JPH0520874B2 - - Google Patents
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- H01M6/164—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by the solvent
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrolyte for use in lithium batteries.
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となつてい
る。 Batteries using lithium as a negative electrode active material are being researched as small-sized batteries with high energy density, but secondaryization has become a major problem.
二次化が可能な正極活物質として、V2O5、
V6O13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。 As a positive electrode active material that can be secondaryized, V 2 O 5 ,
Metal oxides such as V 6 O 13 and layered compounds such as TiS 2 and VS 2 are known as compounds that undergo topochemical reactions with Li. Batteries using vanadium sulfide, selenide, telluride (see US Pat. No. 4,089,052), etc. have been disclosed.
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が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
〔Electrochimica.Acta.vol.22、第75頁〜83頁
（1977）〕等が行われているが必ずしも充分とは言
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。 However, compared to such research on positive electrode active materials for secondary batteries, research on the charging and discharging characteristics of Li electrodes is not sufficient, and in order to realize Li secondary batteries, charging and discharging efficiency and cycle life are The search for electrolytes with good charge-discharge characteristics has become a serious issue. As an attempt to improve the charging and discharging efficiency of Li electrodes,
Attempts have been made to add additives such as nitromethane and SO 2 to LiClO 4 /propylene carbonate [Electrochimica.Acta.vol. 22, pp. 75-83 (1977)], but this is not necessarily sufficient. Furthermore, there is a need for an electrolytic solution for lithium secondary batteries with excellent characteristics.
本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
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電池用非水電解液を
提供することにある。 The present invention has been made in view of the current situation, and its purpose is to provide a nonaqueous electrolyte for lithium batteries that has high conductivity and excellent charging and discharging characteristics of Li electrodes.
したがつて、本発明によるリチウム電池用電解
液は、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プ
ロピレンカーボネート１モル対してエチレンカー
ボネート0.5モル以上６モル以下混合した溶媒に、
２−メチルテトラハイドロフラン、１，３−ジオ
キソランから選択された少なくとも一種以上の溶
媒をモル混合比で前記有機溶媒１に対し、0.5〜
６添加したものを用いることを特徴とするもので
ある。 Therefore, the electrolytic solution for lithium batteries according to the present invention is an electrolytic solution for lithium batteries in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent, in which 0.5 mol or more and 6 mol or less of ethylene carbonate are mixed per 1 mol of propylene carbonate as the organic solvent. In the solvent
At least one solvent selected from 2-methyltetrahydrofuran and 1,3-dioxolane is mixed in a molar mixing ratio of 0.5 to 1 to the organic solvent 1.
This is characterized by the use of a compound containing 6.
本発明によれば、上記非水電解液において、有
機溶媒として、プロピレンカーボネート１モル対
してエチレンカーボネート0.5モル以上６モル以
下混合した溶媒に、２−メチルテトラハイドロフ
ラン、１，３−ジオキソランから選択された少な
くとも一種以上の溶媒をモル混合比で前記有機溶
媒１に対し、0.5〜６添加したものを用いること
により導電率が高く、かつLi極の充放電特性が良
好なリチウム二次電池を実現しえる。 According to the present invention, in the non-aqueous electrolyte, the organic solvent is selected from 2-methyltetrahydrofuran and 1,3-dioxolane in a mixture of 0.5 mol or more and 6 mol or less of ethylene carbonate per 1 mol of propylene carbonate. A lithium secondary battery with high electrical conductivity and good charge/discharge characteristics of the Li electrode can be realized by using a molar mixture of at least one or more solvents added in a molar mixing ratio of 0.5 to 6 to 1 of the organic solvent. Shieru.
本発明を更に詳しく説明する。 The present invention will be explained in more detail.
リチウム電池はリチウムを負極活物質とし、電
気化学的に活性で、かつLi+イオンと可逆的な電
気化学反応を行う物質を正極活物質とする電池で
あるが、本発明のよれば、リチウム塩を有機溶媒
に溶解した電解液の有機溶媒として、エチレンカ
ーボネイトとプロピレンカーボネイトの混合溶媒
に、２−メチルテトラハイドロフラン、１，３−
ジオキソランから成る群より選択された少なくと
も一種以上の溶媒を混合したものが用いられる。 A lithium battery is a battery that uses lithium as a negative electrode active material and a positive electrode active material that is electrochemically active and undergoes a reversible electrochemical reaction with Li + ions.According to the present invention, lithium salt is used as a positive electrode active material. As the organic solvent of the electrolyte solution, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-
A mixture of at least one solvent selected from the group consisting of dioxolane is used.
電解液の導電率及びLi極の充放電特性は、析出
したLi近傍の溶媒雰囲気、Li+イオンの溶媒和構
造、Liの析出形態等種々の因子によつて影響され
るが、エチレンカーボネイトとプロピレンカーボ
ネイトの混合溶媒に、２−メチルテトラハイドロ
フラン、１，３−ジオキソランから成る群より選
択された少なくとも一種以上の溶媒を混合したも
のを用いることにより、上記因子が制御されるこ
とが期待される。 The conductivity of the electrolyte and the charge/discharge characteristics of the Li electrode are affected by various factors, such as the solvent atmosphere near the precipitated Li, the solvation structure of Li + ions, and the form of Li precipitation. It is expected that the above factors can be controlled by using a mixture of carbonate and at least one solvent selected from the group consisting of 2-methyltetrahydrofuran and 1,3-dioxolane. .
エチレンカーボネイトとプロピレンカーボネイ
トのモル混合比は、プロピレンカーボネイト１に
対し、エチレンカーボネイト６以下である。エチ
レンカーボネイトの混合比が６を超えると、溶解
が困難となり充放電特性が悪化するからである。 The molar mixing ratio of ethylene carbonate and propylene carbonate is 1 part propylene carbonate to 6 parts ethylene carbonate or less. This is because if the mixing ratio of ethylene carbonate exceeds 6, dissolution becomes difficult and charge/discharge characteristics deteriorate.
２−メチルテトラハイドロフラン、１，３−ジ
オキソランから成る群より選択された少なくとも
一種以上のモル混合比は、エチレンカーボネイト
及びプロピレンカーボネイトの混合溶媒１に対
し、0.5〜６である。２−メチルテトラハイドロ
フラン、１，３−ジオキソランから成る群より選
択された少なくとも一種以上のモル混合比が0.5
未満であると、充放電効率が悪化し、同様に、６
を超えると、やはり充放電効率が悪くなるからで
ある。 The molar mixing ratio of at least one selected from the group consisting of 2-methyltetrahydrofuran and 1,3-dioxolane is 0.5 to 6 to 1 of the mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate. The molar mixing ratio of at least one selected from the group consisting of 2-methyltetrahydrofuran and 1,3-dioxolane is 0.5.
If it is less than 6, the charging and discharging efficiency will deteriorate, and similarly, if it is less than 6
This is because, if it exceeds this, the charging/discharging efficiency will deteriorate.
本発明による電解液に用いられる有機溶媒は前
述のようにエチレンカーボネイトとプロピレンカ
ーボネイトの混合溶媒に、２−メチルテトラハイ
ドロフラン、１，３−ジオキソランから成る群よ
り選択された少なくとも一種以上の溶媒を混合し
たものであるが、これに溶解される溶質は従来こ
の種の電池に用いられる溶質を自由に用いること
ができる。例えば、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、
LiPF6、LiAlCl4、CF3SO3Li、CF3CO2Li等から
選択された１種以上のようなリチウム塩を用いる
ことができる。 As mentioned above, the organic solvent used in the electrolytic solution according to the present invention is a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate, and at least one solvent selected from the group consisting of 2-methyltetrahydrofuran and 1,3-dioxolane. Although this is a mixture, the solute dissolved therein can be any solute conventionally used in this type of battery. For example, LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 ,
Lithium salts such as one or more selected from LiPF 6 , LiAlCl 4 , CF 3 SO 3 Li, CF 3 CO 2 Li, etc. can be used.
次ぎに、本発明の実施例を説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
実施例 １
作用極としてPt極を、対極としてLiを、さら
に参照電極としてLiを用いたセルを組み、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、エチレンカーボネイ
トとプロピレンカーボネイト、２−メチルテトラ
ハイドロフランをモル混合比４：１：５で混合し
たものに1NのLiBF4を溶解させたものを用いた。Example 1 A cell was assembled using a Pt electrode as a working electrode, Li as a counter electrode, and Li as a reference electrode, and Li was deposited on the Pt electrode to measure the charge/discharge characteristics of the Li electrode. The electrolytic solution used was a mixture of ethylene carbonate, propylene carbonate, and 2-methyltetrahydrofuran at a molar mixing ratio of 4:1:5, in which 1N LiBF 4 was dissolved.
測定は、まず0.5ｍＡ／cm2の定電流で20分間、
Pt極上にLiを析出させ充電した後、0.5ｍＡ／cm2
の定電流でPt極上に析出したLiをLi+イオンとし
て放電するサイクル試験を行つた。充放電効率
は、Pt極の電位の変化より求め、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
電気量との比から算出した。第１図は、Li極の充
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IN、LiBF4／エチレンカーボ
ネート／プロピレンカーボネート／２−メチルテ
トラハイドロフラン（モル混合比４：１：５）を
用いた場合であり、ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ参考
例の2N LiBF4−プロピレンカーボネート、1N
LiBF4−エチレンカーボネート／２−メチルテト
ラハイドロフラン（５：５）、および1N LiBF4
−プロピレンカーボネート／２−メチルテトラハ
イドロフラン（５：５）を用いた場合の充放電特
性を示したものである。第１図から判るようにエ
チレンカーボネート／プロピレンカーボネート／
２−メチルテトラハイドロフラン３成分混合系電
解液を用いることによりLi極の充放電特性は向上
している。また、上記のエチレンカーボネート／
プロピレンカーボネート／２−メチルテトラハイ
ドロフラン３成分系電解液は−20℃においても液
体状態でLi極の充放電が可能であつたのに対し、
エチレンカーボネート／２−メチルテトラハイド
ロフラン２成分系電解液は固化し実用上使用でき
なかつた。 The measurement was first carried out for 20 minutes at a constant current of 0.5 mA/ cm2 .
After depositing Li on Pt electrode and charging, 0.5mA/cm 2
A cycle test was performed in which Li deposited on the Pt electrode was discharged as Li + ions at a constant current of . The charge/discharge efficiency was determined from the change in the potential of the Pt electrode, and calculated from the ratio to the amount of electricity required to discharge Li deposited on the Pt electrode as Li + ions. FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the charging/discharging efficiency of Li electrodes and the number of cycles. 4:1:5), and b, c, and d are 2N LiBF4-propylene carbonate and 1N LiBF4-propylene carbonate of the reference example, respectively.
LiBF4-ethylene carbonate/2-methyltetrahydrofuran (5:5) and 1N LiBF4
-Charge and discharge characteristics when using propylene carbonate/2-methyltetrahydrofuran (5:5) are shown. As you can see from Figure 1, ethylene carbonate/propylene carbonate/
The charge/discharge characteristics of the Li electrode are improved by using a 3-component mixed electrolyte of 2-methyltetrahydrofuran. In addition, the above ethylene carbonate/
The propylene carbonate/2-methyltetrahydrofuran three-component electrolyte was able to charge and discharge Li electrodes in a liquid state even at -20°C.
The ethylene carbonate/2-methyltetrahydrofuran two-component electrolyte solidified and could not be used practically.
図３に示すのは、電解液として1N、LiAsF4／
エチレンカーボネート／プロピレンカーボネー
ト／２−メチルテトラハイドロフラン（モル混合
比1.25：１：２）を用いたコイン型電池Ａと、電
解液として1N、LiAsF4／エチレンカーボネー
ト／プロピレンカーボネート／テトラハイドロフ
ラン（モル混合比1.25：１：２）を用いたコイン
型電池Ｂの充放電を繰り返したときの電池容量の
変化である。いずれのコイン型電池も、コイン電
池の正極には、活物質として二酸化マンガンを70
重量％、導電剤としてアセチレンブラツクを25重
量％、バインダとしてテトラフルオロエチレン
（テフロン）５重量％の混合比で作成した正極合
剤ペレツト（直径16mm）を用い、負極としては金
属リチウム（直径16mm、90ｍAh）、さらにセパレ
ータとして微孔性ポリプロピンシートを用いて製
造した、直径23mm、厚さ２mmのコイン型リチウム
電池である。なお、正極活物質の量はＡの電池が
90mg、Ｂの電池が95mgであつた。また、充放電試
験は、室温で、放電電流1.5ｍＡ、充電１ｍＡ、
2.0〜3.5Vの電圧範囲で行なつた。 Figure 3 shows 1N and LiAsF4/
Coin-type battery A using ethylene carbonate/propylene carbonate/2-methyltetrahydrofuran (molar mix ratio 1.25:1:2), 1N as electrolyte, LiAsF4/ethylene carbonate/propylene carbonate/tetrahydrofuran (molar mix) This is the change in battery capacity when coin-type battery B using a ratio of 1.25:1:2) is repeatedly charged and discharged. In both coin-type batteries, the positive electrode of the coin battery contains 70% manganese dioxide as an active material.
A positive electrode mixture pellet (16 mm in diameter) was prepared with a mixing ratio of 25% by weight of acetylene black as a conductive agent and 5% by weight of tetrafluoroethylene (Teflon) as a binder, and metallic lithium (16 mm in diameter, 16 mm in diameter) was used as a negative electrode. It is a coin-shaped lithium battery with a diameter of 23 mm and a thickness of 2 mm, manufactured using a microporous polypropylene sheet as a separator. Note that the amount of positive electrode active material in battery A is
90mg, and battery B was 95mg. In addition, the charge/discharge test was conducted at room temperature, with a discharge current of 1.5 mA, a charge of 1 mA, and
The voltage range was 2.0-3.5V.
図３から明らかなように、1N、LiAsF4／エチ
レンカーボネート／プロピレンカーボネート／２
−メチルテトラハイドロフランを用いたコイン型
電池Ａは1N、LiAsF4／エチレンカーボネート／
プロピレンカーボネート／テトラハイドロフラン
を用いたコイン型電池Ｂに比べて、各サイクル毎
の放電容量が大きく、また、初期の容量の半分の
容量になるまでのサイクル数は240回とＢの80回
を大きく上回つている。ＡとＢの以上の特性の違
いは、２−メチルテトラハイドロフランとテトラ
ハイドロフラン耐酸化性、耐還元性の違いに基づ
くものである。これらについて説明する。 As is clear from Figure 3, 1N, LiAsF4/ethylene carbonate/propylene carbonate/2
- Coin type battery A using methyltetrahydrofuran is 1N, LiAsF4/ethylene carbonate/
Compared to coin-type battery B, which uses propylene carbonate/tetrahydrofuran, the discharge capacity for each cycle is larger, and the number of cycles required to reach half the initial capacity is 240, compared to 80 for B. It's significantly higher. The above-mentioned difference in properties between A and B is based on the difference in oxidation resistance and reduction resistance between 2-methyltetrahydrofuran and tetrahydrofuran. These will be explained below.
溶媒（電解液）の耐還元性はリチウムの充放電
回数を左右する重要な要因である。なぜならば、
溶媒が還元されたときの還元生成物はリチウムイ
オンを放出できないリチウム化合物であり、電気
化学的にリチウムイオンを放出できるリチウム負
極活物質が減少するため、充放電回数が減つてし
まうからである。２−メチルテトラハイドロフラ
ンとテトラハイドロフランはいずれも５員環の環
状エーテル化合物であり、構造上の違いは、前者
が酸素原子の隣の炭素原子にメチル基を有してい
るのに比べ、後者はこれを有していないことであ
る。これらの環状エーテル化合物の還元されやす
さ（即ち、電子の受け入れやすさ）は酸素原子上
の電子密度で決まる。メチル基は電子を押し出す
効果があるため、２−メチルテトラハイドロフラ
ンの酸素原子上の電子密度はテトラハイドロフラ
ンに比べて大きくなる。したがつて、還元されに
くく、安定である。また、還元がおこつた場合で
も、テトラハイドロフランの還元生成物であるリ
チウムブトキシドが電解液に溶解するのに比較し
て、２−メチルハイドロフランの還元生成物はメ
チル基の立体的な効果により、電解液に溶解せ
ず、リチウム表面を保護し、それ以上の反応の進
行を抑制するのである。以上述べたように、２−
メチルテトラハイドロフランが還元反応を起こし
にくいことが、充放電回数の大きい理由のひとつ
となつている。 The reduction resistance of the solvent (electrolyte) is an important factor that influences the number of times lithium can be charged and discharged. because,
This is because the reduction product when the solvent is reduced is a lithium compound that cannot release lithium ions, and the number of lithium negative electrode active materials that can electrochemically release lithium ions decreases, resulting in a decrease in the number of times of charging and discharging. Both 2-methyltetrahydrofuran and tetrahydrofuran are five-membered cyclic ether compounds, and the structural difference is that the former has a methyl group on the carbon atom next to the oxygen atom; The latter does not have this. The ease with which these cyclic ether compounds are reduced (ie, the ease with which they accept electrons) is determined by the electron density on the oxygen atom. Since the methyl group has the effect of pushing out electrons, the electron density on the oxygen atom of 2-methyltetrahydrofuran is larger than that of tetrahydrofuran. Therefore, it is difficult to reduce and is stable. In addition, even if reduction occurs, compared to lithium butoxide, which is a reduction product of tetrahydrofuran, which dissolves in the electrolyte, the reduction product of 2-methylhydrofuran dissolves due to the steric effect of the methyl group. As a result, it does not dissolve in the electrolyte, protects the lithium surface, and suppresses further reaction. As mentioned above, 2-
The fact that methyltetrahydrofuran does not easily cause reduction reactions is one of the reasons why it takes so many charges and discharges.
また、リチウム電池では、特に充電時に電解液
は高い電圧にさらされるので、溶媒の耐酸化性も
充放電回数を支配する要因である。２−メチルテ
トラハイドロフランとテトラハイドロフランは酸
化されやすさ自体には大きな違いはない。しかし
ながら、酸化されたあとの挙動が大きく異なる。
テトラハイドロフランの場合は１分子が酸化され
ると活性ラジカルカチオンとなり、これが開始剤
となつてほかのテトラハイドロフランと次々に連
鎖的に反応し、これらは高分子量化する。つまり
１電子酸化で多くのテトラハイドロフランの分子
が反応し、反応生成物は溶媒として機能しなくな
る。一方、２−メチルテトラハイドロフランの場
合は、メチル基の立体的な効果のため、このよう
な連鎖的な反応は起こらない。したがつて、１電
子酸化で費やされる２−メチルテトラハイドロフ
ランは１分子だけであり、酸化されなかつた分子
は溶媒として機能する。このため、電解液の抵抗
等がほとんど変化せず、長期の充放電が可能とな
るのである。 Furthermore, in lithium batteries, the electrolyte is exposed to high voltage especially during charging, so the oxidation resistance of the solvent is also a factor that governs the number of times of charging and discharging. 2-Methyltetrahydrofuran and tetrahydrofuran are not significantly different in their susceptibility to oxidation. However, their behavior after oxidation is significantly different.
In the case of tetrahydrofuran, when one molecule is oxidized, it becomes an active radical cation, which acts as an initiator and undergoes a chain reaction with other tetrahydrofurans one after another, resulting in a high molecular weight. In other words, many tetrahydrofuran molecules react with one-electron oxidation, and the reaction product no longer functions as a solvent. On the other hand, in the case of 2-methyltetrahydrofuran, such a chain reaction does not occur due to the steric effect of the methyl group. Therefore, only one molecule of 2-methyltetrahydrofuran is consumed in one-electron oxidation, and the unoxidized molecule functions as a solvent. Therefore, the resistance of the electrolytic solution hardly changes, and long-term charging and discharging is possible.
以上の溶媒の耐還元性および耐酸化性の違いが
図３に示す電池の充放電特性の違いをもたらして
いるのである。 The above-mentioned differences in the reduction resistance and oxidation resistance of the solvents result in the differences in the charging and discharging characteristics of the batteries shown in FIG. 3.
実施例 ２
電解液としてエチレンカーボネイト、プロピレ
ンカーボネイト及び２−メチルテトラハイドロフ
ランをモル混合比１：２：１で混合したものに、
2NのLiClO4を添加したものを用いた以外は実施
例１と同様にしてLi極の充放電特性を測定した。Example 2 As an electrolytic solution, ethylene carbonate, propylene carbonate, and 2-methyltetrahydrofuran were mixed at a molar mixing ratio of 1:2:1,
The charge-discharge characteristics of the Li electrode were measured in the same manner as in Example 1 except that 2N LiClO 4 was added.
この電解液の導電率は9.2X10-3Ω-1cm-1と高い
値を示した。 The conductivity of this electrolyte was as high as 9.2X10 -3 Ω -1 cm -1 .
実施例 ３
電解液としてエチレンカーボネイト、プロピレ
ンカーボネイト及び１，３−ジオキソランをモル
混合比４：１：５で混合したものに、2Nの
LiClO4を添加したものを用いた以外は実施例１
と同様にしてLi極の充放電特性を測定した。Example 3 A mixture of ethylene carbonate, propylene carbonate, and 1,3-dioxolane at a molar mixing ratio of 4:1:5 was added as an electrolytic solution to a 2N solution.
Example 1 except that one containing LiClO 4 was used.
The charging and discharging characteristics of the Li electrode were measured in the same manner as described above.
この電解液の導電率は12.4X10-3Ω-1cm-1と高い
値を示した。 The conductivity of this electrolyte was as high as 12.4X10 -3 Ω -1 cm -1 .
第２図は、Li極の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2N
LiClO4／エチレンカーボネート／プロピレンカ
ーボネート／ジオキソラン（モル混合比４：１：
５）を用いた場合であり、ｂ，ｃ，ｄは、それぞ
れ参考例の1N LiClO4−プロピレンカーボネー
ト、2N LiClO4−エチレンカーボネート／ジオ
キソラン（５：５）、および2N LiClO4、プロピ
レンカーボネート／ジオキソラン（５：５）を用
いた場合の充放電特性を示したものである。第１
図から判るようにエチレンカーボネート／プロピ
レンカーボネート／ジオキソラン３成分混合系電
解液を用いることによりLi極の充放電特性は向上
している。また、上記のエチレンカーボネート／
プロピレンカーボネート／ジオキソラン３成分系
電解液は−20℃においても液体状態でLi極の充放
電が可能であつたのに対し、エチレンカーボネー
ト／ジオキソラン２成分系電解液は固化し実用上
使用できなかつた。 Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the charge/discharge efficiency of Li electrodes and the number of cycles, and a in the figure is the 2N of the present invention.
LiClO4/ethylene carbonate/propylene carbonate/dioxolane (molar mixing ratio 4:1:
5), and b, c, and d are the reference examples of 1N LiClO4-propylene carbonate, 2N LiClO4-ethylene carbonate/dioxolane (5:5), and 2N LiClO4, propylene carbonate/dioxolane (5:5), respectively. 5) shows the charge/discharge characteristics when using. 1st
As can be seen from the figure, the charge/discharge characteristics of the Li electrode are improved by using a 3-component mixed electrolyte of ethylene carbonate/propylene carbonate/dioxolane. In addition, the above ethylene carbonate/
The propylene carbonate/dioxolane three-component electrolyte was able to charge and discharge the Li electrode in a liquid state even at -20°C, whereas the ethylene carbonate/dioxolane two-component electrolyte solidified and could not be used practically. .
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、リチウム塩を溶質として溶媒に溶解させた非
水電解液において、エチレンカーボネイトとプロ
ピレンカーボネイトの混合溶媒に２−メチルテト
ラハイドロフラン、１，３−ジオキソランから成
る群より選択された少なくとも一種以上の溶媒を
混合した溶媒を用いることにより、導電率が高
く、かつLi極の充放電特性の優れたリチウム電池
用非水電解液を実現できる。 As is clear from the above description, according to the present invention, in a nonaqueous electrolyte in which a lithium salt is dissolved in a solvent as a solute, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3- By using a solvent that is a mixture of at least one solvent selected from the group consisting of dioxolane, a non-aqueous electrolyte for lithium batteries that has high electrical conductivity and excellent charging and discharging characteristics of Li electrodes can be realized.
第１図〜第２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し
めす図である。第３図は、コイン型電池の充放電
試験の結果を示す図である。
FIGS. 1 and 2 are diagrams showing the relationship between the charging and discharging efficiency of Li electrodes and the number of cycles when the electrolytic solution according to the present invention is used. FIG. 3 is a diagram showing the results of a charge/discharge test for coin-type batteries.
Claims (1)
電池用電解液において、前記有機溶媒としてプロ
ピレンカーボネート１モルに対してエチレンカー
ボネート0.5モル以上６モル以下混合した混合溶
媒に、２−メチルテトラハイドロフラン、１，３
−ジオキソランから選択された少なくとも一種以
上の溶媒をモル混合比で前記混合溶媒１に対し、
0.5〜６添加したものを用いることを特徴とする
リチウム電池用電解液。1. In a lithium battery electrolyte solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent, 2-methyltetrahydrofuran, 1 ,3
- At least one or more solvents selected from dioxolane in a molar mixing ratio to the mixed solvent 1,
An electrolytic solution for lithium batteries characterized by using an electrolyte containing 0.5 to 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008686A JPS59134568A (en) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | Electrolyte for lithium battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008686A JPS59134568A (en) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | Electrolyte for lithium battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134568A JPS59134568A (en) | 1984-08-02 |
| JPH0520874B2 true JPH0520874B2 (en) | 1993-03-22 |
Family
ID=11699799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP58008686A Granted JPS59134568A (en) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | Electrolyte for lithium battery |
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1983
- 1983-01-24 JP JP58008686A patent/JPS59134568A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS59134568A (en) | 1984-08-02 |
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