JPH04218270A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPH04218270A JPH04218270A JP2402669A JP40266990A JPH04218270A JP H04218270 A JPH04218270 A JP H04218270A JP 2402669 A JP2402669 A JP 2402669A JP 40266990 A JP40266990 A JP 40266990A JP H04218270 A JPH04218270 A JP H04218270A
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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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極と、負極と、非水
電解液とを備えた非水電解液電池に係り、特に非水電解
液の改良に関するものである。
電解液とを備えた非水電解液電池に係り、特に非水電解
液の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウム、或るいはリチウムを吸蔵放出
可能な材料を負極活物質として用いる非水電解液電池は
、高エネルギー密度で、且つ自己放電が少なく長期保存
が可能であり、現在も活発な研究開発が行われている。
可能な材料を負極活物質として用いる非水電解液電池は
、高エネルギー密度で、且つ自己放電が少なく長期保存
が可能であり、現在も活発な研究開発が行われている。
【０００３】中でも、正極活物質にコバルト酸化物やマ
ンガン酸化物を用いた場合には、放電初期の電圧が３．
８Ｖ以上となり、非常に高いエネルギー密度が得られ、
電池として有望である。この電池系を実用化する上で最
も重要な課題となっているのが、安定な電解液の探索で
ある。特にこの種電池では、負極側では、負極活物質で
あるリチウムが高活性なため、又正極側では、正極が高
電位に保たれるため、負極、正極それぞれにおいて電解
液は分解されやすい状況になる。
ンガン酸化物を用いた場合には、放電初期の電圧が３．
８Ｖ以上となり、非常に高いエネルギー密度が得られ、
電池として有望である。この電池系を実用化する上で最
も重要な課題となっているのが、安定な電解液の探索で
ある。特にこの種電池では、負極側では、負極活物質で
あるリチウムが高活性なため、又正極側では、正極が高
電位に保たれるため、負極、正極それぞれにおいて電解
液は分解されやすい状況になる。
【０００４】従って、電解液の選択においてはこれらの
点を考慮した組成とすることが必要不可欠である。従来
、この種電池の電解液に用いられる溶媒としては、プロ
ピレンカ−ボネ−ト、エチレンカ−ボネ−ト、γ−ブチ
ロラクトンなどの高沸点溶媒に、１，２−ジメトキシエ
タンや、１，３−ジオキソランなどの低粘度溶媒を混合
したものを、一方、溶質としては過塩素酸リチウム、テ
トラフルオロホウ酸リチウム等を用いることが示されて
いる。しかしながら、上述したような電解液を用いても
、必ずしも十分な特性が得られるわけではない。
点を考慮した組成とすることが必要不可欠である。従来
、この種電池の電解液に用いられる溶媒としては、プロ
ピレンカ−ボネ−ト、エチレンカ−ボネ−ト、γ−ブチ
ロラクトンなどの高沸点溶媒に、１，２−ジメトキシエ
タンや、１，３−ジオキソランなどの低粘度溶媒を混合
したものを、一方、溶質としては過塩素酸リチウム、テ
トラフルオロホウ酸リチウム等を用いることが示されて
いる。しかしながら、上述したような電解液を用いても
、必ずしも十分な特性が得られるわけではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に着目してなされたものであり、放電初期の電圧が３．
８Ｖ以上となる非水電解液電池において、高電位に保た
れる正極と、電解液を構成する溶媒とが反応して溶媒が
分解されるのを抑制し、保存特性並びにサイクル特性を
改善することを目的とする。
に着目してなされたものであり、放電初期の電圧が３．
８Ｖ以上となる非水電解液電池において、高電位に保た
れる正極と、電解液を構成する溶媒とが反応して溶媒が
分解されるのを抑制し、保存特性並びにサイクル特性を
改善することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】正極、負極と、非水電解
液とを備え、放電初期の電圧が３．８Ｖ以上となる非水
電解液電池において、前記非水電解液の溶媒として少な
くともプロピレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−ト
を含有しているものを用いる。
液とを備え、放電初期の電圧が３．８Ｖ以上となる非水
電解液電池において、前記非水電解液の溶媒として少な
くともプロピレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−ト
を含有しているものを用いる。
【０００７】
【作用】前述した如く、この種電池では、正極、負極そ
れぞれにおいて電解液の分解反応が生じやすく、これが
種々の電池特性を劣化させる主因となっていると考えら
れる。しかしながら、電解液を構成する溶媒に、耐酸化
性に優れるプロピレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ
−トを含有している非水電解液を用いると、正極での電
解液の分解反応が起こりにくくなると考えられる。
れぞれにおいて電解液の分解反応が生じやすく、これが
種々の電池特性を劣化させる主因となっていると考えら
れる。しかしながら、電解液を構成する溶媒に、耐酸化
性に優れるプロピレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ
−トを含有している非水電解液を用いると、正極での電
解液の分解反応が起こりにくくなると考えられる。
【０００８】尚、溶質としては、トリフルオロメタンス
ルホン酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テ
トラフルオロホウ酸リチウム、ヘキサフルオロヒ酸リチ
ウム、ヘキサフルオロアンチモン酸リチウム、過塩素酸
リチウム等を用いることができる。
ルホン酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テ
トラフルオロホウ酸リチウム、ヘキサフルオロヒ酸リチ
ウム、ヘキサフルオロアンチモン酸リチウム、過塩素酸
リチウム等を用いることができる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例につき詳述する。
【００１０】［実施例１］図１に、本発明の一実施例と
しての扁平型非水電解液二次電池の半断面図を示す。
しての扁平型非水電解液二次電池の半断面図を示す。
【００１１】１はリチウムよりなる負極であり、負極缶
２の内底面に固着せる負極集電体３に圧着されている。 ４は正極であって、充電可能な活物質であるスピネルマ
ンガン酸化物８５重量％に、導電剤としてアセチレンブ
ラック１０重量％及び結着剤としてフッ素樹脂５重量％
を加え、十分混合した後成型したものである。そしてこ
れを正極缶５の内底面に固着せる正極集電体６に圧着し
た。７はポリプロピレン製多孔性膜よりなるセパレ−タ
であって、本発明の要旨とするプロピレンカ−ボネ−ト
とジエチルカ−ボネ−トの等体積混合溶媒に、溶質とし
てヘキサフルオロリン酸リチウムを１モル／ｌの割合で
溶解した電解液が含浸されている。８は絶縁パッキング
であり、この電池寸法は直径２４ｍｍ、高さ３ｍｍであ
る。そしてこの電池を本発明電池Ａとした。
２の内底面に固着せる負極集電体３に圧着されている。 ４は正極であって、充電可能な活物質であるスピネルマ
ンガン酸化物８５重量％に、導電剤としてアセチレンブ
ラック１０重量％及び結着剤としてフッ素樹脂５重量％
を加え、十分混合した後成型したものである。そしてこ
れを正極缶５の内底面に固着せる正極集電体６に圧着し
た。７はポリプロピレン製多孔性膜よりなるセパレ−タ
であって、本発明の要旨とするプロピレンカ−ボネ−ト
とジエチルカ−ボネ−トの等体積混合溶媒に、溶質とし
てヘキサフルオロリン酸リチウムを１モル／ｌの割合で
溶解した電解液が含浸されている。８は絶縁パッキング
であり、この電池寸法は直径２４ｍｍ、高さ３ｍｍであ
る。そしてこの電池を本発明電池Ａとした。
【００１２】［比較例１］溶媒としてプロピレンカ−ボ
ネ−トとジエチルカ−ボネ−トを用いる代わりにプロピ
レンカ−ボネ−トの単独溶媒を用いた以外は前記実施例
１と同様の電池を作成した。そしてこの電池を比較電池
Ｘとした。
ネ−トとジエチルカ−ボネ−トを用いる代わりにプロピ
レンカ−ボネ−トの単独溶媒を用いた以外は前記実施例
１と同様の電池を作成した。そしてこの電池を比較電池
Ｘとした。
【００１３】［比較例２］溶媒としてプロピレンカ−ボ
ネ−トとジエチルカ−ボネ−トを用いる代わりにプロピ
レンカ−ボネ−トと１，２−ジメトキシエタンの等体積
混合溶媒を用いた以外は前記実施例１と同様の電池を作
成した。そしてこの電池を比較電池Ｙとした。
ネ−トとジエチルカ−ボネ−トを用いる代わりにプロピ
レンカ−ボネ−トと１，２−ジメトキシエタンの等体積
混合溶媒を用いた以外は前記実施例１と同様の電池を作
成した。そしてこの電池を比較電池Ｙとした。
【００１４】これらの電池を用い、サイクル特性を比較
した。このときの充放電条件は、充放電電流を３ｍＡ、
充電終止電圧を４．２Ｖ、放電終止電圧を３．０Ｖとし
た。
した。このときの充放電条件は、充放電電流を３ｍＡ、
充電終止電圧を４．２Ｖ、放電終止電圧を３．０Ｖとし
た。
【００１５】この結果を、図２に示す。これより、本発
明電池Ａは比較電池Ｘ、Ｙに比べてサイクル特性に優れ
ていることが分かる。
明電池Ａは比較電池Ｘ、Ｙに比べてサイクル特性に優れ
ていることが分かる。
【００１６】次に、これらの電池を充電後に取り出し、
６０℃で２０日間保存した後の電池厚み及び内部抵抗を
表１に示す。
６０℃で２０日間保存した後の電池厚み及び内部抵抗を
表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１より明らかなように、本発明電池Ａは
、保存前後で電池厚み、内部抵抗共にほとんど変化がな
く、比較電池Ｘ、Ｙに比べて保存特性に優れていること
が分かる。
、保存前後で電池厚み、内部抵抗共にほとんど変化がな
く、比較電池Ｘ、Ｙに比べて保存特性に優れていること
が分かる。
【００１９】以上のように、非水電解液に耐酸化性に優
れたプロピレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トの
混合溶媒を用いると、高電位での分解が抑制され、ガス
発生や内部抵抗の上昇がなく、サイクル特性や保存特性
に優れた電池が得られる。
れたプロピレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トの
混合溶媒を用いると、高電位での分解が抑制され、ガス
発生や内部抵抗の上昇がなく、サイクル特性や保存特性
に優れた電池が得られる。
【００２０】［実施例２］正極に充放電可能なコバルト
酸化物を、負極に充放電可能な炭素材料を用い、電解液
を構成する溶媒にプロピレンカ−ボネ−トとエチレンカ
−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−ト（体積比３０：３０
：４０）の混合溶媒を用いた以外は前記実施例１と同様
の電池を作成した。そしてこの電池を本発明電池Ｂとし
た。
酸化物を、負極に充放電可能な炭素材料を用い、電解液
を構成する溶媒にプロピレンカ−ボネ−トとエチレンカ
−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−ト（体積比３０：３０
：４０）の混合溶媒を用いた以外は前記実施例１と同様
の電池を作成した。そしてこの電池を本発明電池Ｂとし
た。
【００２１】［比較例３］溶媒として、プロピレンカ−
ボネ−トとエチレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−
トの混合溶媒を用いる代わりに、プロピレンカ−ボネ−
トとエチレンカ−ボネ−トの等体積混合溶媒を用いた以
外は前記実施例２と同様の電池を作成した。そしてこの
電池を比較電池Ｖとした。
ボネ−トとエチレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−
トの混合溶媒を用いる代わりに、プロピレンカ−ボネ−
トとエチレンカ−ボネ−トの等体積混合溶媒を用いた以
外は前記実施例２と同様の電池を作成した。そしてこの
電池を比較電池Ｖとした。
【００２２】［比較例４］溶媒として、プロピレンカ−
ボネ−トとエチレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−
トの混合溶媒を用いる代わりに、プロピレンカ−ボネ−
トとエチレンカ−ボネ−トとジメチルカ−ボネ−トの混
合溶媒（体積比３０：３０：４０）を用いた以外は前記
実施例２と同様の電池を作成した。そしてこの電池を比
較電池Ｗとした。
ボネ−トとエチレンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−
トの混合溶媒を用いる代わりに、プロピレンカ−ボネ−
トとエチレンカ−ボネ−トとジメチルカ−ボネ−トの混
合溶媒（体積比３０：３０：４０）を用いた以外は前記
実施例２と同様の電池を作成した。そしてこの電池を比
較電池Ｗとした。
【００２３】図３に、これらの電池を用い、前記実施例
１と同一条件にて電池のサイクル特性を調べた結果を示
す。図３より溶媒にプロピレンカ−ボネ−トとエチレン
カ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トの混合溶媒を用い
ると、優れたサイクル特性を示すことが分かる。
１と同一条件にて電池のサイクル特性を調べた結果を示
す。図３より溶媒にプロピレンカ−ボネ−トとエチレン
カ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トの混合溶媒を用い
ると、優れたサイクル特性を示すことが分かる。
【００２４】尚、実施例は非水電解液二次電池について
であったが、非水電解液一次電池においても、本発明を
適用することにより、高電位な正極で溶媒が分解される
のを抑制できるため、保存特性を向上させることができ
る。
であったが、非水電解液一次電池においても、本発明を
適用することにより、高電位な正極で溶媒が分解される
のを抑制できるため、保存特性を向上させることができ
る。
【００２５】
【発明の効果】上述した如く、正極、負極と、非水電解
液とを備え、放電初期の電圧が３．８Ｖ以上となる非水
電解液電池において、溶媒に少なくともプロピレンカ−
ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トを含む混合溶媒を用い
ることにより、保存特性及びサイクル特性に優れた電池
が得られ、その工業的価値は極めて大きい。
液とを備え、放電初期の電圧が３．８Ｖ以上となる非水
電解液電池において、溶媒に少なくともプロピレンカ−
ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トを含む混合溶媒を用い
ることにより、保存特性及びサイクル特性に優れた電池
が得られ、その工業的価値は極めて大きい。
【図１】本発明の扁平型非水電解液電池の半断面図であ
る。
る。
【図２】本発明電池と比較電池とのサイクル特性比較図
である。
である。
【図３】本発明電池と比較電池とのサイクル特性比較図
である。
である。
１ 負極
２ 負極缶
３ 負極集電体
４ 正極
５ 正極缶
６ 正極集電体
７ セパレ−タ
８ 絶縁パッキング
Ａ、Ｂ 本発明電池
Ｘ、Ｙ、Ｖ、Ｗ 比較電池
Claims (4)
- 【請求項１】 正極、負極と、非水電解液とを備え、
放電初期の電圧が３．８Ｖ以上となる非水電解液電池に
おいて、前記非水電解液の溶媒として少なくともプロピ
レンカ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トを含有してい
ることを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項２】 前記非水電解液の溶媒が、プロピレン
カ−ボネ−トとジエチルカ−ボネ−トとエチレンカ−ボ
ネ−トとの混合溶媒であることを特徴とする請求項１記
載の非水電解液電池。 - 【請求項３】 前記正極が、マンガン酸化物、或るい
はコバルト酸化物であることを特徴とする請求項１記載
の非水電解液電池。 - 【請求項４】 前記負極が、リチウム金属、或るいは
リチウムを吸蔵放出可能な合金、酸化物、炭素材料から
なることを特徴とする請求項１記載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02402669A JP3133344B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02402669A JP3133344B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218270A true JPH04218270A (ja) | 1992-08-07 |
| JP3133344B2 JP3133344B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=18512466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02402669A Expired - Fee Related JP3133344B2 (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3133344B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04267075A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Yuasa Corp | リチウム二次電池 |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP02402669A patent/JP3133344B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04267075A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Yuasa Corp | リチウム二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3133344B2 (ja) | 2001-02-05 |
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