JPS59134567A - 有機電解液電池 - Google Patents
有機電解液電池Info
- Publication number
- JPS59134567A JPS59134567A JP58008424A JP842483A JPS59134567A JP S59134567 A JPS59134567 A JP S59134567A JP 58008424 A JP58008424 A JP 58008424A JP 842483 A JP842483 A JP 842483A JP S59134567 A JPS59134567 A JP S59134567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- organic
- dioxide gas
- lithium
- battery
- 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
- 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
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】
産業上の利用分野
本発明は、金属リチウムを活物質とした負極と、各種の
金属酸化物、ハロゲン化物、硫化物からなる固体状活物
質を用いた正極と、有機溶媒に無機塩を溶解した有機電
解液よりなる電池に関するものである。
金属酸化物、ハロゲン化物、硫化物からなる固体状活物
質を用いた正極と、有機溶媒に無機塩を溶解した有機電
解液よりなる電池に関するものである。
従来例の構成とその問題点
負極活物質に金属リチウム、正極活物質に二酸化マンガ
ン、酸化クロムなどの酸化物、フッ化炭素、フッ化ニッ
ケルなどのハロゲン化物、硫化鉄などの硫化物をそれぞ
れ使用し、γ−ブチロラクトン、プロピレンカー、ボネ
ート、テトラヒドロフラン、１．２−ジメトキシエタン
、ジオキソラン。
ン、酸化クロムなどの酸化物、フッ化炭素、フッ化ニッ
ケルなどのハロゲン化物、硫化鉄などの硫化物をそれぞ
れ使用し、γ−ブチロラクトン、プロピレンカー、ボネ
ート、テトラヒドロフラン、１．２−ジメトキシエタン
、ジオキソラン。
アセトニトリルの単独もしくは、混合溶媒に、過塩葉酸
リチウム、ホウフッ化リチウムなどの無機塩を溶解した
有機電解液から構成される電池、いわゆるリチウム電池
は、一般的に、高エネルギー密度であり、かつ長期保存
特性が非常に優れている。このような特長から従来の水
溶性系電池にかわって、時計、カメラなどの長期特性の
安定が要求される機器の電源に使用されてきている。し
かしながら、最近ではメモリーバンクアップの電源など
、あらたな需要がおこり、電池の保存性能についても、
これまでの５年もしくは６０°Ｃ以下の保存温度に耐え
られるという乗件から、１０年以上、または、８０°Ｃ
以上の保存温度に耐えられる性能が要求されはじめた。
リチウム、ホウフッ化リチウムなどの無機塩を溶解した
有機電解液から構成される電池、いわゆるリチウム電池
は、一般的に、高エネルギー密度であり、かつ長期保存
特性が非常に優れている。このような特長から従来の水
溶性系電池にかわって、時計、カメラなどの長期特性の
安定が要求される機器の電源に使用されてきている。し
かしながら、最近ではメモリーバンクアップの電源など
、あらたな需要がおこり、電池の保存性能についても、
これまでの５年もしくは６０°Ｃ以下の保存温度に耐え
られるという乗件から、１０年以上、または、８０°Ｃ
以上の保存温度に耐えられる性能が要求されはじめた。
この点に関し、現存するリチウム電池では、正憔活物質
の安定性及び有機電解液の安定性の面から種々の問題が
あり、十分に上記の要求を満たすことはできなかった。
の安定性及び有機電解液の安定性の面から種々の問題が
あり、十分に上記の要求を満たすことはできなかった。
発明の目的
本発明の目的は、前述した問題点を克服し、８０°Ｃ以
上の高温保存においても保存特性に優れた有機電解液電
池を提供することにある。
上の高温保存においても保存特性に優れた有機電解液電
池を提供することにある。
発明の構成
上記目的を達成するために、本発明はリチウムからなる
負極と、正極と無機塩を溶解した有機電解液を使用する
電池において、炭酸ガスを含んだ有機電解液を用いたこ
とを特４ｖとするものである。
負極と、正極と無機塩を溶解した有機電解液を使用する
電池において、炭酸ガスを含んだ有機電解液を用いたこ
とを特４ｖとするものである。
一般的に、この種の有機電解液電池の貯蔵性がすぐれて
いる原因としては、負極活物質である金属リチウムと、
電解液に使用されている有機溶媒とが瞬時に反応し、リ
チウム表面上に化学的に安定な保護膜が形成され、それ
以後は有機溶媒と金属リチウムとの反応が進行しないた
めとされている。しかし、８０°Ｃ以上の高温状態では
、有機溶媒と金属リチウムとの反応が前述と異なり、安
定な保護膜の形成がおこなわれず、有機溶媒と金属リチ
ウムとの反応が進行して最終的に、金属リチウムが消耗
し、電池の容量が著しく低下する。本発明は、有機電解
中に、金属リチウムと反応してリチウム表面上に安定な
保護膜を形成する炭酸ガス（ＣＯ２）をあらかじめ含有
させて電池を構成することにより、８０°Ｃ以上の高温
貯蔵性を改良したものである。
いる原因としては、負極活物質である金属リチウムと、
電解液に使用されている有機溶媒とが瞬時に反応し、リ
チウム表面上に化学的に安定な保護膜が形成され、それ
以後は有機溶媒と金属リチウムとの反応が進行しないた
めとされている。しかし、８０°Ｃ以上の高温状態では
、有機溶媒と金属リチウムとの反応が前述と異なり、安
定な保護膜の形成がおこなわれず、有機溶媒と金属リチ
ウムとの反応が進行して最終的に、金属リチウムが消耗
し、電池の容量が著しく低下する。本発明は、有機電解
中に、金属リチウムと反応してリチウム表面上に安定な
保護膜を形成する炭酸ガス（ＣＯ２）をあらかじめ含有
させて電池を構成することにより、８０°Ｃ以上の高温
貯蔵性を改良したものである。
実施例の説明
以下、本発明の詳細は実施例にもとづき、説明する。
第１図は、本発明の実施例における扁平形有機電解液電
池の断面図である。図中１は負極端子をかねるステンレ
ス鋼製の封口板、２は封口板１に溶接されたニッケル製
の負極集電体であり、これには負極活物質である金属リ
チウム３が圧着されている。４および４はポリプロピレ
ン不織布からなるセパレータ、５は正極活物質であるフ
ッ化炭素と、導電材と結着剤とからなる正極、６は正極
端子をかねるステンレス鋼製のケースでその内部底部に
は電気溶接によりステンレス鋼製の正極集電体を固定し
ている。８はポリプロピレンからなるガスケントである
。なお、電解液にはプロピレンカーボネートと１．２−
ジメトキシエタンとの混合溶媒（溶損比１：１）に１モ
ルのホウフッ化リチウムを溶解させるとともに炭酸ガス
を飽和状態で含ませた有機電解液を使用した。なお、こ
の電池のサイズは外径２ｏｗｔ１１高さ１．６胴とした
。
池の断面図である。図中１は負極端子をかねるステンレ
ス鋼製の封口板、２は封口板１に溶接されたニッケル製
の負極集電体であり、これには負極活物質である金属リ
チウム３が圧着されている。４および４はポリプロピレ
ン不織布からなるセパレータ、５は正極活物質であるフ
ッ化炭素と、導電材と結着剤とからなる正極、６は正極
端子をかねるステンレス鋼製のケースでその内部底部に
は電気溶接によりステンレス鋼製の正極集電体を固定し
ている。８はポリプロピレンからなるガスケントである
。なお、電解液にはプロピレンカーボネートと１．２−
ジメトキシエタンとの混合溶媒（溶損比１：１）に１モ
ルのホウフッ化リチウムを溶解させるとともに炭酸ガス
を飽和状態で含ませた有機電解液を使用した。なお、こ
の電池のサイズは外径２ｏｗｔ１１高さ１．６胴とした
。
第２図に、上記電池を８０°Ｃで保存した後、３゜ＫΩ
の定抵抗で放電（雰囲気温度２０°ＣＬＬ、だ時の終止
電圧２Ｖ−ｉでの放電容量特性を示した。図中へは前述
した有機電解液中に乾燥した炭酸ガスを約１時間バブリ
ングさせて、はぼＭ機電解中に炭酸ガスを飽和させた後
、電池組立に使用した場合である。Ｂは無処理の有機電
解液を使用した場合、Ｃは有機電解液中に乾燥した不活
性ガス（アルゴンガス）を約１時間バブリングし、有機
電解液中の溶存炭酸ガスを除去した後、電池組立に使用
した場合である。図に示すとおり、炭酸ガスを含んだ電
解液を使用した電池Ａは、８ｏ″Ｃ保任３か月でも電池
容量の劣化は約７係であるが、無処理の電池Ｂは約１５
飴の劣化となり、溶存炭酸ガスのない電池Ｃでは容量劣
化が５０係以上となった。
の定抵抗で放電（雰囲気温度２０°ＣＬＬ、だ時の終止
電圧２Ｖ−ｉでの放電容量特性を示した。図中へは前述
した有機電解液中に乾燥した炭酸ガスを約１時間バブリ
ングさせて、はぼＭ機電解中に炭酸ガスを飽和させた後
、電池組立に使用した場合である。Ｂは無処理の有機電
解液を使用した場合、Ｃは有機電解液中に乾燥した不活
性ガス（アルゴンガス）を約１時間バブリングし、有機
電解液中の溶存炭酸ガスを除去した後、電池組立に使用
した場合である。図に示すとおり、炭酸ガスを含んだ電
解液を使用した電池Ａは、８ｏ″Ｃ保任３か月でも電池
容量の劣化は約７係であるが、無処理の電池Ｂは約１５
飴の劣化となり、溶存炭酸ガスのない電池Ｃでは容量劣
化が５０係以上となった。
発明の効果
このように本発明は、高温特に８０°Ｃ以上での貯蔵特
性の改善に非常に大きな効果を発揮するものである。な
お、本発明の効果は有機電解液に含ませた炭酸ガスによ
りリチウム表面上に安定な保護膜を形成することに基づ
くものであり、負極活物質に金属リチウム、電解液に有
機電解液を使用する電池系であれば、正極活物質の種類
や電池サイズに関係なく、期待できるものである。
性の改善に非常に大きな効果を発揮するものである。な
お、本発明の効果は有機電解液に含ませた炭酸ガスによ
りリチウム表面上に安定な保護膜を形成することに基づ
くものであり、負極活物質に金属リチウム、電解液に有
機電解液を使用する電池系であれば、正極活物質の種類
や電池サイズに関係なく、期待できるものである。
紀１図は本発明の実施例における扁平形有機電解液電池
の断面図、第２図は同電池の８０″Ｃでの保存期間と放
電容量との関係を示す図である。 １・・・・・・封口板、３・・・・・・リチウムからな
る負極、４．４・・・・・・セパレータ、５・・・・・
・正極、６・・・・・・ケース、Ａ・・・・・・炭酸ガ
スを飽和させた有機電解液を用いた電池、Ｂ・・・・・
・無処理の有機電解液を用いた電池、Ｃ・・・・・炭酸
ガスを除去した有機電解液を用いた電池。
の断面図、第２図は同電池の８０″Ｃでの保存期間と放
電容量との関係を示す図である。 １・・・・・・封口板、３・・・・・・リチウムからな
る負極、４．４・・・・・・セパレータ、５・・・・・
・正極、６・・・・・・ケース、Ａ・・・・・・炭酸ガ
スを飽和させた有機電解液を用いた電池、Ｂ・・・・・
・無処理の有機電解液を用いた電池、Ｃ・・・・・炭酸
ガスを除去した有機電解液を用いた電池。
Claims (2)
- （１） リチウムからなる負極と、正極と、無機塩を
溶解するとともに炭酸ガスを含んだ有機溶媒からなる有
機電解液とを備えた有機電解液電池。 - （２）有機電解液の有機溶媒として、少なくとも１．２
−ジメトキシエタンまたはテトラヒドロフランを用いた
特許請求の範囲第１項記載の有機電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008424A JPS59134567A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 有機電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58008424A JPS59134567A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 有機電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134567A true JPS59134567A (ja) | 1984-08-02 |
Family
ID=11692741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58008424A Pending JPS59134567A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 有機電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134567A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07176323A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Ｌｉ二次電池用電解液及び負極 |
| EP0698933A1 (en) * | 1994-07-28 | 1996-02-28 | Hitachi Maxell Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
| EP0704922A1 (en) * | 1994-03-19 | 1996-04-03 | Hitachi Maxell Ltd. | Organic-electrolyte secondary battery |
| EP0777915A1 (en) * | 1995-06-05 | 1997-06-11 | Wilson Greatbatch Ltd. | Reduced voltage delay additive for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cell |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP58008424A patent/JPS59134567A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07176323A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Ｌｉ二次電池用電解液及び負極 |
| EP0704922A1 (en) * | 1994-03-19 | 1996-04-03 | Hitachi Maxell Ltd. | Organic-electrolyte secondary battery |
| EP0704922A4 (en) * | 1994-03-19 | 2000-01-12 | Hitachi Maxell | SECONDARY ORGANIC ELECTROLYTE ACCUMULATOR |
| EP0698933A1 (en) * | 1994-07-28 | 1996-02-28 | Hitachi Maxell Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
| JPH08162164A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 非水二次電池およびその製造方法 |
| US6143449A (en) * | 1994-07-28 | 2000-11-07 | Hitachi Maxell, Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
| EP0777915A1 (en) * | 1995-06-05 | 1997-06-11 | Wilson Greatbatch Ltd. | Reduced voltage delay additive for nonaqueous electrolyte in alkali metal electrochemical cell |
| EP0777915A4 (en) * | 1995-06-05 | 2002-10-30 | Greatbatch W Ltd | ADDITIVE FOR A NON-AQUEOUS ELECTROLYTE IN AN ALKALI METAL ELECTROCHEMICAL CELL FOR REDUCING THE VOLTAGE DELAY |
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