JPH1167267A - リチウム電池用電解液 - Google Patents
リチウム電池用電解液Info
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- JPH1167267A JPH1167267A JP9222577A JP22257797A JPH1167267A JP H1167267 A JPH1167267 A JP H1167267A JP 9222577 A JP9222577 A JP 9222577A JP 22257797 A JP22257797 A JP 22257797A JP H1167267 A JPH1167267 A JP H1167267A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自己消火性を有し、安全性に優れたリチウム
電池用電解液の提供。 【解決手段】 溶質のリチウム塩を、（ａ）式（１）で
示される環状リン酸エステル 【化１】 〔式中、Ｒ1 は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｒ
2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル１０〜
８０容積％を含有する混合溶媒に溶解したリチウム電池
用電解液。
電池用電解液の提供。 【解決手段】 溶質のリチウム塩を、（ａ）式（１）で
示される環状リン酸エステル 【化１】 〔式中、Ｒ1 は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｒ
2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル１０〜
８０容積％を含有する混合溶媒に溶解したリチウム電池
用電解液。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自己消火性を有
し、安全性に優れたリチウム電池用電解液に関するもの
である。
し、安全性に優れたリチウム電池用電解液に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、携帯化にとも
ない、有機溶媒電解液を用いたリチウム電池が高エネル
ギー密度の電源として広く用いられている。この有機溶
媒電解液は、高誘電率溶媒として炭酸エチレン、炭酸プ
ロピレン、γ−ブチロラクトンなどに、低粘性溶媒とし
て炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、
１，２−ジメトキシエタンなどを混合した溶媒に、溶質
（電解質）ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 などのリチウム塩を混
合したものが用いられている。
ない、有機溶媒電解液を用いたリチウム電池が高エネル
ギー密度の電源として広く用いられている。この有機溶
媒電解液は、高誘電率溶媒として炭酸エチレン、炭酸プ
ロピレン、γ−ブチロラクトンなどに、低粘性溶媒とし
て炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、
１，２−ジメトキシエタンなどを混合した溶媒に、溶質
（電解質）ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 などのリチウム塩を混
合したものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような電解液に使
用されている溶媒は引火性の高い可燃性溶媒であり、電
池内部の圧力上昇または電池の機械的破壊により電解液
が漏液した場合、引火燃焼する危険性がある。また、電
力貯蔵用あるいは電気自動車用大型電池の開発も進めら
れており、電解液の難燃化などの安全性向上が求められ
ている。本発明は、以上の課題を解決するものであり、
自己消火性を有する有機溶媒電解液の提供を目的とす
る。
用されている溶媒は引火性の高い可燃性溶媒であり、電
池内部の圧力上昇または電池の機械的破壊により電解液
が漏液した場合、引火燃焼する危険性がある。また、電
力貯蔵用あるいは電気自動車用大型電池の開発も進めら
れており、電解液の難燃化などの安全性向上が求められ
ている。本発明は、以上の課題を解決するものであり、
自己消火性を有する有機溶媒電解液の提供を目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶質としてリ
チウム塩を、（ａ）式（１）で示される環状リン酸エス
テル
チウム塩を、（ａ）式（１）で示される環状リン酸エス
テル
【０００５】
【化２】
【０００６】〔式中、Ｒ1 は炭素数２〜８のアルキレン
基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル１０〜
８０容積％を含有する混合溶媒に溶解したリチウム電池
用電解液を提供するものである。
基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル１０〜
８０容積％を含有する混合溶媒に溶解したリチウム電池
用電解液を提供するものである。
【０００７】
【作用】環状リン酸エステルは自己消火性を有し、電解
液に含有させることによりリチウム電池用電解液に自己
消火性を付与する。
液に含有させることによりリチウム電池用電解液に自己
消火性を付与する。
【０００８】
溶質としてのリチウム塩：本発明の電解液に用いる電解
質としては、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、
ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、Ｌｉ
Ｎ（ＣＦ3 ＳＯ2）2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＣＦ2 ＳＯ2 ）
2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（ＣＦ3 （ＣＦ2 ）3 ＳＯ
2 ）、ＬｉＮ（ＣＦ3 （ＣＦ2 ）3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ
（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＣＦ2 ＳＯ2 ）3
などのリチウム塩を使用することができる。電解液中の
リチウム塩濃度は、０．１〜１．５モル／リットルの濃
度範囲で用いることができる。
質としては、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、
ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、Ｌｉ
Ｎ（ＣＦ3 ＳＯ2）2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＣＦ2 ＳＯ2 ）
2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）（ＣＦ3 （ＣＦ2 ）3 ＳＯ
2 ）、ＬｉＮ（ＣＦ3 （ＣＦ2 ）3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ
（ＣＦ3 ＳＯ2 ）3 、ＬｉＣ（ＣＦ3 ＣＦ2 ＳＯ2 ）3
などのリチウム塩を使用することができる。電解液中の
リチウム塩濃度は、０．１〜１．５モル／リットルの濃
度範囲で用いることができる。
【０００９】混合溶媒：本発明において、溶媒として
は、（ａ）式（１）で示される環状リン酸エステル
は、（ａ）式（１）で示される環状リン酸エステル
【００１０】
【化３】
【００１１】〔式中、Ｒ1 は炭素数２〜８のアルキレン
基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル１０〜
８０容積％を含有する混合溶媒が用いられる。（ａ）環状リン酸エステル： 環状リン酸エステル（ａ）
の自己消火作用は、環状リン酸エステル中の炭素及び水
素含量が少ないほど、すなわちアルキレン基Ｒ1 及びア
ルキル基Ｒ2 が小さいほど大きい。したがって、アルキ
レン基Ｒ1 の炭素数は２〜８個が好ましく、アルキル基
Ｒ2 の炭素数は１〜４個が好ましい。アルキレン基Ｒ1
としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン
基、ブチレン基、イソブチレン基、テトラメチレン基、
ペンタメチレン基、トリメチルエチレン基、ヘキサメチ
レン基、テトラメチルエチレン基、ヘプタメチレン基、
オクタメチレン基などが挙げられる。また、アルキル基
Ｒ2 としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、
イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ
−ブチル基、イソブチル基などが挙げられる。
基を表し、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル１０〜
８０容積％を含有する混合溶媒が用いられる。（ａ）環状リン酸エステル： 環状リン酸エステル（ａ）
の自己消火作用は、環状リン酸エステル中の炭素及び水
素含量が少ないほど、すなわちアルキレン基Ｒ1 及びア
ルキル基Ｒ2 が小さいほど大きい。したがって、アルキ
レン基Ｒ1 の炭素数は２〜８個が好ましく、アルキル基
Ｒ2 の炭素数は１〜４個が好ましい。アルキレン基Ｒ1
としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン
基、ブチレン基、イソブチレン基、テトラメチレン基、
ペンタメチレン基、トリメチルエチレン基、ヘキサメチ
レン基、テトラメチルエチレン基、ヘプタメチレン基、
オクタメチレン基などが挙げられる。また、アルキル基
Ｒ2 としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、
イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ
−ブチル基、イソブチル基などが挙げられる。
【００１２】環状リン酸エステル（ａ）の具体例として
は、リン酸エチレンメチル、リン酸エチレンエチル、リ
ン酸エチレン−ｎ−プロピル、リン酸エチレンイソプロ
ピル、リン酸エチレン−ｎ−ブチル、リン酸エチレン−
ｓｅｃ−ブチル、リン酸エチレン−ｔ−ブチル、リン酸
プロピレンメチル、リン酸プロピレンエチル、リン酸プ
ロピレン−ｎ−プロピル、リン酸プロピレンイソプロピ
ル、リン酸プロピレン−ｎ−ブチル、リン酸プロピレン
−ｓｅｃ−ブチル、リン酸プロピレン−ｔ−ブチル、リ
ン酸トリメチレンメチル、リン酸トリメチレンエチル、
リン酸トリメチレン−ｎ−プロピル、リン酸トリメチレ
ンイソプロピル、リン酸トリメチレン−ｎ−ブチル、リ
ン酸トリメチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸トリメチレ
ン−ｔ−ブチル、リン酸ブチレンメチル、リン酸ブチレ
ンエチル、リン酸ブチレン−ｎ−プロピル、リン酸ブチ
レンイソプロピル、リン酸ブチレン−ｎ−ブチル、、リ
ン酸ブチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸ブチレン−ｔ−
ブチル、リン酸イソブチレンメチル、リン酸イソブチレ
ンエチル、リン酸イソブチレン−ｎ−プロピル、リン酸
イソブチレンイソプロピル、リン酸イソブチレン−ｎ−
ブチル、リン酸イソブチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸
イソブチレン−ｔ−ブチル、リン酸テトラメチレンメモ
リ、リン酸テトラメチレンエチル、リン酸テトラメチレ
ン−ｎ−プロピル、リン酸テトラメチレンイソプロピ
ル、リン酸テトラメチレン−ｎ−ブチル、リン酸テトラ
メチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸テトラメチレン−ｔ
−ブチル、リン酸ペンタメチレンメチル、リン酸ペンタ
メチレンエチル、リン酸ペンタメチレン−ｎ−プロピ
ル、リン酸ペンタメチレンイソプロピル、リン酸ペンタ
メチレン−ｎ−ブチル、リン酸ペンタメチレン−ｓｅｃ
−ブチル、リン酸ペンタメチレン−ｔ−ブチル、リン酸
トリメチルエチレンメチル、リン酸トリメチルエチレン
エチル、リン酸トリメチルエチレン−ｎ−プロピル、リ
ン酸トリメチルエチレンイソプロピル、リン酸トリメチ
ルエチレン−ｎ−ブチル、リン酸トリメチルエチレン−
ｓｅｃ−ブチル、リン酸トリメチルエチレン−ｔ−ブチ
ル、リン酸ヘキサメチレンメチル、リン酸ヘキサメチレ
ンエチル、リン酸ヘキサメチレン−ｎ−プロピル、リン
酸ヘキサメチレンイソプロピル、リン酸ヘキサメチレン
−ｎ−ブチル、リン酸ヘキサメチレン−ｓｅｃ−ブチ
ル、リン酸ヘキサメチレン−ｔ−ブチル、リン酸テトラ
メチルエチレンメチル、リン酸テトラメチルエチレンエ
チル、リン酸テトラメチルエチレン−ｎ−プロピル、リ
ン酸テトラメチルエチレンイソプロピル、リン酸テトラ
メチルエチレン−ｎ−ブチル、リン酸テトラメチルエチ
レン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸テトラメチルエチレン−
ｔ−ブチル、リン酸ヘプタメチレンメチル、リン酸ヘプ
タメチレンエチル、リン酸ヘプタメチレン−ｎ−プロピ
ル、リン酸ヘプタメチレンイソプロピル、リン酸ヘプタ
メチレン−ｎ−ブチル、リン酸ヘプタメチレン−ｓｅｃ
−ブチル、リン酸ヘプタメチレン−ｔ−ブチル、リン酸
オクタメチレンメチル、リン酸オクタメチレンエチル、
リン酸オクタメチレン−ｎ−プロピル、リン酸オクタメ
チレンイソプロピル、リン酸オクタメチレンｎ−ブチ
ル、リン酸オクタメチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸オ
クタメチレン−ｔ−ブチルなどが挙げられる。これらは
単独で、または２種以上混合して用いることができる。
は、リン酸エチレンメチル、リン酸エチレンエチル、リ
ン酸エチレン−ｎ−プロピル、リン酸エチレンイソプロ
ピル、リン酸エチレン−ｎ−ブチル、リン酸エチレン−
ｓｅｃ−ブチル、リン酸エチレン−ｔ−ブチル、リン酸
プロピレンメチル、リン酸プロピレンエチル、リン酸プ
ロピレン−ｎ−プロピル、リン酸プロピレンイソプロピ
ル、リン酸プロピレン−ｎ−ブチル、リン酸プロピレン
−ｓｅｃ−ブチル、リン酸プロピレン−ｔ−ブチル、リ
ン酸トリメチレンメチル、リン酸トリメチレンエチル、
リン酸トリメチレン−ｎ−プロピル、リン酸トリメチレ
ンイソプロピル、リン酸トリメチレン−ｎ−ブチル、リ
ン酸トリメチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸トリメチレ
ン−ｔ−ブチル、リン酸ブチレンメチル、リン酸ブチレ
ンエチル、リン酸ブチレン−ｎ−プロピル、リン酸ブチ
レンイソプロピル、リン酸ブチレン−ｎ−ブチル、、リ
ン酸ブチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸ブチレン−ｔ−
ブチル、リン酸イソブチレンメチル、リン酸イソブチレ
ンエチル、リン酸イソブチレン−ｎ−プロピル、リン酸
イソブチレンイソプロピル、リン酸イソブチレン−ｎ−
ブチル、リン酸イソブチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸
イソブチレン−ｔ−ブチル、リン酸テトラメチレンメモ
リ、リン酸テトラメチレンエチル、リン酸テトラメチレ
ン−ｎ−プロピル、リン酸テトラメチレンイソプロピ
ル、リン酸テトラメチレン−ｎ−ブチル、リン酸テトラ
メチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸テトラメチレン−ｔ
−ブチル、リン酸ペンタメチレンメチル、リン酸ペンタ
メチレンエチル、リン酸ペンタメチレン−ｎ−プロピ
ル、リン酸ペンタメチレンイソプロピル、リン酸ペンタ
メチレン−ｎ−ブチル、リン酸ペンタメチレン−ｓｅｃ
−ブチル、リン酸ペンタメチレン−ｔ−ブチル、リン酸
トリメチルエチレンメチル、リン酸トリメチルエチレン
エチル、リン酸トリメチルエチレン−ｎ−プロピル、リ
ン酸トリメチルエチレンイソプロピル、リン酸トリメチ
ルエチレン−ｎ−ブチル、リン酸トリメチルエチレン−
ｓｅｃ−ブチル、リン酸トリメチルエチレン−ｔ−ブチ
ル、リン酸ヘキサメチレンメチル、リン酸ヘキサメチレ
ンエチル、リン酸ヘキサメチレン−ｎ−プロピル、リン
酸ヘキサメチレンイソプロピル、リン酸ヘキサメチレン
−ｎ−ブチル、リン酸ヘキサメチレン−ｓｅｃ−ブチ
ル、リン酸ヘキサメチレン−ｔ−ブチル、リン酸テトラ
メチルエチレンメチル、リン酸テトラメチルエチレンエ
チル、リン酸テトラメチルエチレン−ｎ−プロピル、リ
ン酸テトラメチルエチレンイソプロピル、リン酸テトラ
メチルエチレン−ｎ−ブチル、リン酸テトラメチルエチ
レン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸テトラメチルエチレン−
ｔ−ブチル、リン酸ヘプタメチレンメチル、リン酸ヘプ
タメチレンエチル、リン酸ヘプタメチレン−ｎ−プロピ
ル、リン酸ヘプタメチレンイソプロピル、リン酸ヘプタ
メチレン−ｎ−ブチル、リン酸ヘプタメチレン−ｓｅｃ
−ブチル、リン酸ヘプタメチレン−ｔ−ブチル、リン酸
オクタメチレンメチル、リン酸オクタメチレンエチル、
リン酸オクタメチレン−ｎ−プロピル、リン酸オクタメ
チレンイソプロピル、リン酸オクタメチレンｎ−ブチ
ル、リン酸オクタメチレン−ｓｅｃ−ブチル、リン酸オ
クタメチレン−ｔ−ブチルなどが挙げられる。これらは
単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００１３】（ｂ）環状炭酸エステル：環状炭酸エステ
ルとしては、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチ
レン、炭酸イソブチレン、炭酸トリメチレン、炭酸トリ
メチルエチレン、炭酸テトラメチルエチレン、炭酸ジメ
チルトリメチレンなどが挙げられる。これらは単独で、
または２種以上混合して用いることができる。
ルとしては、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチ
レン、炭酸イソブチレン、炭酸トリメチレン、炭酸トリ
メチルエチレン、炭酸テトラメチルエチレン、炭酸ジメ
チルトリメチレンなどが挙げられる。これらは単独で、
または２種以上混合して用いることができる。
【００１４】（ｃ）他の溶媒：環状リン酸エステル
（ａ）及び環状炭酸エステル（ｂ）を混合溶媒として使
用することの外に、電解液の電導度向上のため環状リン
酸エステル及び環状炭酸エステル以外の溶媒（ｃ）を混
合して用いてもよい。この場合、環状リン酸エステルの
量は２０〜５５容積％、また環状炭酸エステル３０〜７
５容積％、（ｃ）他の溶媒５〜１５容積％含まれていれ
ばよい。このような範囲にすることにより、電導度が高
く、かつ自己消火性の優れたリチウム電池用電解液を得
ることができる。
（ａ）及び環状炭酸エステル（ｂ）を混合溶媒として使
用することの外に、電解液の電導度向上のため環状リン
酸エステル及び環状炭酸エステル以外の溶媒（ｃ）を混
合して用いてもよい。この場合、環状リン酸エステルの
量は２０〜５５容積％、また環状炭酸エステル３０〜７
５容積％、（ｃ）他の溶媒５〜１５容積％含まれていれ
ばよい。このような範囲にすることにより、電導度が高
く、かつ自己消火性の優れたリチウム電池用電解液を得
ることができる。
【００１５】環状リン酸エステル及び環状炭酸エステル
以外の溶媒としては、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチ
ル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジイソプロピ
ル、炭酸メチルプロピル、炭酸メチルイソプロピル、炭
酸エチルプロピル、炭酸エチルイソプロピルなどの鎖状
炭酸エステル類、１，２−ジメトキシエタン、１，２−
ジエトキシエタン、１−エトキシ−２−メトキシエタ
ン、１，２−ジプロポキシエタン、１，２−ジイソプロ
ポキシエタン、１，２−ジブトキシエタンなどの鎖状エ
ーテル類、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフ
ラン、テトラヒドロピラン、メチルテトラヒドロピラ
ン、ジオキサンなどの環状エーテル類、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピ
オン酸エチル、γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクト
ン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトンなどのカ
ルボン酸エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミドなどのアミド類、亜硫酸ジメチル、亜硫酸
ジエチル、亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレンなどの亜
硫酸エステル類、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸エ
チレン、硫酸プロピレンなどの硫酸エステル、ジメチル
スルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシ
ド類、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラ
ンなどのスルホン類、アセトニトリル、プロピオニトリ
ルなどのニトリル類を単独で、または２種以上混合して
用いることもできる。これらの中でも１，２−ジメトキ
シエタン、炭酸ジメチルが好ましい。
以外の溶媒としては、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチ
ル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジイソプロピ
ル、炭酸メチルプロピル、炭酸メチルイソプロピル、炭
酸エチルプロピル、炭酸エチルイソプロピルなどの鎖状
炭酸エステル類、１，２−ジメトキシエタン、１，２−
ジエトキシエタン、１−エトキシ−２−メトキシエタ
ン、１，２−ジプロポキシエタン、１，２−ジイソプロ
ポキシエタン、１，２−ジブトキシエタンなどの鎖状エ
ーテル類、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフ
ラン、テトラヒドロピラン、メチルテトラヒドロピラ
ン、ジオキサンなどの環状エーテル類、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピ
オン酸エチル、γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクト
ン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトンなどのカ
ルボン酸エステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチル
アセトアミドなどのアミド類、亜硫酸ジメチル、亜硫酸
ジエチル、亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレンなどの亜
硫酸エステル類、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸エ
チレン、硫酸プロピレンなどの硫酸エステル、ジメチル
スルホキシド、ジエチルスルホキシドなどのスルホキシ
ド類、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラ
ンなどのスルホン類、アセトニトリル、プロピオニトリ
ルなどのニトリル類を単独で、または２種以上混合して
用いることもできる。これらの中でも１，２−ジメトキ
シエタン、炭酸ジメチルが好ましい。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、評価は次の方法による。電解液の自己消火性評価及び電導度測定 幅１５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．１９ｍｍの短冊
状のガラス繊維濾紙を電解液の入ったビーカーに１０分
以上を浸した。ビーカーの縁でガラス繊維濾紙から過剰
の電解液を除き、ガラス繊維濾紙の一端をクリップで摘
み垂直に吊した。この下端にライターで着火し、自己消
火するまでの時間を測定した。また、電解液の電導度
（２５℃）については電導度計を用いて測定した。
る。なお、評価は次の方法による。電解液の自己消火性評価及び電導度測定 幅１５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．１９ｍｍの短冊
状のガラス繊維濾紙を電解液の入ったビーカーに１０分
以上を浸した。ビーカーの縁でガラス繊維濾紙から過剰
の電解液を除き、ガラス繊維濾紙の一端をクリップで摘
み垂直に吊した。この下端にライターで着火し、自己消
火するまでの時間を測定した。また、電解液の電導度
（２５℃）については電導度計を用いて測定した。
【００１７】実施例１ エチレンカーボネート（ＥＣ）、１，２−ジメトキシエ
タン（ＤＭＥ）、リン酸メチルエチレン（ＭＥＰ）の各
々の容積％を、４０容積％、１０容積％、５０容積％と
した混合溶媒に、濃度１．０モル／リットルとなる量の
ＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及び
電導度を測定した。結果を表１に示す。
タン（ＤＭＥ）、リン酸メチルエチレン（ＭＥＰ）の各
々の容積％を、４０容積％、１０容積％、５０容積％と
した混合溶媒に、濃度１．０モル／リットルとなる量の
ＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及び
電導度を測定した。結果を表１に示す。
【００１８】実施例２ ＥＣ、ＤＭＥ、ＭＥＰの各々の容積％を、６０容積％、
１０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
１に示す。
１０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
１に示す。
【００１９】比較例１ ＥＣ、ＤＭＥ、ＭＥＰの各々の容積％を、８０容積％、
１０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
１に示す。
１０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
１に示す。
【００２０】比較例２ ＥＣ、ＤＭＥの各々の容積％を、９０容積％、１０容積
％とした混合溶媒に、濃度１．０モル／リットルとなる
量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性
及び電導度を測定した。結果を表１に示す。
％とした混合溶媒に、濃度１．０モル／リットルとなる
量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性
及び電導度を測定した。結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例３ ＥＣ、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、ＭＥＰの各々の容積％
を、４０容積％、１０容積％、５０容積％とした混合溶
媒に濃度１．０モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を
溶解した電解液について、自己消火性及び電導度を測定
した。結果を表２に示す。
を、４０容積％、１０容積％、５０容積％とした混合溶
媒に濃度１．０モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を
溶解した電解液について、自己消火性及び電導度を測定
した。結果を表２に示す。
【００２３】実施例４ ＥＣ、ＤＭＣ、ＭＥＰの各々の容積％を、６０容積％、
１０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
２に示す。
１０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
２に示す。
【００２４】比較例３ ＥＣ、ＤＭＥ、ＭＥＰの各々の容積％を、８０容積％、
１０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
２に示す。
１０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
２に示す。
【００２５】比較例４ ＥＣ、ＤＭＣの各々の容積％を、９０容積％、１０容積
％とした混合溶媒に濃度１．０モル／リットルとなる量
のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及
び電導度を測定した。結果を表２に示す。
％とした混合溶媒に濃度１．０モル／リットルとなる量
のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及
び電導度を測定した。結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】実施例５ ＥＣ、炭酸プロピレン（ＰＣ）、ＭＥＰの各々の容積％
を４０容積％、１０容積％、５０容積％とした混合溶媒
に濃度１．０モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶
解した電解液について、自己消火性及び電導度を測定し
た。結果を表３に示す。
を４０容積％、１０容積％、５０容積％とした混合溶媒
に濃度１．０モル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶
解した電解液について、自己消火性及び電導度を測定し
た。結果を表３に示す。
【００２８】実施例６ ＥＣ、ＰＣ、ＭＥＰの各々の容積％を、６０容積％、１
０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０モ
ル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液に
ついて、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表３
に示す。
０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０モ
ル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液に
ついて、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表３
に示す。
【００２９】比較例５ ＥＣ、ＰＣ、ＭＥＰの各々の容積％を、８０容積％、１
０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０モ
ル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液に
ついて、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表３
に示す。
０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０モ
ル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液に
ついて、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表３
に示す。
【００３０】比較例６ ＥＣ、ＰＣの各々の容積％を，９０容積％、１０容積％
とした混合溶媒に，濃度１．０モル／リットルとなる量
のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及
び電導度を測定した。結果を表３に示す。
とした混合溶媒に，濃度１．０モル／リットルとなる量
のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及
び電導度を測定した。結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例７ ＥＣ、ＤＭＥ、リン酸エチルエチレン（ＥＥＰ）の各々
の容積％を、４０容積％、１０容積％、５０容積％とし
た混合溶媒に濃度１．０モル／リットルとなる量のＬｉ
ＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及び電導
度を測定した。結果を表４に示す。
の容積％を、４０容積％、１０容積％、５０容積％とし
た混合溶媒に濃度１．０モル／リットルとなる量のＬｉ
ＰＦ6 を溶解した電解液について、自己消火性及び電導
度を測定した。結果を表４に示す。
【００３３】実施例８ ＥＣ、ＤＭＥ、ＥＥＰの各々の容積％を、６０容積％、
１０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＥ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
４に示す。
１０容積％、３０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０
モル／リットルとなる量のＬｉＰＥ6 を溶解した電解液
について、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表
４に示す。
【００３４】比較例７ ＥＣ、ＤＭＥ、ＥＥＰの各々の容積％を８０容積％、１
０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０モ
ル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液に
ついて、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表４
に示す。
０容積％、１０容積％とした混合溶媒に、濃度１．０モ
ル／リットルとなる量のＬｉＰＦ6 を溶解した電解液に
ついて、自己消火性及び電導度を測定した。結果を表４
に示す。
【００３５】
【表４】
【００３６】
【発明の効果】自己消火性を有する環状リン酸エステル
を電解液中に含有させることにより、電解液は自己消火
性が付与される。この電解液を用いたリチウム電池は、
電解液漏洩の際、着火炎上等の危険性がなくなり安全性
が向上する。
を電解液中に含有させることにより、電解液は自己消火
性が付与される。この電解液を用いたリチウム電池は、
電解液漏洩の際、着火炎上等の危険性がなくなり安全性
が向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 彰一郎 茨城県稲敷郡阿見町中央８丁目３番１号 三菱化学株式会社筑波研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 溶質のリチウム塩を、（ａ）式（１）で
示される環状リン酸エステル 【化１】 〔式中、Ｒ1 は炭素数２〜８のアルキレン基を表し、Ｒ
2 は炭素数１〜４のアルキル基を表す。〕 ２０〜５５容積％および（ｂ）環状炭酸エステル：１０
〜８０容積％を含有する混合溶媒に溶解したリチウム電
池用電解液。 - 【請求項２】 環状炭酸エステル（ｂ）が、炭酸エチレ
ン、炭酸プロピレンより選ばれた化合物である請求項１
記載のリチウム電池用分解液。 - 【請求項３】 式（１）で示される環状リン酸エステル
（ａ）が、リン酸メチルエチレン、リン酸エチルエチレ
ンより選ばれた化合物である、請求項１記載のリチウム
電池用電解液。 - 【請求項４】 混合溶媒は、（ａ）式（１）で示される
環状リン酸エステル２０〜５５容積％、（ｂ）環状炭酸
エステル３０〜７５容積％および（ｃ）１，２−ジメト
キシエタンおよび炭酸ジメチルより選ばれた化合物５〜
１５容積％の混合物である、請求項１記載のリチウム電
池用電解液。 - 【請求項５】 溶質のリチウム塩が、ＬｉＰＦ6 であ
る、請求項１記載のリチウム電池用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9222577A JPH1167267A (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | リチウム電池用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9222577A JPH1167267A (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | リチウム電池用電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167267A true JPH1167267A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16784657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9222577A Pending JPH1167267A (ja) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | リチウム電池用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167267A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1357628A1 (en) * | 2001-01-04 | 2003-10-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytic liquids and lithium secondary battery employing the same |
| JP2007242441A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Sony Corp | 角型又はラミネート型電池用非水電解質組成物及び非水電解質二次電池 |
| US8257870B2 (en) | 2006-07-24 | 2012-09-04 | Bridgestone Corporation | Non-aqueous electrolyte for battery and non-aqueous electrolyte battery comprising the same |
| JPWO2019093411A1 (ja) * | 2017-11-08 | 2020-11-19 | 国立大学法人 東京大学 | 消火性電解液及び当該電解液を含む二次電池 |
-
1997
- 1997-08-19 JP JP9222577A patent/JPH1167267A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1357628A1 (en) * | 2001-01-04 | 2003-10-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolytic liquids and lithium secondary battery employing the same |
| EP1357628A4 (en) * | 2001-01-04 | 2008-03-12 | Mitsubishi Chem Corp | WATER-FREE ELECTROLYTIC LIQUIDS AND LITHIUM SECONDARY BATTERIES THEREWITH |
| JP2007242441A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Sony Corp | 角型又はラミネート型電池用非水電解質組成物及び非水電解質二次電池 |
| US8257870B2 (en) | 2006-07-24 | 2012-09-04 | Bridgestone Corporation | Non-aqueous electrolyte for battery and non-aqueous electrolyte battery comprising the same |
| JPWO2019093411A1 (ja) * | 2017-11-08 | 2020-11-19 | 国立大学法人 東京大学 | 消火性電解液及び当該電解液を含む二次電池 |
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