JPS59130073A - リチウム電池用電解液 - Google Patents
リチウム電池用電解液Info
- Publication number
- JPS59130073A JPS59130073A JP58005510A JP551083A JPS59130073A JP S59130073 A JPS59130073 A JP S59130073A JP 58005510 A JP58005510 A JP 58005510A JP 551083 A JP551083 A JP 551083A JP S59130073 A JPS59130073 A JP S59130073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- ethylene glycol
- charge
- discharge
- lithium
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
る。
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っている。
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っている。
二次化が可能な正極活物質として、Ｖ９０ｓ、Ｖ６Ｏ１
３等の金属酸化物、Ｔ Ｉ Ｓ ２、Ｖ Ｓ ｗ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４，０８９，０５２号明細書参照）等が開示されて
いる。
３等の金属酸化物、Ｔ Ｉ Ｓ ２、Ｖ Ｓ ｗ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４，０８９，０５２号明細書参照）等が開示されて
いる。
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
大な問題となっている。Ｌｉ極の充放電効率を向上させ
る試みとしてはＬｉＣｌ０ａ／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（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｃｈ ｉｍ ｉｃａ、Δｃｔａ、ｖｏ１．２
２＋ 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。
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
大な問題となっている。Ｌｉ極の充放電効率を向上させ
る試みとしてはＬｉＣｌ０ａ／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（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｃｈ ｉｍ ｉｃａ、Δｃｔａ、ｖｏ１．２
２＋ 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。
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Ｌｉ極の充放電特性の優れたリチウム−次
及び二次電池用電解液を提供することにある。
、その目的はＬｉ極の充放電特性の優れたリチウム−次
及び二次電池用電解液を提供することにある。
したがって、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、前記電解液の添加剤として、エチレングリコ
ールを用いたことを特徴とするものである。
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、前記電解液の添加剤として、エチレングリコ
ールを用いたことを特徴とするものである。
本発明によれば、リチウム塩を有機溶媒に溶解した電解
液に、エチレングリコールを添加することによ？ＪＬｉ
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
。
液に、エチレングリコールを添加することによ？ＪＬｉ
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
。
本発明を更に詳しく説明する。
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熔解した電解液の添加剤
としてエチレングリコールが用いられる。
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熔解した電解液の添加剤
としてエチレングリコールが用いられる。
本発明によるリチウム二次電池の非水電解液に用いられ
る有機溶媒は、従来、この種の電解液に用いられるもの
であればいかなるものでもよい。
る有機溶媒は、従来、この種の電解液に用いられるもの
であればいかなるものでもよい。
例えば、プロピレンカーボネイト、テトラハイドロフラ
ン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジオ
キソラン、１，２−ジメトキシエタン、２−メチルテト
之ハイドロフランから選択された１種以上の有機溶媒で
あることができる。
ン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジオ
キソラン、１，２−ジメトキシエタン、２−メチルテト
之ハイドロフランから選択された１種以上の有機溶媒で
あることができる。
さらに、溶質であるリチウム塩は前述の有機溶媒と同様
限定されない。例えば、ＬｉＣｌ０ａ、ＬｉＢＦ４、Ｌ
ｉＡｓＦｅ、ＬｉＰＦ５、ＬｉＡＩＣ１４、ＣＦ３０３
３ Ｌ ｉ、 ＣＦ３ＣＯ２Ｌ ｉから選択された１種
以上のような、一般に非水電解液の溶質として用いられ
るリチウム塩を有効に用いることができる。
限定されない。例えば、ＬｉＣｌ０ａ、ＬｉＢＦ４、Ｌ
ｉＡｓＦｅ、ＬｉＰＦ５、ＬｉＡＩＣ１４、ＣＦ３０３
３ Ｌ ｉ、 ＣＦ３ＣＯ２Ｌ ｉから選択された１種
以上のような、一般に非水電解液の溶質として用いられ
るリチウム塩を有効に用いることができる。
本発明において前記非水電解液に添加される添加剤はエ
チレングリコールである。
チレングリコールである。
エチレングリコールを添加する事により、Ｌｉ表面に固
体電解質を形成する事が考えられ、この事が電解液構成
物質とＬｉとの間の自己放電的反応やＬｉの析出形態を
変化させ、充放電効率の向上が期待される。従って、エ
チレングリコールを添加する事により汎用的に種々の有
機溶媒、Ｌｉ塩を用いた非水電解液中でのＬｉ極の充放
電特性を向上できる。又、この事により有機溶媒に溶解
する正極活物質や液体正極活物質のＬｉ電池への使用も
可能になるという利点を有する。
体電解質を形成する事が考えられ、この事が電解液構成
物質とＬｉとの間の自己放電的反応やＬｉの析出形態を
変化させ、充放電効率の向上が期待される。従って、エ
チレングリコールを添加する事により汎用的に種々の有
機溶媒、Ｌｉ塩を用いた非水電解液中でのＬｉ極の充放
電特性を向上できる。又、この事により有機溶媒に溶解
する正極活物質や液体正極活物質のＬｉ電池への使用も
可能になるという利点を有する。
非水電解液に添加するエチレングリコールの量は、体積
混合比で１０％を上限とするのが好ましい。１０％を超
えるとＬｉの充放電特性が劣化する虞れがあるからであ
る。
混合比で１０％を上限とするのが好ましい。１０％を超
えるとＬｉの充放電特性が劣化する虞れがあるからであ
る。
次ぎに、本発明の詳細な説明する。
実施例１
ｐｔ極を作用極、対極にＬｉを参照電極としてＬｉを用
いた電池を組み、ｐｔ補極上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ＩＮ
ＬｉＣｌＯ４及び体積混合比 ２．７％のエチレング
リコールをプロピレンカーボネイトに溶解させたものを
用いた。
いた電池を組み、ｐｔ補極上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ＩＮ
ＬｉＣｌＯ４及び体積混合比 ２．７％のエチレング
リコールをプロピレンカーボネイトに溶解させたものを
用いた。
この電解液のモル当量導電率は６． ３ｍｏｌ −’Ω
−１ｃｆｌ１２であり、ＩＮ ＬｉＣＩＯ４／プロピ
レンカーボネイト単独系のモル当量導電率の６゜００ｍ
ｏｌ−”Ω−１ａｎ２より高かった・測定は、まず０．
５ｍＡ／ｃＪの定電流で２０分間、ｐｔ補極上Ｌｉを析
出させ充電した後、０．５ｍ Ａ ／ ｃｌの定電流で
ｐｔ補極上析出したＬｉをＬｉ＋イオンとして放電する
サイクル試験を行った。充放電効率は、ｐｔ極の電位の
変化より求め、ｐｔ補極上析出した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
。
−１ｃｆｌ１２であり、ＩＮ ＬｉＣＩＯ４／プロピ
レンカーボネイト単独系のモル当量導電率の６゜００ｍ
ｏｌ−”Ω−１ａｎ２より高かった・測定は、まず０．
５ｍＡ／ｃＪの定電流で２０分間、ｐｔ補極上Ｌｉを析
出させ充電した後、０．５ｍ Ａ ／ ｃｌの定電流で
ｐｔ補極上析出したＬｉをＬｉ＋イオンとして放電する
サイクル試験を行った。充放電効率は、ｐｔ極の電位の
変化より求め、ｐｔ補極上析出した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、（ａ）は本発明のｌＮＬｉＣＩＯ４／
エチレングリコール／プロピレンカーボネイトを電解液
として用いた場合のものであり、（ｂ）は参考例のＩ
Ｎ Ｌ ｉ ＣＩ Ｏ４／プロピレンカーボネイトを
用いた場合の充放電特性を示したものである。
図であり、図中、（ａ）は本発明のｌＮＬｉＣＩＯ４／
エチレングリコール／プロピレンカーボネイトを電解液
として用いた場合のものであり、（ｂ）は参考例のＩ
Ｎ Ｌ ｉ ＣＩ Ｏ４／プロピレンカーボネイトを
用いた場合の充放電特性を示したものである。
第１図から判る様に、エチレングリコールを添加した電
解液を使用することにより、Ｌｉ極の充放電特性は著し
く向上している。
解液を使用することにより、Ｌｉ極の充放電特性は著し
く向上している。
実施例２
電解液としてＩＮ ＬｉＣｌＯ４と体積混合比５．４
％のエチレングリコールをプロピレンカーボネイトに溶
解させ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。
％のエチレングリコールをプロピレンカーボネイトに溶
解させ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。
この電解液のモル当量導電率は６． ５ｍｏｌ −”Ω
−１ｄであり、ＩＮ ＬｉＣｌ０ａ／プロピレンカー
ボネイト単独系のモル当量導電率である、６、ＯＯ川用
１−１Ω−１ｄより高かった。
−１ｄであり、ＩＮ ＬｉＣｌ０ａ／プロピレンカー
ボネイト単独系のモル当量導電率である、６、ＯＯ川用
１−１Ω−１ｄより高かった。
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、（ａ）は本発明のｌＮ１１ｃｌｏ４／
エチレングリコール（体積混合比 ５．４％）／プロピ
レンカーボネイトを電解液として用いた場合のであり、
（ｂ）は参考例としてＩＮ ＬｉＣＩＯ４／プロピレ
ンカーボネイトを電解液として用いた場合の充放電特性
を示したものである。
図であり、図中、（ａ）は本発明のｌＮ１１ｃｌｏ４／
エチレングリコール（体積混合比 ５．４％）／プロピ
レンカーボネイトを電解液として用いた場合のであり、
（ｂ）は参考例としてＩＮ ＬｉＣＩＯ４／プロピレ
ンカーボネイトを電解液として用いた場合の充放電特性
を示したものである。
第２図から判る様に、エチレングリコールを添加した電
解液を使用することにより、Ｌｉ極の充放電特性は著し
く向上している。
解液を使用することにより、Ｌｉ極の充放電特性は著し
く向上している。
リチウム塩をを機溶媒に溶解させた非水電解液において
、エチレングリコールを添加剤として用いる事により、
Ｌｉ極の充放電特性の優れたリチウム二次電池用非水電
解液を提供する事ができる。
、エチレングリコールを添加剤として用いる事により、
Ｌｉ極の充放電特性の優れたリチウム二次電池用非水電
解液を提供する事ができる。
第１図及び第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。 出願人代理人 雨 宮 正 季節 Ｉ 口 ジ イ り ノＬ 妻父 第 ２１ ソイク／Ｉ／飲
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。 出願人代理人 雨 宮 正 季節 Ｉ 口 ジ イ り ノＬ 妻父 第 ２１ ソイク／Ｉ／飲
Claims (1)
- リチウム塩を有機溶媒に熔解させたリチウム電池用電解
液において、前記電解液の添加剤として、エチレングリ
コールを用いたことを特徴とするリチウム電池用電解液
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58005510A JPS59130073A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | リチウム電池用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58005510A JPS59130073A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | リチウム電池用電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59130073A true JPS59130073A (ja) | 1984-07-26 |
Family
ID=11613185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58005510A Pending JPS59130073A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | リチウム電池用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59130073A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089075A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JP2001118599A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| WO2016097847A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery |
-
1983
- 1983-01-17 JP JP58005510A patent/JPS59130073A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089075A (ja) * | 1983-10-20 | 1985-05-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH0479476B2 (ja) * | 1983-10-20 | 1992-12-16 | Sanyo Electric Co | |
| JP2001118599A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP4505897B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2010-07-21 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| WO2016097847A1 (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7247404B2 (en) | Electrolyte for lithium secondary batteries and lithium secondary battery comprising the same | |
| JPS59134568A (ja) | リチウム電池用電解液 | |
| JPS60154478A (ja) | リチウム二次電池用電解液 | |
| JPS6362869B2 (ja) | ||
| JPH053112B2 (ja) | ||
| JPS59130073A (ja) | リチウム電池用電解液 | |
| JP2000021448A (ja) | 高分子電解質二次電池 | |
| JPH0351068B2 (ja) | ||
| JPH0477426B2 (ja) | ||
| JP3831599B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPS6079677A (ja) | リチウム二次電池用電解液 | |
| JPS5931571A (ja) | リチウム二次電池用電解液 | |
| JPH0495362A (ja) | 非水系電解液電池 | |
| JPH0226345B2 (ja) | ||
| JPH0377626B2 (ja) | ||
| JPS61230276A (ja) | リチウム二次電池用電解液 | |
| JPH1079262A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0359963A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2000040524A (ja) | リチウム二次電池用電解液及び二次電池 | |
| JPH04206471A (ja) | 非水系電解液及びそれを含む電池 | |
| JPH0351061B2 (ja) | ||
| JPH0722068A (ja) | 非水溶媒電解液を有する二次電池 | |
| JPS58106771A (ja) | リチウム二次電池用非水電解液 | |
| JPS6325462B2 (ja) | ||
| JPH04277469A (ja) | 非水系電解液及びそれを含む電池 |