JPH11111306A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPH11111306A JPH11111306A JP9272394A JP27239497A JPH11111306A JP H11111306 A JPH11111306 A JP H11111306A JP 9272394 A JP9272394 A JP 9272394A JP 27239497 A JP27239497 A JP 27239497A JP H11111306 A JPH11111306 A JP H11111306A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温環境下での保存特性に優れ、かつ低温環境
下での放電特性に優れた非水電解液電池を提供する。 【解決手段】リチウムまたはリチウム合金を負極活物質
６とし、負極端子と正極端子の間に介在するガスケット
８に連続耐熱温度が１５０℃以上の耐熱性樹脂を用いた
非水電解液電池において、非水電解液が、有機溶媒とし
てエチレンカーボネート（ＥＣ）を体積含有率で５〜３
５％含むことを特徴とする。ＥＣ以外の有機溶媒として
は、γ−ブチルラクトンまたはプロピレンカーボネート
が挙げられ、これらの一方または両方を使用する。ＥＣ
は沸点が高いので高温環境下で安定性があり、かつ比誘
電率が高いので低温環境下でも放電性能が向上する。
下での放電特性に優れた非水電解液電池を提供する。 【解決手段】リチウムまたはリチウム合金を負極活物質
６とし、負極端子と正極端子の間に介在するガスケット
８に連続耐熱温度が１５０℃以上の耐熱性樹脂を用いた
非水電解液電池において、非水電解液が、有機溶媒とし
てエチレンカーボネート（ＥＣ）を体積含有率で５〜３
５％含むことを特徴とする。ＥＣ以外の有機溶媒として
は、γ−ブチルラクトンまたはプロピレンカーボネート
が挙げられ、これらの一方または両方を使用する。ＥＣ
は沸点が高いので高温環境下で安定性があり、かつ比誘
電率が高いので低温環境下でも放電性能が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解液電池に係
わり、特に高温環境に置かれる非水電解液電池の放電特
性を向上させた非水電解液電池に関する。
わり、特に高温環境に置かれる非水電解液電池の放電特
性を向上させた非水電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】非水電解液電池は長期保存特性や低温環
境下での放電特性が極めて優れており、また使用温度範
囲が−４０℃〜８５℃と極めて広く、現在、メモリーバ
ックアップ用電源や赤外線通信などの小型ＩＣの駆動用
電源として広く一般的に使用されている。更に、最近で
は、自動車、産業機器等において、従来にない高温環境
下での使用や、電池を回路基板上に設置する際のリフロ
ー半田付けに対応させるといった要求があり、非水電解
液電池の高温環境下での保存特性の向上が求められてい
る。
境下での放電特性が極めて優れており、また使用温度範
囲が−４０℃〜８５℃と極めて広く、現在、メモリーバ
ックアップ用電源や赤外線通信などの小型ＩＣの駆動用
電源として広く一般的に使用されている。更に、最近で
は、自動車、産業機器等において、従来にない高温環境
下での使用や、電池を回路基板上に設置する際のリフロ
ー半田付けに対応させるといった要求があり、非水電解
液電池の高温環境下での保存特性の向上が求められてい
る。
【０００３】このような要求を満たすため、これまでに
も次のような改良が加えられている。すなわち、高温環
境下における保存特性を改善するために、例えば電池封
口材料の改良としてガスケットに１５０℃程度の高温環
境に耐え得るポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、Ｐ
ＰＳ樹脂と記す）を採用するという提案がなされ、さら
に、電解液の改良として沸点１７０℃以上の有機溶媒を
使用する等の改良が提案されている（特開平８−３１４
２９号公報参照）。この電解液の改良については、高温
環境下での安定性を重視し、有機溶媒として沸点が１７
０℃以上であり、かつ、−４０℃〜０℃の低温でも凝固
しない有機溶媒としてγブチルラクトン（以下、ＧＢＬ
と記す）と、プロピレンカーボネート（以下、ＰＣと記
す）を選択し、両者の混合系について検討を行ってい
る。その結果、有機溶媒にはＧＢＬの単独使用が有効で
あると記述されている。
も次のような改良が加えられている。すなわち、高温環
境下における保存特性を改善するために、例えば電池封
口材料の改良としてガスケットに１５０℃程度の高温環
境に耐え得るポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、Ｐ
ＰＳ樹脂と記す）を採用するという提案がなされ、さら
に、電解液の改良として沸点１７０℃以上の有機溶媒を
使用する等の改良が提案されている（特開平８−３１４
２９号公報参照）。この電解液の改良については、高温
環境下での安定性を重視し、有機溶媒として沸点が１７
０℃以上であり、かつ、−４０℃〜０℃の低温でも凝固
しない有機溶媒としてγブチルラクトン（以下、ＧＢＬ
と記す）と、プロピレンカーボネート（以下、ＰＣと記
す）を選択し、両者の混合系について検討を行ってい
る。その結果、有機溶媒にはＧＢＬの単独使用が有効で
あると記述されている。
【０００４】一方、高温環境下であまり使用されること
のない一般的な非水電解液電池では、高負荷での放電性
能や低温環境下での放電性能を重視するため、電解液に
ＧＢＬやＰＣのような高沸点溶媒と、１，２−ジメトキ
シエタン（以下、ＤＭＥと記す）のような低沸点溶媒と
の混合系が用いられている。
のない一般的な非水電解液電池では、高負荷での放電性
能や低温環境下での放電性能を重視するため、電解液に
ＧＢＬやＰＣのような高沸点溶媒と、１，２−ジメトキ
シエタン（以下、ＤＭＥと記す）のような低沸点溶媒と
の混合系が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような高温環境
下での使用を目的とし改良された非水電解液電池では、
低温環境下での放電特性については不十分である。すな
わち、低温環境下においては、放電時の負荷電流を上げ
たときに放電作動電圧および放電容量が低下するという
問題を抱えており、更なる改善が必要であった。
下での使用を目的とし改良された非水電解液電池では、
低温環境下での放電特性については不十分である。すな
わち、低温環境下においては、放電時の負荷電流を上げ
たときに放電作動電圧および放電容量が低下するという
問題を抱えており、更なる改善が必要であった。
【０００６】高温環境下での安定性を重視し、非水電解
液の溶媒にＧＢＬを単独で用いた場合は、前述のＧＢＬ
やＰＣのような高沸点溶媒と、ＤＭＥのような低沸点溶
媒との混合系に比べ室温での放電特性が低下する。特に
低温環境下ではこれが顕著であり、電池放電時の負荷電
流が低い場合は影響は少ないが、負荷電流を上げた場合
に、特にこのような問題が発生する。
液の溶媒にＧＢＬを単独で用いた場合は、前述のＧＢＬ
やＰＣのような高沸点溶媒と、ＤＭＥのような低沸点溶
媒との混合系に比べ室温での放電特性が低下する。特に
低温環境下ではこれが顕著であり、電池放電時の負荷電
流が低い場合は影響は少ないが、負荷電流を上げた場合
に、特にこのような問題が発生する。
【０００７】ＤＭＥのような低沸点溶媒は一般にその粘
度が低く、それを電解液に混合させることにより、電解
液の粘度が下がり、放電特性が向上する。更に、前述の
低沸点溶媒は凝固点も低いため、低温環境下での放電性
能も向上する。しかしながら、低沸点溶媒の沸点（ＤＭ
Ｅの場合８３℃）を超える高温環境下で電池を保存する
場合は、低沸点溶媒が電池から揮発し、保存後の放電性
能が著しく低下する。そのため、８５℃を超えるような
高温環境下で使用される非水電解液電池には低沸点溶媒
を含有させることはできない。
度が低く、それを電解液に混合させることにより、電解
液の粘度が下がり、放電特性が向上する。更に、前述の
低沸点溶媒は凝固点も低いため、低温環境下での放電性
能も向上する。しかしながら、低沸点溶媒の沸点（ＤＭ
Ｅの場合８３℃）を超える高温環境下で電池を保存する
場合は、低沸点溶媒が電池から揮発し、保存後の放電性
能が著しく低下する。そのため、８５℃を超えるような
高温環境下で使用される非水電解液電池には低沸点溶媒
を含有させることはできない。
【０００８】本発明は上記問題に対処してなされたもの
で、高温環境下での保存特性に優れ、かつ低温環境下で
の放電特性に優れた非水電解液電池を提供することを目
的とするものである。
で、高温環境下での保存特性に優れ、かつ低温環境下で
の放電特性に優れた非水電解液電池を提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、リチ
ウムまたはリチウム合金を負極活物質とし、負極端子と
正極端子の間に介在するガスケットに連続耐熱温度が１
５０℃以上の耐熱性樹脂を用いた非水電解液電池におい
て、非水電解液が、有機溶媒としてエチレンカーボネー
トを体積含有率で５〜３５％含むことを特徴とする。な
お、ここでいう連続耐熱温度とは、ＡＳＴＭ Ｄ７９４
試験法により定められた耐熱温度である。
ウムまたはリチウム合金を負極活物質とし、負極端子と
正極端子の間に介在するガスケットに連続耐熱温度が１
５０℃以上の耐熱性樹脂を用いた非水電解液電池におい
て、非水電解液が、有機溶媒としてエチレンカーボネー
トを体積含有率で５〜３５％含むことを特徴とする。な
お、ここでいう連続耐熱温度とは、ＡＳＴＭ Ｄ７９４
試験法により定められた耐熱温度である。
【００１０】本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、非水
電解液にエチレンカーボネート（以下、ＥＣと記す）を
含有させることにより前述の問題を解決することが可能
であることを見出した。ＥＣの沸点は２４８℃であり、
ＧＢＬやＰＣのそれよりも更に高く、高温での安定性は
極めて良好である。更に電解質を解離させる能力である
比誘電率に着目すると、ＥＣの比誘電率は９０と極めて
大きい。これに対してＧＢＬやＰＣは、比誘電率がそれ
ぞれ４２と６５であって電解質を解離させる能力は十分
とはいえない。本発明では、非水電解液に粘度の低い低
沸点溶媒を添加する代りにＥＣを含有させることで、電
解質の解離度を高め、放電性能の向上を図ることができ
る。
電解液にエチレンカーボネート（以下、ＥＣと記す）を
含有させることにより前述の問題を解決することが可能
であることを見出した。ＥＣの沸点は２４８℃であり、
ＧＢＬやＰＣのそれよりも更に高く、高温での安定性は
極めて良好である。更に電解質を解離させる能力である
比誘電率に着目すると、ＥＣの比誘電率は９０と極めて
大きい。これに対してＧＢＬやＰＣは、比誘電率がそれ
ぞれ４２と６５であって電解質を解離させる能力は十分
とはいえない。本発明では、非水電解液に粘度の低い低
沸点溶媒を添加する代りにＥＣを含有させることで、電
解質の解離度を高め、放電性能の向上を図ることができ
る。
【００１１】また、ＥＣの凝固点は４０℃であり、ＧＢ
Ｌの−４３℃、ＰＣの−４９℃、と比べ著しく高く、常
温では固体である。そのため、−４０〜０℃のような低
温環境下に電池が置かれた場合、ＥＣを単独で電解液の
有機溶媒として用いると電解液の凝固が起こり、放電特
性が著しく低下する。そこで本発明者等は、ＥＣの単独
ではなく、前述のＧＢＬやＰＣ等の凝固点の比較的低い
有機溶媒にＥＣを含有させることにより、電池特性の向
上を図った。その結果は良好であり、低温環境下におい
ても放電を行うことが可能であった。
Ｌの−４３℃、ＰＣの−４９℃、と比べ著しく高く、常
温では固体である。そのため、−４０〜０℃のような低
温環境下に電池が置かれた場合、ＥＣを単独で電解液の
有機溶媒として用いると電解液の凝固が起こり、放電特
性が著しく低下する。そこで本発明者等は、ＥＣの単独
ではなく、前述のＧＢＬやＰＣ等の凝固点の比較的低い
有機溶媒にＥＣを含有させることにより、電池特性の向
上を図った。その結果は良好であり、低温環境下におい
ても放電を行うことが可能であった。
【００１２】更に有機溶媒中のＥＣ含有率について、鋭
意研究を重ねた結果、有機溶媒中のＥＣの体積含有率が
３５％以下であれば、低温環境下においても、電解液の
凝固は起こらず、電解液の有機溶媒としてＧＢＬやＰＣ
を単独で用いるよりも優れた特性が得られることを見出
した。また、ＥＣの含有率の下限値については５％以上
であれば十分な効果があることも見出した。
意研究を重ねた結果、有機溶媒中のＥＣの体積含有率が
３５％以下であれば、低温環境下においても、電解液の
凝固は起こらず、電解液の有機溶媒としてＧＢＬやＰＣ
を単独で用いるよりも優れた特性が得られることを見出
した。また、ＥＣの含有率の下限値については５％以上
であれば十分な効果があることも見出した。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例及び比較例
について詳細に説明する。 （実施例１〜６）ＧＢＬにＥＣを体積比で５％，１０
％，２０％，２５％，３０％及び３５％混合した有機溶
媒に、電解質としてＬｉＢＦ4 を１ｍｏｌ／ｌの濃度で
それぞれ溶解せしめたものを電解液とし、図１に示す直
径２０ｍｍ、高さ２．５ｍｍのコイン形リチウム非水電
解液電池（ＣＲ２０２５）を製作した。
について詳細に説明する。 （実施例１〜６）ＧＢＬにＥＣを体積比で５％，１０
％，２０％，２５％，３０％及び３５％混合した有機溶
媒に、電解質としてＬｉＢＦ4 を１ｍｏｌ／ｌの濃度で
それぞれ溶解せしめたものを電解液とし、図１に示す直
径２０ｍｍ、高さ２．５ｍｍのコイン形リチウム非水電
解液電池（ＣＲ２０２５）を製作した。
【００１４】図１において、１はステンレス鋼からなる
正極容器であり、底部中央には集電助剤として導電性塗
料２を塗布してある。３は正極合剤であり、正極活物質
である二酸化マンガンに、導電材である人造黒鉛及び結
着剤であるポリテトラフルオロエチレンを混合した後、
加圧成形を行うことによりペレット状に加工したもので
ある。４は正極リングであり、放電時に、正極合剤３の
径方向の膨張を抑制し、厚さ方向に膨張させることによ
り、放電末期においても電池内部での電気的接触を十分
に保つ働きがある。さらに、５はガラス不織布からなる
セパレータであり、６は負極活物質である金属リチウム
で、ステンレス鋼からなる負極容器７に圧着せしめてあ
る。
正極容器であり、底部中央には集電助剤として導電性塗
料２を塗布してある。３は正極合剤であり、正極活物質
である二酸化マンガンに、導電材である人造黒鉛及び結
着剤であるポリテトラフルオロエチレンを混合した後、
加圧成形を行うことによりペレット状に加工したもので
ある。４は正極リングであり、放電時に、正極合剤３の
径方向の膨張を抑制し、厚さ方向に膨張させることによ
り、放電末期においても電池内部での電気的接触を十分
に保つ働きがある。さらに、５はガラス不織布からなる
セパレータであり、６は負極活物質である金属リチウム
で、ステンレス鋼からなる負極容器７に圧着せしめてあ
る。
【００１５】正極合剤３及びセパレータ５には、前述の
電解液が含浸せしめてある。図中の８は連続耐熱温度が
１５０℃以上の耐熱性樹脂からなるガスケットで、ＰＰ
Ｓ樹脂を用いた（このＰＰＳ樹脂の連続耐熱温度はＡＳ
ＴＭ Ｄ７９４試験法によると２０４〜２６０℃であ
る）。このガスケット８を介し、正極容器１と負極容器
７を嵌合し、正極容器１の開口部をかしめ加工によって
封口することにより、本実施例（１〜６）の電池を作製
した。
電解液が含浸せしめてある。図中の８は連続耐熱温度が
１５０℃以上の耐熱性樹脂からなるガスケットで、ＰＰ
Ｓ樹脂を用いた（このＰＰＳ樹脂の連続耐熱温度はＡＳ
ＴＭ Ｄ７９４試験法によると２０４〜２６０℃であ
る）。このガスケット８を介し、正極容器１と負極容器
７を嵌合し、正極容器１の開口部をかしめ加工によって
封口することにより、本実施例（１〜６）の電池を作製
した。
【００１６】（実施例７〜１２）電解液中の有機溶媒が
ＰＣにＥＣを体積比で５％，１０％，２０％，２５％，
３０％及び３５％混合したものであること以外は実施例
（１〜６）と同様に電池を作製した。
ＰＣにＥＣを体積比で５％，１０％，２０％，２５％，
３０％及び３５％混合したものであること以外は実施例
（１〜６）と同様に電池を作製した。
【００１７】（実施例１３〜１８）電解液中の有機溶媒
がＧＢＬとＰＣとの混合溶媒（１：１）にＥＣを体積比
で５％，１０％，２０％，２５％，３０％及び３５％混
合したものであること以外は実施例（１〜６）と同様に
電池を作製した。
がＧＢＬとＰＣとの混合溶媒（１：１）にＥＣを体積比
で５％，１０％，２０％，２５％，３０％及び３５％混
合したものであること以外は実施例（１〜６）と同様に
電池を作製した。
【００１８】（比較例１）電解液中の有機溶媒がＰＣに
ＤＭＥを体積比で５０％混合したものであること以外は
実施例（１〜６）と同様に電池を作製した。
ＤＭＥを体積比で５０％混合したものであること以外は
実施例（１〜６）と同様に電池を作製した。
【００１９】（比較例２）電解液中の有機溶媒がＧＢＬ
にＥＣを体積比で３０％混合したものを用い、ガスケッ
トの材質をポリプロピレン樹脂（以下、ＰＰ樹脂と記
す）にしたこと以外は実施例（１〜６）と同様に電池を
作製した。
にＥＣを体積比で３０％混合したものを用い、ガスケッ
トの材質をポリプロピレン樹脂（以下、ＰＰ樹脂と記
す）にしたこと以外は実施例（１〜６）と同様に電池を
作製した。
【００２０】（比較例３〜６）電解液中の有機溶媒がＧ
ＢＬにＥＣを体積比で０％，３％，４０％及び５０％混
合したものであること以外は実施例（１〜６）と同様に
電池を作製した。
ＢＬにＥＣを体積比で０％，３％，４０％及び５０％混
合したものであること以外は実施例（１〜６）と同様に
電池を作製した。
【００２１】（比較例７〜１０）電解液中の有機溶媒が
ＰＣにＥＣを体積比で０％，３％，４０％及び５０％混
合したものであること以外は実施例（１〜６）と同様に
電池を作製した。
ＰＣにＥＣを体積比で０％，３％，４０％及び５０％混
合したものであること以外は実施例（１〜６）と同様に
電池を作製した。
【００２２】（比較例１１〜１４）電解液中の有機溶媒
がＧＢＬとＰＣとの混合溶媒（１：１）にＥＣを体積比
で０％，３％，４０％及び５０％混合したものであるこ
と以外は実施例（１〜６）と同様に電池を作製した。以
上のように作製したＣＲ２０２５形リチウム非水電解液
電池について次の試験評価を行った。
がＧＢＬとＰＣとの混合溶媒（１：１）にＥＣを体積比
で０％，３％，４０％及び５０％混合したものであるこ
と以外は実施例（１〜６）と同様に電池を作製した。以
上のように作製したＣＲ２０２５形リチウム非水電解液
電池について次の試験評価を行った。
【００２３】（低温放電試験）本発明のＥＣを含有させ
た電解液の効果を調べるために、実施例１〜１８及び比
較例３〜１４の電池について低温放電試験を実施した。
試験は、各電池１０個を０℃の温度下で２．７ｋΩの放
電負荷抵抗を負荷し、電池作動電圧が２．０Ｖになるま
で放電し、その放電容量（ｍＡｈ）を求めた。それらの
結果の平均値を表１に示す。
た電解液の効果を調べるために、実施例１〜１８及び比
較例３〜１４の電池について低温放電試験を実施した。
試験は、各電池１０個を０℃の温度下で２．７ｋΩの放
電負荷抵抗を負荷し、電池作動電圧が２．０Ｖになるま
で放電し、その放電容量（ｍＡｈ）を求めた。それらの
結果の平均値を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１より明らかなように、ＧＢＬ，ＰＣ及
びＧＢＬとＰＣとの混合溶媒にＥＣを体積比でそれぞれ
５％から３５％を含有させた実施例１〜６、実施例７〜
１２及び実施例１３〜１８の電池は、それぞれの溶媒系
の中では低温環境下での放電性能が優れていることが判
る。
びＧＢＬとＰＣとの混合溶媒にＥＣを体積比でそれぞれ
５％から３５％を含有させた実施例１〜６、実施例７〜
１２及び実施例１３〜１８の電池は、それぞれの溶媒系
の中では低温環境下での放電性能が優れていることが判
る。
【００２６】（高温保存試験）本発明の高温での保存特
性を確認するために、実施例５（ガスケットに連続耐熱
温度２０４〜２６０℃のＰＰＳ樹脂を用い、電解液中の
有機溶媒がＧＢＬにＥＣを体積比で３０％混合したも
の）、比較例１（ガスケットにＰＰＳ樹脂を用い、電解
液中の有機溶媒がＰＣにＤＭＥを体積比で５０％混合し
たもの）及び比較例２（ガスケットに従来のＰＰ樹脂を
用い、電解液中の有機溶媒がＧＢＬにＥＣを体積比で３
０％混合したもの）について高温保存試験を実施した。
試験は、各電池をそれぞれ１５０℃の恒温槽中で０日，
１０日並びに２０日間保存した後、各々の電池１０個に
ついて２０℃の温度下で２．７ｋΩの放電負荷抵抗を負
荷し、電池作動電圧が２．０Ｖになるまで放電し、その
放電容量（ｍＡｈ）を求めた。それぞれの結果の平均値
を表２に示す。また、それらの放電容量を、保存０日の
放電容量を１００％としたときの比率を容量残存率
（％）として表２に示す。
性を確認するために、実施例５（ガスケットに連続耐熱
温度２０４〜２６０℃のＰＰＳ樹脂を用い、電解液中の
有機溶媒がＧＢＬにＥＣを体積比で３０％混合したも
の）、比較例１（ガスケットにＰＰＳ樹脂を用い、電解
液中の有機溶媒がＰＣにＤＭＥを体積比で５０％混合し
たもの）及び比較例２（ガスケットに従来のＰＰ樹脂を
用い、電解液中の有機溶媒がＧＢＬにＥＣを体積比で３
０％混合したもの）について高温保存試験を実施した。
試験は、各電池をそれぞれ１５０℃の恒温槽中で０日，
１０日並びに２０日間保存した後、各々の電池１０個に
ついて２０℃の温度下で２．７ｋΩの放電負荷抵抗を負
荷し、電池作動電圧が２．０Ｖになるまで放電し、その
放電容量（ｍＡｈ）を求めた。それぞれの結果の平均値
を表２に示す。また、それらの放電容量を、保存０日の
放電容量を１００％としたときの比率を容量残存率
（％）として表２に示す。
【表２】
【００２７】表より明らかなように本実施例５の電池は
従来のＰＣ，ＤＭＥ混合溶媒を使用した比較例１の電池
及びガスケットに従来のＰＰ樹脂を用いた比較例２の電
池に比べ、１５０℃という従来にない高温環境下に電池
が保存されても、劣化が非常に少ないことが判る。
従来のＰＣ，ＤＭＥ混合溶媒を使用した比較例１の電池
及びガスケットに従来のＰＰ樹脂を用いた比較例２の電
池に比べ、１５０℃という従来にない高温環境下に電池
が保存されても、劣化が非常に少ないことが判る。
【００２８】（低温負荷特性試験）本発明の低温での負
荷特性を調べるために、実施例５（電解液中の有機溶媒
がＧＢＬにＥＣを体積比で３０％混合したもの）、比較
例３（電解液中の有機溶媒がＧＢＬのみのもの）及び比
較例７（電解液中の有機溶媒がＰＣのみのもの）の低温
負荷特性試験を実施した。試験は、各電池１０個ずつを
０℃の温度下において放電負荷抵抗を３０ｋΩ，１５ｋ
Ω，２．７ｋΩ及び１ｋΩと変化させ、電池作動電圧が
２．０Ｖになるまで放電し、その放電容量（ｍＡｈ）と
ともに、実施例５の各放電における放電容量を１００％
としたときの比率を放電容量相対値（％）とした。それ
らの結果の平均値を併せて表３に示す。
荷特性を調べるために、実施例５（電解液中の有機溶媒
がＧＢＬにＥＣを体積比で３０％混合したもの）、比較
例３（電解液中の有機溶媒がＧＢＬのみのもの）及び比
較例７（電解液中の有機溶媒がＰＣのみのもの）の低温
負荷特性試験を実施した。試験は、各電池１０個ずつを
０℃の温度下において放電負荷抵抗を３０ｋΩ，１５ｋ
Ω，２．７ｋΩ及び１ｋΩと変化させ、電池作動電圧が
２．０Ｖになるまで放電し、その放電容量（ｍＡｈ）と
ともに、実施例５の各放電における放電容量を１００％
としたときの比率を放電容量相対値（％）とした。それ
らの結果の平均値を併せて表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】表より明らかなように、本実施例５の電池
は放電負荷抵抗が２．７ｋΩまでは放電容量の低下がほ
とんどないが、比較例３及び比較例７の電池は２．７ｋ
Ωで放電容量の大きな低下が確認される。更に放電負荷
抵抗を１ｋΩとした場合、本実施例５の電池についても
放電容量の低下が見受けられるものの、比較例３及び比
較例７の電池は放電容量の低下は著しく、本実施例の電
池が優れることが判る。また、放電容量相対値を見れば
明らかなように、放電時の負荷がきつくなればなるほ
ど、本実施例５の電池は比較例３及び比較例７の電池に
対比して優れていることが判る。また、０℃の低温環境
下において、２．７ｋΩの負荷により放電したときの電
池の作動電圧曲線を図２に示す。
は放電負荷抵抗が２．７ｋΩまでは放電容量の低下がほ
とんどないが、比較例３及び比較例７の電池は２．７ｋ
Ωで放電容量の大きな低下が確認される。更に放電負荷
抵抗を１ｋΩとした場合、本実施例５の電池についても
放電容量の低下が見受けられるものの、比較例３及び比
較例７の電池は放電容量の低下は著しく、本実施例の電
池が優れることが判る。また、放電容量相対値を見れば
明らかなように、放電時の負荷がきつくなればなるほ
ど、本実施例５の電池は比較例３及び比較例７の電池に
対比して優れていることが判る。また、０℃の低温環境
下において、２．７ｋΩの負荷により放電したときの電
池の作動電圧曲線を図２に示す。
【００３１】図２により明らかなように本実施例５の電
池は比較例３及び比較例７の電池に比べ放電容量が大き
い上、作動電圧が非常に高い。実際の使用条件を想定し
た場合に、使用する機器によっては放電の終止電圧が
２．４Ｖ程度まで上がることは多々あるが、その場合、
本発明の効果は更に高まることになり、比較例３に至っ
ては全く放電容量が取り出せない。このことから本実施
例５の電池の特性の優れていることが確認できた。
池は比較例３及び比較例７の電池に比べ放電容量が大き
い上、作動電圧が非常に高い。実際の使用条件を想定し
た場合に、使用する機器によっては放電の終止電圧が
２．４Ｖ程度まで上がることは多々あるが、その場合、
本発明の効果は更に高まることになり、比較例３に至っ
ては全く放電容量が取り出せない。このことから本実施
例５の電池の特性の優れていることが確認できた。
【００３２】なお、負極活物質にリチウムと、アルミニ
ウムやインジウム等の金属との合金を使用した場合に同
様の効果が得られることを実験により確認している。ま
た、正極活物質については特に限定されるものではな
く、一般に非水電解液電池に用いることのできる活物質
であれば、適用可能である。本実施例以外の活物質であ
るフッ化黒鉛等のハロゲン化物や五酸化バナジウム等の
他の酸化物を使用しても同様の効果が得られることを実
験により確認している。更に本実施例において、電解液
中の電解質にＬｉＢＦ4 を使用したが、電解質について
はこの限りではなく、過塩素酸リチウムやトリフルオロ
メタン酸スルホン化リチウム等、他の電解質を用いても
よい。
ウムやインジウム等の金属との合金を使用した場合に同
様の効果が得られることを実験により確認している。ま
た、正極活物質については特に限定されるものではな
く、一般に非水電解液電池に用いることのできる活物質
であれば、適用可能である。本実施例以外の活物質であ
るフッ化黒鉛等のハロゲン化物や五酸化バナジウム等の
他の酸化物を使用しても同様の効果が得られることを実
験により確認している。更に本実施例において、電解液
中の電解質にＬｉＢＦ4 を使用したが、電解質について
はこの限りではなく、過塩素酸リチウムやトリフルオロ
メタン酸スルホン化リチウム等、他の電解質を用いても
よい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば高
温環境下での保存特性に優れ、かつ、低温環境下での放
電特性に優れる非水電解液電池を提供することができ
る。特に低温環境下での放電特性については放電の負荷
を上げた場合でも作動電圧の低下及び放電容量の減少が
少なく、その工業的価値は非常に大きなものである。
温環境下での保存特性に優れ、かつ、低温環境下での放
電特性に優れる非水電解液電池を提供することができ
る。特に低温環境下での放電特性については放電の負荷
を上げた場合でも作動電圧の低下及び放電容量の減少が
少なく、その工業的価値は非常に大きなものである。
【図１】本発明の一実施例である非水電解液電池の断面
図。
図。
【図２】本発明の実施例及び比較例の各電池について０
℃の低温環境下で２．７ｋΩの負荷により放電したとき
の電池の作動電圧曲線を示す図。
℃の低温環境下で２．７ｋΩの負荷により放電したとき
の電池の作動電圧曲線を示す図。
【符号の説明】 １…正極容器、２…導電性塗料、３…正極合剤、４…正
極リング、５…セパレータ、６…負極活物質、７…負極
容器、８…ＰＰＳ樹脂からなるガスケット。
極リング、５…セパレータ、６…負極活物質、７…負極
容器、８…ＰＰＳ樹脂からなるガスケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早見 宗人 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東芝 電池株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムまたはリチウム合金を負極活物
質とし、負極端子と正極端子の間に介在するガスケット
に連続耐熱温度が１５０℃以上の耐熱性樹脂を用いた非
水電解液電池において、非水電解液が、有機溶媒として
エチレンカーボネートを体積含有率で５〜３５％含むこ
とを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項２】 有機溶媒として、エチレンカーボネート
の他に、γ−ブチルラクトンまたはプロピレンカーボネ
ートの内のどちらか一方あるいは両方を含む請求項１記
載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9272394A JPH11111306A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9272394A JPH11111306A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11111306A true JPH11111306A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17513291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9272394A Pending JPH11111306A (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11111306A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203170A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池 |
| US7592102B1 (en) | 2008-05-21 | 2009-09-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP9272394A patent/JPH11111306A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005203170A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JP4595328B2 (ja) * | 2004-01-14 | 2010-12-08 | パナソニック株式会社 | 非水電解液電池 |
| US7592102B1 (en) | 2008-05-21 | 2009-09-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same |
| US7879499B2 (en) | 2008-05-21 | 2011-02-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrolyte for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |