electrolyte having a molecular weight smaller than that of the second electrolyte;
An organic electrolyte battery using:
【請求項3】 電解液の第1電解質が、アルカリ金属、
アルカリ土類金属または第4級アンモニウムの塩からな
ることを特徴とする請求項記載の有機電解液電池。
3. A first electrolyte of the electrolytic solution, A alkali metal,
3. The organic electrolyte battery according to claim 2, comprising a salt of an alkaline earth metal or a quaternary ammonium.
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