JPH01320767A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
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- JPH01320767A JPH01320767A JP63153261A JP15326188A JPH01320767A JP H01320767 A JPH01320767 A JP H01320767A JP 63153261 A JP63153261 A JP 63153261A JP 15326188 A JP15326188 A JP 15326188A JP H01320767 A JPH01320767 A JP H01320767A
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Classifications
-
- 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
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
- H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
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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。
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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シ、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シ、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。
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。
寸だ最近では、負１）′ｊ４にリチウム、正極に二硫化
チ２７、−７ 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。
チ２７、−７ 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（ＴＥＦ ）、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（ＬｉＣβ０４）
やリチウムへ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来た。
ト（ｐｃ）やテトラヒドロフラン（ＴＥＦ ）、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（ＬｉＣβ０４）
やリチウムへ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来た。
発明が解決しようとする課題
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。
課題を解決するだめの手段
本発明では、従来の有機電解質に用いる溶媒に、少なく
とも２−メチルテトラヒドロフラン−３゜５−ジオンを
使用することを特徴としている。
とも２−メチルテトラヒドロフラン−３゜５−ジオンを
使用することを特徴としている。
作用
従来のｐｃは、誘電率は大であるが粘度が犬であシ、こ
のため、電池に使用すると高率放電時に３１、。
のため、電池に使用すると高率放電時に３１、。
電圧の低下、正極の利用率の低下が起こる。一方ＴＨＦ
や２−Ｍｅ−ＴＨＦでは、粘度は小さいが、誘電率が小
さいため、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る。したがって、ＴＨＦや２−Ｍ
ｅ−ＴＨＦＯ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
。
や２−Ｍｅ−ＴＨＦでは、粘度は小さいが、誘電率が小
さいため、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る。したがって、ＴＨＦや２−Ｍ
ｅ−ＴＨＦＯ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
。
本発明は、２−Ｍｅ−ＴＨＦを改良し、下に示すように
２−Ｍｅ−ＴＨＦの３および５の位置が、カルボニルお
よびカルボキシル基とすることによシ誘電率が増大し、
電池特性を向上させたものである。
よびカルボキシル基とすることによシ誘電率が増大し、
電池特性を向上させたものである。
実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
（実施例１ ）
負極に直径１７．５１１１ｆｆ、厚さ０．５門の円柱状
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重量部を加えた合剤１
．４ｇを、直径１７．５Ｆｌｌｆｆの円盤状に圧縮成形
したものを用いた。この正極の理論充填容量は１０３ｍ
Ａｈであった。この正極、負極を用いて第１図に示した
扁平形電池を構成し、有機電解質の違いによる特性差を
検討した。
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重量部を加えた合剤１
．４ｇを、直径１７．５Ｆｌｌｆｆの円盤状に圧縮成形
したものを用いた。この正極の理論充填容量は１０３ｍ
Ａｈであった。この正極、負極を用いて第１図に示した
扁平形電池を構成し、有機電解質の違いによる特性差を
検討した。
第１図において、１は電池ケース、２は封目板、３は負
極、４はセパレータ、５は正極、６はガスケットである
。
極、４はセパレータ、５は正極、６はガスケットである
。
有機電解質の溶質として、全て濃度１モル／ｌのＬｉＣ
ｌＯ４を用いた。有機電解質の溶媒として、本発明の２
−メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジオンを用いた
電池を人、従来のＰＣ，ＴＨＦ。
ｌＯ４を用いた。有機電解質の溶媒として、本発明の２
−メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジオンを用いた
電池を人、従来のＰＣ，ＴＨＦ。
２−Ｍｅ−ＴＨＦを用いた電池を各々Ｂ、Ｃ，Ｄとする
。
。
６１＼−ジ
まだ従来の混合溶媒の例として、溶媒に体積比で１＝１
の割合でＰＣとＴＨＦとを混合した溶媒を用いた電池を
Ｅとする。また、これらの電池の有機電解質の量は、全
て２００μｌとした。
の割合でＰＣとＴＨＦとを混合した溶媒を用いた電池を
Ｅとする。また、これら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２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。また、従来の高誘電率の溶媒と低粘度の溶媒を
組み合せたＰＣとＴＨＦの混合溶媒を用いた電池Ｆ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−メチルテトラヒドロフラン−３゜５−ジオ
ンを溶媒に用いた有機電解質電池人では、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。
性を第２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。また、従来の高誘電率の溶媒と低粘度の溶媒を
組み合せたＰＣとＴＨＦの混合溶媒を用いた電池Ｆ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−メチルテトラヒドロフラン−３゜５−ジオ
ンを溶媒に用いた有機電解質電池人では、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。
６ ヘ−ン
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わシに、二硫化チタンを用
い、合剤配合量、合剤充填量は実施例１と同様である。
質には、二酸化マンガンの代わシに、二硫化チタンを用
い、合剤配合量、合剤充填量は実施例１と同様である。
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の代わシに１モル／ｌ
のＬｉＡｓＦ ６を用いた。本発明の２−メチルテトラ
ヒドロフラン−３，５−ジオンを溶媒に用いた電池をＦ
、ＰＣ。
機電解質の溶質は、ＬｉＣｌＯ４の代わシに１モル／ｌ
のＬｉＡｓＦ ６を用いた。本発明の２−メチルテトラ
ヒドロフラン−３，５−ジオンを溶媒に用いた電池をＦ
、ＰＣ。
ＴＨＦ 、２−Ｍｅ−ＴＨＦ、 体積比で１＝１の割合
でｐｃとＴＨＦとを混合した溶液を用いた電池を各々Ｇ
、Ｈ，Ｉ、Ｊとする。
でｐｃとＴＨＦとを混合した溶液を用いた電池を各々Ｇ
、Ｈ，Ｉ、Ｊとする。
これらの電池を１０１１１人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になる時点でそれぞれ止めるようにした。
した。放電は電池電圧が１．２ｖになる時点、充電は２
．８ｖになる時点でそれぞれ止めるようにした。
第３図には、第３サイクルでの放電曲線を示す。
これよシ本発明の溶媒を用いた電池は、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。
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。
実施例１，２には、本発明の２−メチルテトラ７ヘー／
ヒドロフラン−３，５−ジオンを単独溶媒として用いた
場合の結果を示した。この２−メチルテトラヒドロフラ
ン−３，５−ジオンは、カルボニル基を持つため、２−
Ｍｅ−ＴＨＦに比べ粘度が犬と々る。このため本発明の
２−メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジオンと低粘
度溶媒である、ジメトキシエタンやＴＨＦ、２−Ｍｅ−
ＴＨＦなどとの混合溶媒とし、これに溶質を溶解した有
機電解質を用いることによシ、さらに高率放電特性を向
上させることが可能である。
場合の結果を示した。この２−メチルテトラヒドロフラ
ン−３，５−ジオンは、カルボニル基を持つため、２−
Ｍｅ−ＴＨＦに比べ粘度が犬と々る。このため本発明の
２−メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジオンと低粘
度溶媒である、ジメトキシエタンやＴＨＦ、２−Ｍｅ−
ＴＨＦなどとの混合溶媒とし、これに溶質を溶解した有
機電解質を用いることによシ、さらに高率放電特性を向
上させることが可能である。
（実施例３）
実施例２と同様の電池を構成した。有機電解質の溶質は
、１モル／Ｉ２のＬｉＡｓＦ ６を用いた。有機電解質
の溶媒に、２−メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジ
オンを用いた電池をＦ、体積比で１＝１の混合溶媒とし
て・２〜メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジオンと
ジメトキシエタンを用いた電池をに、ＴＨＦとの混合溶
媒を用いた電池をＬ、２−Ｍｅ−ＴＨＦ との混合溶媒
を用いた電池をＭとする。実施例２と同様の充放電試験
を行った。第４図には、第３サイクルでの各電池の放電
曲線を示す。本発明の２−メチルテトラヒドロフラン−
３，５−ジオンに低粘度の溶媒を加えた混合溶媒を用い
た場合に良好な放電特性が得られている。その中でも２
−Ｍｅ−ＴＨＦが最も良好で、次にジメトキシエタン、
ＴＨＦの順であった。２−Ｍｅ−ＴＨＦ、 ジメトキ
シエタｙ 、 ＴＨＦともに粘度は０．４６０ｐ で
あシ、差はほとんどない。しかし電池特性については、
第４図のように差がある。
、１モル／Ｉ２のＬｉＡｓＦ ６を用いた。有機電解質
の溶媒に、２−メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジ
オンを用いた電池をＦ、体積比で１＝１の混合溶媒とし
て・２〜メチルテトラヒドロフラン−３，５−ジオンと
ジメトキシエタンを用いた電池をに、ＴＨＦとの混合溶
媒を用いた電池をＬ、２−Ｍｅ−ＴＨＦ との混合溶媒
を用いた電池をＭとする。実施例２と同様の充放電試験
を行った。第４図には、第３サイクルでの各電池の放電
曲線を示す。本発明の２−メチルテトラヒドロフラン−
３，５−ジオンに低粘度の溶媒を加えた混合溶媒を用い
た場合に良好な放電特性が得られている。その中でも２
−Ｍｅ−ＴＨＦが最も良好で、次にジメトキシエタン、
ＴＨＦの順であった。２−Ｍｅ−ＴＨＦ、 ジメトキ
シエタｙ 、 ＴＨＦともに粘度は０．４６０ｐ で
あシ、差はほとんどない。しかし電池特性については、
第４図のように差がある。
発明の効果
以上のように、本発明によシ高率放電特性に優れた電池
が得られる。
が得られる。
第１図は実施例に用いた電池の縦断面図、第２図は各種
溶媒を用いた一次電池の放電曲線を示す図、第３図は二
次電池の第３サイクル目の放電曲線を示す図、第４図は
各種混合溶媒を用いた二次電池の第３サイクル目の放電
曲線を示す図である。 ３−ｍ−・負極、４・・・・・セパレータ、５・・・正
極。 創ツ園 惺 塚 曽 〜 −〇 （ｑ／Ｉｔ牢）ゴ喜ｆ舊
溶媒を用いた一次電池の放電曲線を示す図、第３図は二
次電池の第３サイクル目の放電曲線を示す図、第４図は
各種混合溶媒を用いた二次電池の第３サイクル目の放電
曲線を示す図である。 ３−ｍ−・負極、４・・・・・セパレータ、５・・・正
極。 創ツ園 惺 塚 曽 〜 −〇 （ｑ／Ｉｔ牢）ゴ喜ｆ舊
Claims (1)
- 負極と、正極と、有機電解質を有し、有機電解質の溶
媒に、少なくとも２−メチルテトラヒドロフラン−３、
５−ジオンを用いた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 |
|---|---|---|---|
| JP63153261A JPH0766819B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63153261A JPH0766819B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 有機電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320767A true JPH01320767A (ja) | 1989-12-26 |
| JPH0766819B2 JPH0766819B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=15558589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63153261A Expired - Lifetime JPH0766819B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766819B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110574212A (zh) * | 2017-04-28 | 2019-12-13 | 三星Sdi株式会社 | 用于锂二次电池的电解液和包括该电解液的锂二次电池 |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63153261A patent/JPH0766819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110574212A (zh) * | 2017-04-28 | 2019-12-13 | 三星Sdi株式会社 | 用于锂二次电池的电解液和包括该电解液的锂二次电池 |
| CN110574212B (zh) * | 2017-04-28 | 2022-08-19 | 三星Sdi株式会社 | 用于锂二次电池的电解液和包括该电解液的锂二次电池 |
| US11424483B2 (en) | 2017-04-28 | 2022-08-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0766819B2 (ja) | 1995-07-19 |
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