JPH11135149A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- JPH11135149A JPH11135149A JP9314251A JP31425197A JPH11135149A JP H11135149 A JPH11135149 A JP H11135149A JP 9314251 A JP9314251 A JP 9314251A JP 31425197 A JP31425197 A JP 31425197A JP H11135149 A JPH11135149 A JP H11135149A
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- JP
- Japan
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- electrolyte
- battery
- polymer
- swelling
- wetting
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- Pending
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電解質塩としてＬｉＰＦ6 を用いた場合は、１
５０℃前後で溶解が始まり、有機電解液とセパレータを
使用した場合よりも安全性に劣る。一方、電解質塩とし
てＬｉＣｌＯ4 を用いた場合は１８０℃前後になって
も、固化するだけで溶解は生じないが、ＬｉＣｌＯ4 は
酸素原子を有しているので高温での反応性が高く、使用
できないという課題があった。電池温度が、内部短絡等
によって異常に上昇した場合でも、安全に電池内の正極
と負極を絶縁できる電池を提供する。 【解決手段】 電解質塩としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣ
ｌＯ4 を備え、かつ非水電解液で膨潤または湿潤する性
質を持つ多孔性の高分子電解質を備えた非水電解質電
池。
５０℃前後で溶解が始まり、有機電解液とセパレータを
使用した場合よりも安全性に劣る。一方、電解質塩とし
てＬｉＣｌＯ4 を用いた場合は１８０℃前後になって
も、固化するだけで溶解は生じないが、ＬｉＣｌＯ4 は
酸素原子を有しているので高温での反応性が高く、使用
できないという課題があった。電池温度が、内部短絡等
によって異常に上昇した場合でも、安全に電池内の正極
と負極を絶縁できる電池を提供する。 【解決手段】 電解質塩としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣ
ｌＯ4 を備え、かつ非水電解液で膨潤または湿潤する性
質を持つ多孔性の高分子電解質を備えた非水電解質電
池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高分子電解質を用い
た非水電解質電池に関する。
た非水電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機電解液を使用した非水電解質
電池は、ポリエチレンまたはポリプロピレンをセパレー
タとして用いている。このセパレータは、電解液により
膨潤または湿潤することがないため、正負極間で十分に
電解液を保持することができず、電解液量を絞った場合
には、十分な電池性能を得ることができなかった。よっ
て、十分な電池性能を得るためには、多量の電解液を注
液する必要があった。その結果、電極およびセパレータ
の孔中、および電極とセパレータの隙間はすべて電解液
で占められていた。したがって、釘さし試験等の安全性
試験をおこなった場合、局所的な圧力上昇に対してクッ
ションとなる気体が電極近傍に存在しないため、内部短
絡箇所の発熱による、その近傍の電解液の気化によって
局所的に圧力が急激に上昇し、発熱連鎖反応の発端とな
る反応が生じやすくなり、その安全性が低下した。
電池は、ポリエチレンまたはポリプロピレンをセパレー
タとして用いている。このセパレータは、電解液により
膨潤または湿潤することがないため、正負極間で十分に
電解液を保持することができず、電解液量を絞った場合
には、十分な電池性能を得ることができなかった。よっ
て、十分な電池性能を得るためには、多量の電解液を注
液する必要があった。その結果、電極およびセパレータ
の孔中、および電極とセパレータの隙間はすべて電解液
で占められていた。したがって、釘さし試験等の安全性
試験をおこなった場合、局所的な圧力上昇に対してクッ
ションとなる気体が電極近傍に存在しないため、内部短
絡箇所の発熱による、その近傍の電解液の気化によって
局所的に圧力が急激に上昇し、発熱連鎖反応の発端とな
る反応が生じやすくなり、その安全性が低下した。
【０００３】それに対し、電解液により膨潤または湿潤
する性質を有する高分子からなる電解質を用いた場合
は、正負極間で十分に電解液を保持することができるた
め、有機電解液とセパレータを使用していた場合よりも
電解液量を制限しても、十分に電池性能を維持できる。
また、釘さし試験等の安全性試験をおこなうとマトリッ
クスに使用している高分子と電解液の反応によって固化
して、正負極間の絶縁が保たれる。
する性質を有する高分子からなる電解質を用いた場合
は、正負極間で十分に電解液を保持することができるた
め、有機電解液とセパレータを使用していた場合よりも
電解液量を制限しても、十分に電池性能を維持できる。
また、釘さし試験等の安全性試験をおこなうとマトリッ
クスに使用している高分子と電解液の反応によって固化
して、正負極間の絶縁が保たれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解質
塩としてＬｉＰＦ6 を用いた場合は、１５０℃前後で溶
解が始まり、有機電解液とセパレータを使用した場合よ
りも安全性に劣る。一方、電解質塩としてＬｉＣｌＯ4
を用いた場合は１８０℃前後になっても、固化するだけ
で溶解は生じないが、ＬｉＣｌＯ4 は酸素原子を有して
いるので高温での反応性が高く、使用できないという課
題があった。
塩としてＬｉＰＦ6 を用いた場合は、１５０℃前後で溶
解が始まり、有機電解液とセパレータを使用した場合よ
りも安全性に劣る。一方、電解質塩としてＬｉＣｌＯ4
を用いた場合は１８０℃前後になっても、固化するだけ
で溶解は生じないが、ＬｉＣｌＯ4 は酸素原子を有して
いるので高温での反応性が高く、使用できないという課
題があった。
【０００５】本発明は、上記問題点を鑑みてなされたも
のであり、電池温度が、内部短絡等によって異常に上昇
した場合、安全に電池内の正極と負極を絶縁できる電池
を提供するものである。
のであり、電池温度が、内部短絡等によって異常に上昇
した場合、安全に電池内の正極と負極を絶縁できる電池
を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明非水電解質電池
は、電解質塩としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣｌＯ4 を備
え、かつ非水電解液で膨潤または湿潤する性質を持つ多
孔性の高分子電解質を備えたことを特徴とする。
は、電解質塩としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣｌＯ4 を備
え、かつ非水電解液で膨潤または湿潤する性質を持つ多
孔性の高分子電解質を備えたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】従来の非水電解質電池では、セパ
レータとしてポリプロピレンまたはポリエチレン等の多
孔性高分子膜を用いており、その孔の中に電解液を保持
している。この場合、セパレータはイオン伝導において
絶縁物であり、電解液を保持する能力もない。電解液量
を絞った場合には、十分な電池性能を得ることができな
かった。よって、十分な電池性能を得るためには、多量
の電解液を注液する必要があった。その結果、電極およ
びセパレータの孔中、および電極とセパレータの隙間は
すべて電解液で占められていた。したがって、釘さし試
験等の安全性試験をおこなった場合、局所的な圧力上昇
に対してクッションとなる気体が電極近傍に存在しない
ため、内部短絡箇所の発熱による、その近傍の電解液の
気化によって局所的に圧力が上急激に上昇し、発熱連鎖
反応の発端となる反応が生じやすくなり、その安全性が
低下した。
レータとしてポリプロピレンまたはポリエチレン等の多
孔性高分子膜を用いており、その孔の中に電解液を保持
している。この場合、セパレータはイオン伝導において
絶縁物であり、電解液を保持する能力もない。電解液量
を絞った場合には、十分な電池性能を得ることができな
かった。よって、十分な電池性能を得るためには、多量
の電解液を注液する必要があった。その結果、電極およ
びセパレータの孔中、および電極とセパレータの隙間は
すべて電解液で占められていた。したがって、釘さし試
験等の安全性試験をおこなった場合、局所的な圧力上昇
に対してクッションとなる気体が電極近傍に存在しない
ため、内部短絡箇所の発熱による、その近傍の電解液の
気化によって局所的に圧力が上急激に上昇し、発熱連鎖
反応の発端となる反応が生じやすくなり、その安全性が
低下した。
【０００８】本発明による非水電解質電池では、電解液
によって膨潤または湿潤する高分子層を正極と負極間に
有することにより、高温で放置した後も、その高分子層
中に電解液が保持されており、従来の円筒型非水系電池
と比較して充放電が可能となる。さらに、本発明では、
高分子層が有孔性リチウムイオン導電性高分子である場
合には、細孔中の電解液によって、イオンが速く拡散す
る通路が確保されているため、従来の円筒型非水系電池
よりも高率での充放電が良好となる。
によって膨潤または湿潤する高分子層を正極と負極間に
有することにより、高温で放置した後も、その高分子層
中に電解液が保持されており、従来の円筒型非水系電池
と比較して充放電が可能となる。さらに、本発明では、
高分子層が有孔性リチウムイオン導電性高分子である場
合には、細孔中の電解液によって、イオンが速く拡散す
る通路が確保されているため、従来の円筒型非水系電池
よりも高率での充放電が良好となる。
【０００９】また、正極または／および負極の活物質層
の孔中に電解液によって膨潤または湿潤する高分子層を
存在させることによって、電極と電解質との界面を有孔
性リチウムイオン導電性高分子で覆った場合には、高電
圧電池であるために問題となる正極および負極による有
機電解液の酸化および還元を減少させることができ、充
電放置特性を改善することができるとともに電池の安全
性も向上する。この場合においても、リチウムイオン導
電性高分子が有孔性であるが故に、高率での充放電が可
能となる。また、活物質層の孔中に有孔性高分子を存在
させた場合には、活物質層の孔中に含まれる電解液量を
大幅に減少させることができるため安全性も向上する。
の孔中に電解液によって膨潤または湿潤する高分子層を
存在させることによって、電極と電解質との界面を有孔
性リチウムイオン導電性高分子で覆った場合には、高電
圧電池であるために問題となる正極および負極による有
機電解液の酸化および還元を減少させることができ、充
電放置特性を改善することができるとともに電池の安全
性も向上する。この場合においても、リチウムイオン導
電性高分子が有孔性であるが故に、高率での充放電が可
能となる。また、活物質層の孔中に有孔性高分子を存在
させた場合には、活物質層の孔中に含まれる電解液量を
大幅に減少させることができるため安全性も向上する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を好適な実施例を用いて説明す
る。
る。
【００１１】（実施例１）高分子電解質は、つぎのよう
に製作した。平均分子量６０，０００のポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）粉末１２ｇを８８ｇのｎ−メチル−
２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解した。この溶液を水中
に浸漬することによってＮＭＰを洗い流し、多孔度８０
％で厚さ２５μｍの膜とした。この膜を４０ｍｍ×４０
ｍｍに切り出し、以下に示す電解液１ｍｌを加えて膨潤
させることにより高分子電解質とした。この時使用した
電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカ
ーボネート（ＤＥＣ）とを体積比率１：１で混合したも
のに、電解質塩としてＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 との総
濃度が１ｍｏｌ／ｌとなるように溶解させたものを用い
た。ＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が９：１、
８：２、７：３、６：４である電解液よって、本発明に
よる高分子電解質Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを製作した。
に製作した。平均分子量６０，０００のポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）粉末１２ｇを８８ｇのｎ−メチル−
２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解した。この溶液を水中
に浸漬することによってＮＭＰを洗い流し、多孔度８０
％で厚さ２５μｍの膜とした。この膜を４０ｍｍ×４０
ｍｍに切り出し、以下に示す電解液１ｍｌを加えて膨潤
させることにより高分子電解質とした。この時使用した
電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカ
ーボネート（ＤＥＣ）とを体積比率１：１で混合したも
のに、電解質塩としてＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 との総
濃度が１ｍｏｌ／ｌとなるように溶解させたものを用い
た。ＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が９：１、
８：２、７：３、６：４である電解液よって、本発明に
よる高分子電解質Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを製作した。
【００１２】（比較例１）比較例１として、ＬｉＣｌＯ
4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が５：５、４：６、３：７、
２：８、１：９である電解液を使用したこと以外は上記
実施例１と同一構成である高分子電解質ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅを製作した。また、電解質塩としてＬｉＣｌＯ4
またはＬｉＰＦ6 のみを使用したこと以外は上記実施例
１と同一構成である高分子電解質ｆ、ｇを製作した。
4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が５：５、４：６、３：７、
２：８、１：９である電解液を使用したこと以外は上記
実施例１と同一構成である高分子電解質ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅを製作した。また、電解質塩としてＬｉＣｌＯ4
またはＬｉＰＦ6 のみを使用したこと以外は上記実施例
１と同一構成である高分子電解質ｆ、ｇを製作した。
【００１３】これらの高分子電解質Ａ〜Ｄおよびａ〜ｇ
を用いて、恒温槽において１４０℃〜１７０℃の温度
で、５分間放置することにより、熱安定性を調査した。
を用いて、恒温槽において１４０℃〜１７０℃の温度
で、５分間放置することにより、熱安定性を調査した。
【００１４】表１は、これら高分子電解質を、恒温槽に
おいて１４０〜１７０℃の温度で５分間放置したときの
観察結果を示す表である。
おいて１４０〜１７０℃の温度で５分間放置したときの
観察結果を示す表である。
【００１５】
【表１】 表から、本発明による高分子電解質Ａ〜Ｄとｇは、高温
で放置した後、高分子電解質の固化が生じているのに対
し、比較例の高分子電解質ａ〜ｆでは、高分子電解質の
溶融が生じていることがわかる。もし、この固化が生じ
た高分子電解質を使用して非水電解質電池を作成すれ
ば、電池温度が、内部短絡等によって異常に上昇した場
合、安全に電池内の正極と負極を絶縁できる電池を提供
できることが予想される。そこで、これらの高分子電解
質を使って、非水電解質電池を試作した。
で放置した後、高分子電解質の固化が生じているのに対
し、比較例の高分子電解質ａ〜ｆでは、高分子電解質の
溶融が生じていることがわかる。もし、この固化が生じ
た高分子電解質を使用して非水電解質電池を作成すれ
ば、電池温度が、内部短絡等によって異常に上昇した場
合、安全に電池内の正極と負極を絶縁できる電池を提供
できることが予想される。そこで、これらの高分子電解
質を使って、非水電解質電池を試作した。
【００１６】（実施例２）コバルト酸リチウム（ＬｉＣ
ｏＯ2 ）７０ｗｔ％、アセチレンブラック６ｗｔ％、ポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）９ｗｔ％、ｎ−メチル
−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１５ｗｔ％を混合したもの
を、厚さ２０μｍのアルミニウム箔上に塗布し、１５０
℃で乾燥してＮＭＰを蒸発させた。以上の操作をアルミ
ニウム箔の両面におこなった後に、プレスして正極板と
した。プレス後の正極板の厚さは、１７０μｍであっ
た。
ｏＯ2 ）７０ｗｔ％、アセチレンブラック６ｗｔ％、ポ
リフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）９ｗｔ％、ｎ−メチル
−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１５ｗｔ％を混合したもの
を、厚さ２０μｍのアルミニウム箔上に塗布し、１５０
℃で乾燥してＮＭＰを蒸発させた。以上の操作をアルミ
ニウム箔の両面におこなった後に、プレスして正極板と
した。プレス後の正極板の厚さは、１７０μｍであっ
た。
【００１７】つぎに、グラファイト８１ｗｔ％、ＰＶｄ
Ｆ9 ｗｔ％、ＮＭＰ１５ｗｔ％を混合したものを、厚さ
１４μｍの銅箔上に塗布し、１５０℃で乾燥してＮＭＰ
を蒸発させた。以上の操作を銅箔の両面に対しておこな
った後に、プレスして負極板とした。プレス後の負極の
厚さは１９０μｍであった。
Ｆ9 ｗｔ％、ＮＭＰ１５ｗｔ％を混合したものを、厚さ
１４μｍの銅箔上に塗布し、１５０℃で乾燥してＮＭＰ
を蒸発させた。以上の操作を銅箔の両面に対しておこな
った後に、プレスして負極板とした。プレス後の負極の
厚さは１９０μｍであった。
【００１８】また、高分子電解質層はつぎのように作製
した。平均分子量６０，０００のポリフッ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）粉末１２ｇを８８ｇのｎ−メチル−２−ピ
ロリドン（ＮＭＰ）に溶解した。この溶液を水中に浸漬
することによってＮＭＰを洗い流し、多孔度８０％で厚
さ２５μｍの膜とした。この膜に、以下に示す電解液１
ｍｌを加えて膨潤させることにより高分子電解質とし
た。
した。平均分子量６０，０００のポリフッ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）粉末１２ｇを８８ｇのｎ−メチル−２−ピ
ロリドン（ＮＭＰ）に溶解した。この溶液を水中に浸漬
することによってＮＭＰを洗い流し、多孔度８０％で厚
さ２５μｍの膜とした。この膜に、以下に示す電解液１
ｍｌを加えて膨潤させることにより高分子電解質とし
た。
【００１９】以上のように準備した正極板と負極板との
間に微孔性ＰＶｄＦ膜を介在させて巻回し、長さ１８０
ｍｍ、直径６．５ｍｍの円筒型ステンレスケース中に挿
入して、円筒型電池を組み立てた。この電池の内部に、
エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）とを体積比率１：１で混合したものに、電解
質塩としてＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が９：
１、８：２、７：３、６：４であり、総濃度が１ｍｏｌ
／ｌとなるように溶解させた電解液３．０ｇを真空注液
によって加え、微孔性ＰＶｄＦ膜を電解液によって膨潤
させることにより、電解液により膨潤または湿潤する高
分子層とした。このようにして、公称容量１４００ｍＡ
ｈの、本発明による実施例２の電池Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを製
作した。
間に微孔性ＰＶｄＦ膜を介在させて巻回し、長さ１８０
ｍｍ、直径６．５ｍｍの円筒型ステンレスケース中に挿
入して、円筒型電池を組み立てた。この電池の内部に、
エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）とを体積比率１：１で混合したものに、電解
質塩としてＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が９：
１、８：２、７：３、６：４であり、総濃度が１ｍｏｌ
／ｌとなるように溶解させた電解液３．０ｇを真空注液
によって加え、微孔性ＰＶｄＦ膜を電解液によって膨潤
させることにより、電解液により膨潤または湿潤する高
分子層とした。このようにして、公称容量１４００ｍＡ
ｈの、本発明による実施例２の電池Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを製
作した。
【００２０】（比較例２）比較例２として、電解質塩で
あるＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が５：５、
４：６、３：７、２：８、１：９である電解液を使用し
たこと以外は上記実施例２と同一構成である非水電解質
電池ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌを製作した。また、電解質塩と
してＬｉＣｌＯ4 またはＬｉＰＦ6 のみを使用したこと
以外は上記実施例２と同一構成である電池ｍ、ｎを製作
した。
あるＬｉＣｌＯ4 とＬｉＰＦ6 のモル比率が５：５、
４：６、３：７、２：８、１：９である電解液を使用し
たこと以外は上記実施例２と同一構成である非水電解質
電池ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌを製作した。また、電解質塩と
してＬｉＣｌＯ4 またはＬｉＰＦ6 のみを使用したこと
以外は上記実施例２と同一構成である電池ｍ、ｎを製作
した。
【００２１】これらの電池Ｅ〜Ｈおよびｈ〜ｎを用い
て、室温で、１ＣＡの電流で４．１Ｖまで充電し、続い
て４．１Ｖの定電圧で２時間充電した後、直径３ｍｍの
釘を電池に刺して貫通させた。表２は、電池に釘を刺し
て貫通させたときの結果を示している。
て、室温で、１ＣＡの電流で４．１Ｖまで充電し、続い
て４．１Ｖの定電圧で２時間充電した後、直径３ｍｍの
釘を電池に刺して貫通させた。表２は、電池に釘を刺し
て貫通させたときの結果を示している。
【００２２】
【表２】 本発明による電池Ｅ〜Ｈにおいては安全弁が作動するだ
けで発煙が生じなかったのに対し、比較例の電池ｈ〜ｎ
においては安全弁が作動し、発煙が生じていることか
ら、本発明による電池Ｅ〜Ｈは低温での放電特性および
安全性の両方において優れた電池であるということがで
きる。また、比較例の電池ｎに使用している高分子電解
質は、単独では溶解せずに固化が起こったが、電池に適
用した場合は、電池が破裂してしまった。これは、電解
質塩にＬｉＣｌＯ4 のみを使用し、その酸素原子による
燃焼反応の結果である。
けで発煙が生じなかったのに対し、比較例の電池ｈ〜ｎ
においては安全弁が作動し、発煙が生じていることか
ら、本発明による電池Ｅ〜Ｈは低温での放電特性および
安全性の両方において優れた電池であるということがで
きる。また、比較例の電池ｎに使用している高分子電解
質は、単独では溶解せずに固化が起こったが、電池に適
用した場合は、電池が破裂してしまった。これは、電解
質塩にＬｉＣｌＯ4 のみを使用し、その酸素原子による
燃焼反応の結果である。
【００２３】前記実施例では、高分子電解質として、孔
を有する膜を使用しているが、孔を有しない膜でもよ
い。
を有する膜を使用しているが、孔を有しない膜でもよ
い。
【００２４】また、高分子電解質に使用する高分子は、
上記のＰＶｄＦ以外にもポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポ
リアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、
ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリ
ビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエ
ン、ポリスチレンおよびポリイソプレンを用いて有孔性
高分子電解質およびそれを使用した電池の製作を試みた
が、そのうちＰＶＤＦ、ＰＶＣおよびＰＡＮを用いた場
合がとくに優れていた。
上記のＰＶｄＦ以外にもポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポ
リアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、
ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリ
ビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエ
ン、ポリスチレンおよびポリイソプレンを用いて有孔性
高分子電解質およびそれを使用した電池の製作を試みた
が、そのうちＰＶＤＦ、ＰＶＣおよびＰＡＮを用いた場
合がとくに優れていた。
【００２５】前記実施例では、電解液により膨潤または
湿潤する高分子としてポリフッ化ビニリデンを使用して
いるが、これに限定されるものではなく、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等
のポリエーテル、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデ
ンフルオライド、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアル
コール、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテー
ト、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリ
ブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、もしくは
これらの誘導体を、単独で、あるいは混合して用いても
よい。また、上記高分子を構成する各種モノマーを共重
合させた高分子を用いてもよい。
湿潤する高分子としてポリフッ化ビニリデンを使用して
いるが、これに限定されるものではなく、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等
のポリエーテル、ポリアクリロニトリル、ポリビニリデ
ンフルオライド、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタ
クリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアル
コール、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテー
ト、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリ
ブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、もしくは
これらの誘導体を、単独で、あるいは混合して用いても
よい。また、上記高分子を構成する各種モノマーを共重
合させた高分子を用いてもよい。
【００２６】また、前記実施例においては、高分子中に
含有させる電解液として、ＥＣとＤＥＣとの混合溶液を
用いているが、これに限定されるものではなく、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
１，２ジメトキシエタン、１，２ジエトキシエタン、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジ
オキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒、もしくは
これらの混合物を使用してもよい。
含有させる電解液として、ＥＣとＤＥＣとの混合溶液を
用いているが、これに限定されるものではなく、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
１，２ジメトキシエタン、１，２ジエトキシエタン、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジ
オキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒、もしくは
これらの混合物を使用してもよい。
【００２７】さらに、前記実施例においては、正極活物
質としてＬｉＣｏＯ2 を使用たが、これに限定されるも
のではない。これ以外にも、無機化合物としては、組成
式ＬｉｘＭＯ2 、またはＬｉｙＭ2 Ｏ4 （ただし、Ｍは
遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される、複合
酸化物、トンネル状の空孔を有する酸化物、層状構造の
金属カルコゲン化物を用いることができる。その具体例
としては、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌｉ2 Ｍｎ
2 Ｏ4 、ＭｎＯ2 、ＦｅＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｖ6Ｏ13、Ｔ
ｉＯ2 、ＴｉＳ2 等が挙げられる。また、有機化合物と
しては、例えばポリアニリン等の導電性高分子等が挙げ
られる。さらに、無機化合物、有機化合物を問わず、上
記各種活物質を混合して用いてもよい。
質としてＬｉＣｏＯ2 を使用たが、これに限定されるも
のではない。これ以外にも、無機化合物としては、組成
式ＬｉｘＭＯ2 、またはＬｉｙＭ2 Ｏ4 （ただし、Ｍは
遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２）で表される、複合
酸化物、トンネル状の空孔を有する酸化物、層状構造の
金属カルコゲン化物を用いることができる。その具体例
としては、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌｉ2 Ｍｎ
2 Ｏ4 、ＭｎＯ2 、ＦｅＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、Ｖ6Ｏ13、Ｔ
ｉＯ2 、ＴｉＳ2 等が挙げられる。また、有機化合物と
しては、例えばポリアニリン等の導電性高分子等が挙げ
られる。さらに、無機化合物、有機化合物を問わず、上
記各種活物質を混合して用いてもよい。
【００２８】さらに、前記実施例においては、負極活物
質としてグラファイトを使用しているが、その他に、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ2 Ｏ3 等の遷移金属複合酸化物、ＷＯ2 、
ＭｏＯ2 等の遷移金属酸化物、グラファイト、カーボン
等の炭素質材料、Ｌｉ5 （Ｌｉ3 Ｎ）等の窒化リチウ
ム、もしくは金属リチウム箔、又はこれらの混合物を用
いてもよい。
質としてグラファイトを使用しているが、その他に、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ2 Ｏ3 等の遷移金属複合酸化物、ＷＯ2 、
ＭｏＯ2 等の遷移金属酸化物、グラファイト、カーボン
等の炭素質材料、Ｌｉ5 （Ｌｉ3 Ｎ）等の窒化リチウ
ム、もしくは金属リチウム箔、又はこれらの混合物を用
いてもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による高分子
電解質およびそれを用いた非水電解質電池は、電解質塩
としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣｌＯ4 との両方を備える
ことにより、電池温度が、内部短絡等によって異常に上
昇した場合、安全に電池内の正極と負極を絶縁状態にす
ることができる。
電解質およびそれを用いた非水電解質電池は、電解質塩
としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣｌＯ4 との両方を備える
ことにより、電池温度が、内部短絡等によって異常に上
昇した場合、安全に電池内の正極と負極を絶縁状態にす
ることができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 電解質塩としてＬｉＰＦ6 およびＬｉＣ
ｌＯ4 を備え、かつ非水電解液で膨潤または湿潤する性
質を持つ多孔性の高分子電解質を備えたことを特徴とす
る非水電解質電池。 - 【請求項２】 ＬｉＰＦ6 の含有量が、全ての電解質塩
の含有量に対して、０％より大きく、６０％以下である
ことを特徴とする請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項３】 高分子電解質の多孔度が２０〜９０％で
あることを特徴とする請求項１または２記載の非水電解
質電池。 - 【請求項４】 高分子がポリフッ化ビニリデン、ポリ塩
化ビニルあるいはポリアクリロニトリル、またはこれら
を主成分とする共重合体であることを特徴とする、請求
項１、２または３記載の非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9314251A JPH11135149A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9314251A JPH11135149A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 非水電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135149A true JPH11135149A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=18051107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9314251A Pending JPH11135149A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135149A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072399A1 (fr) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Yuasa Corporation | Electrolyte polymere |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP9314251A patent/JPH11135149A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072399A1 (fr) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Yuasa Corporation | Electrolyte polymere |
| JP4631168B2 (ja) * | 1999-05-24 | 2011-02-16 | 株式会社Ｇｓユアサ | ポリマー電解質 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041028 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041028 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
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|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070925 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080416 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080806 |