JPH0766819B2 - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
- Publication number
- JPH0766819B2 JPH0766819B2 JP63153261A JP15326188A JPH0766819B2 JP H0766819 B2 JPH0766819 B2 JP H0766819B2 JP 63153261 A JP63153261 A JP 63153261A JP 15326188 A JP15326188 A JP 15326188A JP H0766819 B2 JPH0766819 B2 JP H0766819B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- thf
- organic electrolyte
- solvent
- methyltetrahydrofuran
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- H01M6/164—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte by the solvent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
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り、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り、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。また最近では、負極にリチ
ウム、正極に二硫化チ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。
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。また最近では、負極にリチ
ウム、正極に二硫化チ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（THF）、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（LiClO4）やリチウムヘキサフ
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（THF）、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（LiClO4）やリチウムヘキサフ
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。
課題を解決するための手段 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大であり、この
ため、電池に使用すると高率放電時に電圧の低下、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−Me−THFの類で誘電率を大に
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。
ため、電池に使用すると高率放電時に電圧の低下、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−Me−THFの類で誘電率を大に
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り誘電率が増大し、電池
特性を向上させたものである。
カルボキシル基とすることにより誘電率が増大し、電池
特性を向上させたものである。
実施例 以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１） 負極に直径17.5mm、厚さ0.5mmの円板状リチウムを用い
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17.5mm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
103mAh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。
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17.5mm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
103mAh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は封口板、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LiClO4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A,従
来のPC,THF,2−Me−THFを用いた電池を各々B,C,Dとす
る。また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20
0μｌとした。
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A,従
来のPC,THF,2−Me−THFを用いた電池を各々B,C,Dとす
る。また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20
0μｌ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−M
e−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わせたPC
とTHFの混合溶媒を用いた電池Ｅ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Ａ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。
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−M
e−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わせたPC
とTHFの混合溶媒を用いた電池Ｅ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Ａ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。
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りに、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の代わりに１モル/lのLiAsF6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。
質には、二酸化マンガンの代わりに、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の代わりに１モル/lのLiAsF6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。
これらの電池を10mA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。
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
り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。
り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。
実施例1,2には、本発明の２−メチルテトラヒドロフラ
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
粘度が大となる。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り、さ
らに高率放電特性を向上させることが可能である。
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
粘度が大となる。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り、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/lのLiAsF6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K,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
キシエタン,THFともに粘度は0.46cpであり、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。
は、１モル/lのLiAsF6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K,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
キシエタン,THFともに粘度は0.46cpであり、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、本発明により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……負極、４……セパレータ、５……正極。
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……負極、４……セパレータ、５……正極。
Claims (1)
- 【請求項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 JPH01320767A (ja) | 1989-12-26 |
| JPH0766819B2 true 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 |
|---|---|---|---|---|
| WO2018199430A1 (ko) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63153261A patent/JPH0766819B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018199430A1 (ko) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| 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 |
|---|---|
| JPH01320767A (ja) | 1989-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4158723A (en) | High specific energy battery | |
| US4608324A (en) | Organic electrolyte cell | |
| JPH01134873A (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JPH0770326B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JP2797693B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0766819B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0763015B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| US4574113A (en) | Rechargeable cell | |
| JP3177257B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH03192663A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0763023B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0766818B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0766820B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0353743B2 (ja) | ||
| JP3273569B2 (ja) | リチウム電池 | |
| JPH0760704B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JP2526093B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH0760701B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH084015B2 (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JPH01132067A (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JPH02239572A (ja) | ポリアニリン電池 | |
| JPS647461B2 (ja) | ||
| JPH01320780A (ja) | 有機電解質二次電池 | |
| JPS614170A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH05290850A (ja) | リチウム電池 |