JPH0357169A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- JPH0357169A JPH0357169A JP1193664A JP19366489A JPH0357169A JP H0357169 A JPH0357169 A JP H0357169A JP 1193664 A JP1193664 A JP 1193664A JP 19366489 A JP19366489 A JP 19366489A JP H0357169 A JPH0357169 A JP H0357169A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (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
本発明は、リチウム二次電池に関するものである。
従来技術とその問題点
従来、リチウム二次電池は、正極活物質として二硫化モ
リブデン（ＭｏＳ２）Ｓ三酸化モリブデン（Ｍｏ０５）
、二酸化マンガン（Ｍｎ０２）や五酸化パナジウム（Ｖ
２０５）等の無機物質、負極として金属リチウムやリチ
ウムイオンな吸蔵、放出（′２Ｊ する合金、さらに電解液として、過塩素酸リチウム、ホ
ウフッ化リチウム、六フフ化ヒ酸リチウム等のリチウム
塩を溶かしたプロピレンカーボネートの溶液等が知られ
ている。
リブデン（ＭｏＳ２）Ｓ三酸化モリブデン（Ｍｏ０５）
、二酸化マンガン（Ｍｎ０２）や五酸化パナジウム（Ｖ
２０５）等の無機物質、負極として金属リチウムやリチ
ウムイオンな吸蔵、放出（′２Ｊ する合金、さらに電解液として、過塩素酸リチウム、ホ
ウフッ化リチウム、六フフ化ヒ酸リチウム等のリチウム
塩を溶かしたプロピレンカーボネートの溶液等が知られ
ている。
これらの正、負極及び電解液の組み合わせにより、非常
にたくさんの構戒が考えられるが、電池のエネμギー密
度を考慮した場合、金属リチウムを負極に用いた系が最
も有利と考えられる。
にたくさんの構戒が考えられるが、電池のエネμギー密
度を考慮した場合、金属リチウムを負極に用いた系が最
も有利と考えられる。
しかし、金属リチウムを負極に１過塩素酸リチウムを溶
解したプロビレンカーボネートの溶液を電解液として用
いた電池は、サイクＩｖ賦馳開始後早期にリチウムグン
ドフイトが原因と考えられる充放電効率の低下により、
電池容量が減少し、問題であった。
解したプロビレンカーボネートの溶液を電解液として用
いた電池は、サイクＩｖ賦馳開始後早期にリチウムグン
ドフイトが原因と考えられる充放電効率の低下により、
電池容量が減少し、問題であった。
また、最近では、種涜の添加剤が提案されているが、依
然としてその充放電効率は低＜、満足てきないのが現状
である。
然としてその充放電効率は低＜、満足てきないのが現状
である。
発明の目的
本発明は、上記問題点Ｅ＠み、充放電効率及びサイクル
寿命を改良したリチウム二次電池を提供することを目的
とする。
寿命を改良したリチウム二次電池を提供することを目的
とする。
発明の構戒
本発明は、上記目的を達或するべく、リチウム塩を溶解
した有機溶媒にピロリン、又はその誘導体を添加した電
解液を用いたことを特徴とするリチウム二次電池である
。
した有機溶媒にピロリン、又はその誘導体を添加した電
解液を用いたことを特徴とするリチウム二次電池である
。
又、ピロリン、又はその誘導体の添加量が有機溶媒に対
して０．．０ １〜１． Ｏ ｍｏｌ／ｌである前記１
のリチウム二次電池である。
して０．．０ １〜１． Ｏ ｍｏｌ／ｌである前記１
のリチウム二次電池である。
作用
リチウムの充放電効率が低くなる原因として、リチウム
による溶媒の還元反応により、リチウムが電気化学的に
不活性化すること、及び析出したリチウムの脱落（リチ
ウム表面と非接Ｍ。）によるものと考えられる。
による溶媒の還元反応により、リチウムが電気化学的に
不活性化すること、及び析出したリチウムの脱落（リチ
ウム表面と非接Ｍ。）によるものと考えられる。
したがって、電解液中におけるリチウムの充放電効率を
向上させるためには、リチウム極と電解液の界面の状態
を変化させ、溶媒−リチウム間の反応、及びデンドフイ
トの戒長を抑制する必要がある。上記の構成において、
リチウムの充放電効率は向上する。
向上させるためには、リチウム極と電解液の界面の状態
を変化させ、溶媒−リチウム間の反応、及びデンドフイ
トの戒長を抑制する必要がある。上記の構成において、
リチウムの充放電効率は向上する。
その理由は明確ではないが、
■ 添加剤がリチウム極にｇ＆着され、溶媒とリチウム
の反応を抑制する。
の反応を抑制する。
■ 添加剤がリチウムと反応し、リチウム極表而１こＬ
１＋イオン伝導性の保設膜を形或する。
１＋イオン伝導性の保設膜を形或する。
リチウムイオンは、その膜を通って析出するため、溶媒
との直接反応が抑制される〇の２点と推察される。
との直接反応が抑制される〇の２点と推察される。
夾施例
以下、本発明の詳細について、実施例により説明する。
第１図は、正極に二酸化マンガン、負極ｔこ金属リチウ
ム、及び非水溶媒からなる電解液を用いたリチウム二次
電池を示す。１は正極端子を兼ねたケース、２は負極端
子をなす封口板、３はケースと封口板を絶縁するボリプ
ロビレン製ガスケット、４は正極であり、これは二酸化
マンガン８５重量部、導電材であるアセチレンプラック
１０重量部、及び結着剤であるポリテトフフルオロエチ
レン５重量部を混練し、Ｊｌサ０．７錦のシート状ｔｃ
或形した後、直径１５．０１１ｊｌに打ち抜いた。その
後、高温真空乾燥し、あらかじめグー：Ｘ１に溶接して
おいた正極集電体５に圧着した。６は金属リチウムであ
り、厚さ０．４ｆｌ、直径１６鴫で負極集電体７に圧着
した。８はボリプロビレン製徽孔膜からなるセバレータ
であるＯ 電解液は、プロビレンカーボネイト（ＰＣ）、及び１．
２−！／メトキシエタン（ＤＩＥ）の混合液とし、混合
比率を１：１とした。これらに、添加剤としてピロリン
を０．１ ｍｏｌ／ｌｓさらに溶質として過塩索酸リチ
ウム（ＬｉＯＩＯ４）を、１ ｍｏｌ／ｌ溶解したもの
を用いた。
ム、及び非水溶媒からなる電解液を用いたリチウム二次
電池を示す。１は正極端子を兼ねたケース、２は負極端
子をなす封口板、３はケースと封口板を絶縁するボリプ
ロビレン製ガスケット、４は正極であり、これは二酸化
マンガン８５重量部、導電材であるアセチレンプラック
１０重量部、及び結着剤であるポリテトフフルオロエチ
レン５重量部を混練し、Ｊｌサ０．７錦のシート状ｔｃ
或形した後、直径１５．０１１ｊｌに打ち抜いた。その
後、高温真空乾燥し、あらかじめグー：Ｘ１に溶接して
おいた正極集電体５に圧着した。６は金属リチウムであ
り、厚さ０．４ｆｌ、直径１６鴫で負極集電体７に圧着
した。８はボリプロビレン製徽孔膜からなるセバレータ
であるＯ 電解液は、プロビレンカーボネイト（ＰＣ）、及び１．
２−！／メトキシエタン（ＤＩＥ）の混合液とし、混合
比率を１：１とした。これらに、添加剤としてピロリン
を０．１ ｍｏｌ／ｌｓさらに溶質として過塩索酸リチ
ウム（ＬｉＯＩＯ４）を、１ ｍｏｌ／ｌ溶解したもの
を用いた。
このＳにして作製した電池Ａｔｃついて、次の試験を実
施した。
施した。
サイク／Ｖ試験
試験温度：２５℃
充電：定電流０− ５ ｍｋ ｓ終止電圧３．５ｖ放電
：定電流１．０ｍ▲、終止電圧２，４ｖ比較例 電解液の溶媒をＰＣ１及びＤＭＥ ，混合比率を１：１
とした以外は、すべて実施例と同様のｔ池Ｂを作製し、
同様の方法で試験を実施した。
：定電流１．０ｍ▲、終止電圧２，４ｖ比較例 電解液の溶媒をＰＣ１及びＤＭＥ ，混合比率を１：１
とした以外は、すべて実施例と同様のｔ池Ｂを作製し、
同様の方法で試験を実施した。
第２図に、サイクｐ試験の結果を示す。第２図から明ら
かなように、電池▲は電池Ｂに比べ容量の低下が少なく
本発明の効果が発揮されているのがわかる。
かなように、電池▲は電池Ｂに比べ容量の低下が少なく
本発明の効果が発揮されているのがわかる。
本発明による有機溶媒は、基本的に限定されるものでは
ないが、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、ジエチレンカーボネート、γ−プチロフク
トン）ス〃ホフン１１，３−ジメチ〃−２−イミダゾリ
ジノンに代表される高誘電率溶媒、及び、テトラヒドロ
フラン、２−メチルテトフヒドロ７フン、１，２−ジメ
トキＶエタン、１，３−ジオキソフン、４−メチｐｖ−
１．３−ジオキソフンに代表される低粘度溶媒がある。
ないが、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、ジエチレンカーボネート、γ−プチロフク
トン）ス〃ホフン１１，３−ジメチ〃−２−イミダゾリ
ジノンに代表される高誘電率溶媒、及び、テトラヒドロ
フラン、２−メチルテトフヒドロ７フン、１，２−ジメ
トキＶエタン、１，３−ジオキソフン、４−メチｐｖ−
１．３−ジオキソフンに代表される低粘度溶媒がある。
これらの中から１種以上の溶媒を用いた電解液を使用す
る。
る。
尚、添加するピロリン、又はピロリンの誘導体は、ピロ
リン、Ｎ−メチルピロリン、２−メチルピロリンなどの
中から選択された１種以上の化合物を用いることができ
る。
リン、Ｎ−メチルピロリン、２−メチルピロリンなどの
中から選択された１種以上の化合物を用いることができ
る。
溶質であるリチウム塩は、従来からこの系の電解液に、
用いられているものであれば、どのようなものでも良い
。例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣＩＯ＋） 、ホウ
フッ化リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フ，ツ化ヒ酸リチウ
ム（ＬｉＡｓＦ６）、六フッ化リン酸リチウム（ｒ，ｉ
ｐＦ６）等から選択された１種以上の非水電解液の溶質
として用いられているリチウム塩な使用することができ
る。
用いられているものであれば、どのようなものでも良い
。例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣＩＯ＋） 、ホウ
フッ化リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フ，ツ化ヒ酸リチウ
ム（ＬｉＡｓＦ６）、六フッ化リン酸リチウム（ｒ，ｉ
ｐＦ６）等から選択された１種以上の非水電解液の溶質
として用いられているリチウム塩な使用することができ
る。
ピロリン、又はその誘導体の添加量は、０．０１〜１．
０ ｍｏｌ／ｌ８度が適当である。その理由として、
０．０１ ｍｏｌ／７より少ない場合は、添加による効
果が少なく、１．０ｍｏｌ／ｌより多い場合では、添加
剤の過多がイオン電導度やリチウム極の電気化学反応に
悪影響を及ぼし、添加前に比べて特性が低下するからで
ある。
０ ｍｏｌ／ｌ８度が適当である。その理由として、
０．０１ ｍｏｌ／７より少ない場合は、添加による効
果が少なく、１．０ｍｏｌ／ｌより多い場合では、添加
剤の過多がイオン電導度やリチウム極の電気化学反応に
悪影響を及ぼし、添加前に比べて特性が低下するからで
ある。
発明の効果
上述した如く、本発明は充放［効率及びサイクρ寿命を
改良したリチウム二次電池を提供することが出来るので
、その工業的価値は極めて大である。
改良したリチウム二次電池を提供することが出来るので
、その工業的価値は極めて大である。
第１図は、本発明の実施例におけるリチウム二次電池の
縦断面図、第２図は、本発明及び従来品における電池の
特性比較図である。
縦断面図、第２図は、本発明及び従来品における電池の
特性比較図である。
Claims (2)
- （１）リチウムを活物質とする負極と、正極とリチウム
塩を溶解した有機溶媒に、ピロリン、又はその誘導体を
添加した電解液を用いたことを特徴とするリチウム二次
電池。 - （２）ピロリン、又はその誘導体の添加量が有機溶媒に
対して０．０１〜１．０ｍｏｌ／ｌである請求項１記載
のリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193664A JPH0357169A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193664A JPH0357169A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357169A true JPH0357169A (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=16311721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193664A Pending JPH0357169A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0357169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759714A (en) * | 1996-01-17 | 1998-06-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous-electrolyte secondary battery |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP1193664A patent/JPH0357169A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759714A (en) * | 1996-01-17 | 1998-06-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous-electrolyte secondary battery |
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