JPH0351068B2 - - Google Patents
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- JPH0351068B2 JPH0351068B2 JP57206572A JP20657282A JPH0351068B2 JP H0351068 B2 JPH0351068 B2 JP H0351068B2 JP 57206572 A JP57206572 A JP 57206572A JP 20657282 A JP20657282 A JP 20657282A JP H0351068 B2 JPH0351068 B2 JP H0351068B2
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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
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- H01M10/05—Accumulators 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、リチウム電池に用いる電解液に関す
るものである。
るものである。
リチウムを負極活物質として用いる電池は、小
型・高エネルギ密度を有する電池として研究され
ているが、その二次化が大きな問題点となつてい
る。
型・高エネルギ密度を有する電池として研究され
ているが、その二次化が大きな問題点となつてい
る。
二次化が可能な正極活物質として、V2O3、
V6O12等の金属酸化物、TiS2、VS2等の層状化合
物が、Liとの間でトポケミカルな反応をする化合
物として知られており、現在までチタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム、ニオビウム、タンタル、バ
ナジウムの硫化物、セレン化物、テルル化物を用
いた電池（米国特許第4089052号明細書参照）等
が開示されている。
V6O12等の金属酸化物、TiS2、VS2等の層状化合
物が、Liとの間でトポケミカルな反応をする化合
物として知られており、現在までチタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム、ニオビウム、タンタル、バ
ナジウムの硫化物、セレン化物、テルル化物を用
いた電池（米国特許第4089052号明細書参照）等
が開示されている。
しかしながら、このような二次電池用正極活物
質の研究に比して、Li極の充放電特性に関する研
究は充分とはいえず、Li二次電池実現のために
は、充放電効率及びサイクル寿命等の充放電特性
の良好な電解液の探査ご重大な問題となつてい
る。Li極の充放電効率を向上させる試みとしては
LiClO4／プロピレンカーボネイトにニトロメタ
ン、SO2等の添加剤を加える試み〔Electro−
chimica.Acta.vol.22、第75頁〜第83頁（1977）〕
等が行なわれているが必ずしも充分とはいえず、
さらに特性の優れたリチウム二次電池用電解液が
求められている。
質の研究に比して、Li極の充放電特性に関する研
究は充分とはいえず、Li二次電池実現のために
は、充放電効率及びサイクル寿命等の充放電特性
の良好な電解液の探査ご重大な問題となつてい
る。Li極の充放電効率を向上させる試みとしては
LiClO4／プロピレンカーボネイトにニトロメタ
ン、SO2等の添加剤を加える試み〔Electro−
chimica.Acta.vol.22、第75頁〜第83頁（1977）〕
等が行なわれているが必ずしも充分とはいえず、
さらに特性の優れたリチウム二次電池用電解液が
求められている。
本発明は、このような現状に鑑みなされたもの
であり、その目的は導電率が高くかつLi極の充放
電特性の優れたリチウム二次電池用非水電解液を
提供することにある。
であり、その目的は導電率が高くかつLi極の充放
電特性の優れたリチウム二次電池用非水電解液を
提供することにある。
したがつて、本発明によるリチウム二次電池用
電解液はリチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水
電解液において、前記非水電解液の有機溶媒とし
て１，２−ジエトキシエタンと、前記１，２−ジ
エトキシエタンより高誘電率の非プロトン性極性
溶媒との混合溶媒を用いた事を特徴とするもので
ある。
電解液はリチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水
電解液において、前記非水電解液の有機溶媒とし
て１，２−ジエトキシエタンと、前記１，２−ジ
エトキシエタンより高誘電率の非プロトン性極性
溶媒との混合溶媒を用いた事を特徴とするもので
ある。
本発明によれば、有機溶媒として、１，２−ジ
エトキシエタンとこの１，２−ジエトキシエタン
より高誘電率の非プロトン性極性溶媒との混合溶
媒を用いる事により導電率が高く、かつLi極の充
放電特性の優秀なリチウム二次電池用非水電解液
を提供することができる。
エトキシエタンとこの１，２−ジエトキシエタン
より高誘電率の非プロトン性極性溶媒との混合溶
媒を用いる事により導電率が高く、かつLi極の充
放電特性の優秀なリチウム二次電池用非水電解液
を提供することができる。
本発明を更に詳しく説明する。
リチウム二次電池は、リチウムる負極活物質と
し、Li+イオンに対し、電気化学的に活性で、か
つLi+イオンと可逆的な電気化学反応を行なう物
質を正極活物質とし、リチウム塩を有機溶媒に溶
解させた非水電解液を用いたものであるが、この
リチウム二次電池用の有機溶媒として、本発明に
おいては、１，２−ジエトキシエタンと、１，２
−ジエトキシエタンより高誘電率の非プロトン性
極性溶媒との混合溶媒を用いる。Li極の充放電効
率及び電解液の導電率を向上させるためには、Li
から溶媒への電子移動反応性が低い溶媒を選択す
る事や溶媒系中のLi塩が解離し易く、かつLi+イ
オンの移動性が大きい事が必要であると考えられ
る。１，２−ジエトキシエタンはLiへの反応性が
低い事が知られているが、その誘導率は低く
（5.1；25℃）単独ではその特性は必ずしも充分で
はない。この様な要求を、１，２−ジエトキシエ
タンと１，２−ジトキエタンより高誘電率の非プ
ロトン極性溶媒との混合溶媒を用いた電解液を使
用する事により満たす事が期待される。
し、Li+イオンに対し、電気化学的に活性で、か
つLi+イオンと可逆的な電気化学反応を行なう物
質を正極活物質とし、リチウム塩を有機溶媒に溶
解させた非水電解液を用いたものであるが、この
リチウム二次電池用の有機溶媒として、本発明に
おいては、１，２−ジエトキシエタンと、１，２
−ジエトキシエタンより高誘電率の非プロトン性
極性溶媒との混合溶媒を用いる。Li極の充放電効
率及び電解液の導電率を向上させるためには、Li
から溶媒への電子移動反応性が低い溶媒を選択す
る事や溶媒系中のLi塩が解離し易く、かつLi+イ
オンの移動性が大きい事が必要であると考えられ
る。１，２−ジエトキシエタンはLiへの反応性が
低い事が知られているが、その誘導率は低く
（5.1；25℃）単独ではその特性は必ずしも充分で
はない。この様な要求を、１，２−ジエトキシエ
タンと１，２−ジトキエタンより高誘電率の非プ
ロトン極性溶媒との混合溶媒を用いた電解液を使
用する事により満たす事が期待される。
本発明による電解液の有機溶媒は前述のよう
に、１，２−ジエトキシエタンと、１，２−ジエ
トキシエタンより高誘電率の非プロトン性極性溶
媒との混合溶媒であるが、これらに、溶解される
溶質は従来この極の電池に用いられる溶質を自由
に用いることができる。たとえば、LiClO4、
LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiAlCl4、等の無機塩
及びCF3SO3Li、SF3COOLi等の有機塩を用いる
ことができる。
に、１，２−ジエトキシエタンと、１，２−ジエ
トキシエタンより高誘電率の非プロトン性極性溶
媒との混合溶媒であるが、これらに、溶解される
溶質は従来この極の電池に用いられる溶質を自由
に用いることができる。たとえば、LiClO4、
LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiAlCl4、等の無機塩
及びCF3SO3Li、SF3COOLi等の有機塩を用いる
ことができる。
これらの溶質は前記有機溶媒に、好ましくは
0.5〜2.5溶解される。溶解する溶質が0.5N未満で
あると、充放電特性が著しく低下し、2.5Nを超
えると溶質は溶解しないからである。
0.5〜2.5溶解される。溶解する溶質が0.5N未満で
あると、充放電特性が著しく低下し、2.5Nを超
えると溶質は溶解しないからである。
１，２−ジエトキシエタンと混合する１，２−
ジエトキシエタンより高誘電率の非プロトン極性
溶媒は、従来この種の電池に用いられる高誘電率
溶媒を自由に用いる事ができる。たとえば、プロ
ピレンカーボネイト、γ−ブチロラクトン、ジメ
チルスルホキシド、スルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
等の中から選ばれた１種以上の溶媒を用いる事が
できる。
ジエトキシエタンより高誘電率の非プロトン極性
溶媒は、従来この種の電池に用いられる高誘電率
溶媒を自由に用いる事ができる。たとえば、プロ
ピレンカーボネイト、γ−ブチロラクトン、ジメ
チルスルホキシド、スルホラン、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
等の中から選ばれた１種以上の溶媒を用いる事が
できる。
１，２−ジエトキシエタン及び１，２−ジエト
キシエタンより高誘電率の非プロトン性極性溶媒
の混合比は、好ましくは１：９〜９：１、最も好
ましくは５：５前後である。１：９以下の混合比
であると、両者を混合した意味が薄くなり、単独
系の充放電特性に近づき、充放電特性が悪化する
からである。
キシエタンより高誘電率の非プロトン性極性溶媒
の混合比は、好ましくは１：９〜９：１、最も好
ましくは５：５前後である。１：９以下の混合比
であると、両者を混合した意味が薄くなり、単独
系の充放電特性に近づき、充放電特性が悪化する
からである。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例 １
Pt極を作用極、対極にLiを参照電極としてLi
を用いた電池を組み、Pt極上にLiを析出させる
ことにより、Li極の充放電特性を測定した。
を用いた電池を組み、Pt極上にLiを析出させる
ことにより、Li極の充放電特性を測定した。
電解液には、1NLiBF4を１，２−ジエトキシ
エタン（以下、DEOEと略記する）とプロピレン
カーボネイト（以下、PCと略記する）の１：１
体積比混合様媒に溶解させたものを用いた。
エタン（以下、DEOEと略記する）とプロピレン
カーボネイト（以下、PCと略記する）の１：１
体積比混合様媒に溶解させたものを用いた。
この電解液の導電率は4.7×10-3Ω-1cm-1であ
り、1NLiBF4／PC単独系の導電率及び
1NLiBF4／DEOE単独系の動電率である3.6×
10-3Ω-1cm-1及び１，２×10-3Ω-1cm-1より高かつ
た。
り、1NLiBF4／PC単独系の導電率及び
1NLiBF4／DEOE単独系の動電率である3.6×
10-3Ω-1cm-1及び１，２×10-3Ω-1cm-1より高かつ
た。
測定は、まず５ｍＡ／cm2の定電流で１分間、
Pt極上にLiを析出させ充電した後、５ｍＡ／cm2
の定電流でPt極上に析出したLi+イオンとして放
電するサイクル試験を行なつた。充放電効果率
は、Pt極の電位変化より求め、Pt極上に析出し
たLiをLi+イオンとして放電させるのに要した電
気量とPt極上にLiを析出させるために要した電
気量との比から算出した。
Pt極上にLiを析出させ充電した後、５ｍＡ／cm2
の定電流でPt極上に析出したLi+イオンとして放
電するサイクル試験を行なつた。充放電効果率
は、Pt極の電位変化より求め、Pt極上に析出し
たLiをLi+イオンとして放電させるのに要した電
気量とPt極上にLiを析出させるために要した電
気量との比から算出した。
第１図は、充放電効率とサイクル数の関係を示
す図であり、図中のａは上記電解液を用いた場合
であり、ｂ及びｃは、それぞれ、1NLiBF4／PC
及び1NLiBF4／DEOE、単独系の電解液を用い
た場合の充放電特性を参考例として示した。第１
図から判るように、単独系ｂ，ｃに比べて、混合
系ａは明らかに、充放電特性は向上している。
す図であり、図中のａは上記電解液を用いた場合
であり、ｂ及びｃは、それぞれ、1NLiBF4／PC
及び1NLiBF4／DEOE、単独系の電解液を用い
た場合の充放電特性を参考例として示した。第１
図から判るように、単独系ｂ，ｃに比べて、混合
系ａは明らかに、充放電特性は向上している。
実施例 ２
電解液として、2NLiCl4をPCとDEOEの体積混
合比１：９の混合溶媒に溶解させたものを用いた
以外は、実施例１と同様にして、Liの充放電特性
を測定した。この電解液の導電率は5.3×10-3Ω-1
cm-1であり、2NLiClO4／PC単独系及び
2NLiClO4／DEOE単独系の導電率である4.3×
10-3Ω-1cm-1及び3.3×10-3Ω-1cm-1より高かつた。
第２図は充放電効率とサイクル数の関係を示す図
であり、図中のａは本発明の2NLiClO4／PC／
DEOE（体積混合比１：９）を電解液として用い
た場合であり、図中のｂ及びｃは参考例として、
各々、1NLiClO4／PC及び1NLiClO4／DEOE単
独溶媒系電解液を用いた場合のLi極の充放電特性
を示したものである。第２図から判る様に、単独
系ｂ，ｃに比べて、混合系ａは明らかに充放電特
性は向上している。
合比１：９の混合溶媒に溶解させたものを用いた
以外は、実施例１と同様にして、Liの充放電特性
を測定した。この電解液の導電率は5.3×10-3Ω-1
cm-1であり、2NLiClO4／PC単独系及び
2NLiClO4／DEOE単独系の導電率である4.3×
10-3Ω-1cm-1及び3.3×10-3Ω-1cm-1より高かつた。
第２図は充放電効率とサイクル数の関係を示す図
であり、図中のａは本発明の2NLiClO4／PC／
DEOE（体積混合比１：９）を電解液として用い
た場合であり、図中のｂ及びｃは参考例として、
各々、1NLiClO4／PC及び1NLiClO4／DEOE単
独溶媒系電解液を用いた場合のLi極の充放電特性
を示したものである。第２図から判る様に、単独
系ｂ，ｃに比べて、混合系ａは明らかに充放電特
性は向上している。
実施例 ３
電解液として、2NLiClO4をPCとDEOEの体積
混合比１：１の混合溶媒に溶解させたものを用い
た以外は、実施例１と同様にしてLiの充放電特性
を測定した。
混合比１：１の混合溶媒に溶解させたものを用い
た以外は、実施例１と同様にしてLiの充放電特性
を測定した。
この電解液の導電率は7.5×10-3Ω-1cm-1であ
り、2NLiClO4／PC単独系及び2NLiClO4／
DEOE単独系の導電率である4.3×10-3Ω-1cm-1及
び3.3×10-3Ω-1cm-1 第３図は、充放電効率とサイクル数の関係を示
す図であり、図中のａは本発明の2NLiClO4／
PC／DEOE（体積混合比１：１）を電解液として
用いた場合であり、図中のｂ及びｃは、参考例と
して各々、1NLiClO4／PC及び1NLiClO4／
DEOE単独溶媒系電解液を用いた場合のLi極の充
放電特性を示したものである。
り、2NLiClO4／PC単独系及び2NLiClO4／
DEOE単独系の導電率である4.3×10-3Ω-1cm-1及
び3.3×10-3Ω-1cm-1 第３図は、充放電効率とサイクル数の関係を示
す図であり、図中のａは本発明の2NLiClO4／
PC／DEOE（体積混合比１：１）を電解液として
用いた場合であり、図中のｂ及びｃは、参考例と
して各々、1NLiClO4／PC及び1NLiClO4／
DEOE単独溶媒系電解液を用いた場合のLi極の充
放電特性を示したものである。
第３図から判る様に、単独系ｂ，ｃに比べて混
合系ａは明らかに充放電特性は向上している。
合系ａは明らかに充放電特性は向上している。
以上の説明から明らかなように本発明によれば
リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解液に
おいて有機溶媒として１，２−ジエトキシエタン
と１，２−ジエトキシエタンより高誘電率の溶媒
との混合溶媒を用いる事により、導電率も高く、
かつLi極の充放電特性が優れたリチウム二次電池
用非水電解液を提供する事ができる。
リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解液に
おいて有機溶媒として１，２−ジエトキシエタン
と１，２−ジエトキシエタンより高誘電率の溶媒
との混合溶媒を用いる事により、導電率も高く、
かつLi極の充放電特性が優れたリチウム二次電池
用非水電解液を提供する事ができる。
第１図〜第３図は本発明による電解液を用いた
場合のLi極の充放電効率とサイクル数の関係を示
す図である。
場合のLi極の充放電効率とサイクル数の関係を示
す図である。
Claims (1)
- １ リチウム塩を有機溶媒に溶解させたリチウム
電池用電解液において前記有機溶媒として、１，
２−ジメトキシエタンと、前記１，２−ジメトキ
シエタンより高誘電率の非プロトン性極性溶媒の
１種以上の混合溶媒を用いたことを特徴とするリ
チウム二次電池用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206572A JPS5996665A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | リチウム二次電池用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206572A JPS5996665A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | リチウム二次電池用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996665A JPS5996665A (ja) | 1984-06-04 |
| JPH0351068B2 true JPH0351068B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=16525618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206572A Granted JPS5996665A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | リチウム二次電池用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996665A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7784147B2 (en) | 2003-09-05 | 2010-08-31 | Brunswick Bowling & Billiards Corporation | Bowling lane conditioning machine |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63105478A (ja) * | 1986-10-20 | 1988-05-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池 |
| JPS6414877A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-19 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JPS6414879A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-19 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JPH01200562A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JP2648489B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1997-08-27 | 富士電気化学株式会社 | 非水電解液電池 |
| CN1993856B (zh) * | 2004-11-04 | 2010-05-26 | 松下电器产业株式会社 | 具有表面安装用的端子的二次电池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416623A (en) * | 1971-02-03 | 1979-02-07 | Du Pont | Highhenergyydensity battery |
| JPS5864768A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57206572A patent/JPS5996665A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5416623A (en) * | 1971-02-03 | 1979-02-07 | Du Pont | Highhenergyydensity battery |
| JPS5864768A (ja) * | 1981-10-14 | 1983-04-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7784147B2 (en) | 2003-09-05 | 2010-08-31 | Brunswick Bowling & Billiards Corporation | Bowling lane conditioning machine |
| US8122563B2 (en) | 2003-09-05 | 2012-02-28 | Brunswick Bowling & Billiards Corporation | Bowling lane conditioning machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5996665A (ja) | 1984-06-04 |
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