JPS59224073A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPS59224073A JPS59224073A JP9901883A JP9901883A JPS59224073A JP S59224073 A JPS59224073 A JP S59224073A JP 9901883 A JP9901883 A JP 9901883A JP 9901883 A JP9901883 A JP 9901883A JP S59224073 A JPS59224073 A JP S59224073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- solvent
- dme
- supporting
- 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
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、Ｌｉ、Ｈａ、Ｍｇ等の軽金属を負イタ活物質
とし、金属酸１ヒ物、硫化物、・・ロゲン化物等全正極
活物質として用い、プロピレンカーボネイト（以下ＰＣ
と略記）、γ−ブチロラクトン。
とし、金属酸１ヒ物、硫化物、・・ロゲン化物等全正極
活物質として用い、プロピレンカーボネイト（以下ＰＣ
と略記）、γ−ブチロラクトン。
テトラヒドロフラン、エチレンカーボネイト、了セトニ
トリル、１，２ジメトキシエタン（以下ＤＭＫと略記）
等の非プロトン性有機溶媒の嚇独、又は混合溶媒中に、
支持？４！解質と１７で、１．ｊ、ｃ！ｌｏ４゜ＬｉＢ
Ｆ４．ＬｉＡｓＦ６．ＬｉＡＮＯ１４等のイオン解離性
塩を溶解］−た非水電解液を用いる非水電解液電池に関
するものである。
トリル、１，２ジメトキシエタン（以下ＤＭＫと略記）
等の非プロトン性有機溶媒の嚇独、又は混合溶媒中に、
支持？４！解質と１７で、１．ｊ、ｃ！ｌｏ４゜ＬｉＢ
Ｆ４．ＬｉＡｓＦ６．ＬｉＡＮＯ１４等のイオン解離性
塩を溶解］−た非水電解液を用いる非水電解液電池に関
するものである。
本発明の目的ｔま、上記非水電解液の改良により、この
種電池の枚重特性、電気特性を改善することにある。
種電池の枚重特性、電気特性を改善することにある。
この種の゛電池においては、負極の僅金属が、水や種々
の不純物と反応性に富むため、電解液の脱水梢製が不十
分であると、負極と電解液中の水分や不純物が反応し、
負極に腐飼（酸化）被膜全形成したり、ガスを発生する
ことにより、電池の内部抵抗を大きくし、電気％惟、放
電寺住を劣化させてしまう。また、一般にこの種の非水
電解液は、アルカリ又は酸の水溶液系電解液に比べ１ケ
タ以上イオン導゛准率が小さいため、これを用いた電池
の内部抵抗に太きくなってしまう。即ち、この種の電池
においては、虹＄液の良し悪しが、放電特性や電気時性
Ｖこ及ぼす影響は・まめて人さいものである。
の不純物と反応性に富むため、電解液の脱水梢製が不十
分であると、負極と電解液中の水分や不純物が反応し、
負極に腐飼（酸化）被膜全形成したり、ガスを発生する
ことにより、電池の内部抵抗を大きくし、電気％惟、放
電寺住を劣化させてしまう。また、一般にこの種の非水
電解液は、アルカリ又は酸の水溶液系電解液に比べ１ケ
タ以上イオン導゛准率が小さいため、これを用いた電池
の内部抵抗に太きくなってしまう。即ち、この種の電池
においては、虹＄液の良し悪しが、放電特性や電気時性
Ｖこ及ぼす影響は・まめて人さいものである。
従来、このｉミの電池の電解液としてな、成分となる有
接Ｂ媒をそれぞれ独立に脱水精製し、次に、混合溶媒を
用いる場合に、所定組成比に混合し混合溶媒とした後、
次にあらかじめ、これらとは独立に減圧加熱乾燥等によ
り脱水乾燥した支持電解質を、室温においてこの溶媒に
溶解させて作ったものを用いていた。
接Ｂ媒をそれぞれ独立に脱水精製し、次に、混合溶媒を
用いる場合に、所定組成比に混合し混合溶媒とした後、
次にあらかじめ、これらとは独立に減圧加熱乾燥等によ
り脱水乾燥した支持電解質を、室温においてこの溶媒に
溶解させて作ったものを用いていた。
例えば、ＰＣとＤＭＥの混合溶媒１ｃＬ１ｃＩ！、０４
を溶解させた電解液に、リチウム電池証訃いて広く用い
られており、通常、次の様に作らｎる。先づ、ＰＣは蒸
溜装置において、温度約７５℃、圧力Ｉ Ｍ Ｈｇ ８
度の条件で蒸溜精製される。ＤＭＥば、同様な装置にお
いて、Ａｒ等の不活性雰囲気中、常圧において、約８３
℃で蒸溜精製される。
を溶解させた電解液に、リチウム電池証訃いて広く用い
られており、通常、次の様に作らｎる。先づ、ＰＣは蒸
溜装置において、温度約７５℃、圧力Ｉ Ｍ Ｈｇ ８
度の条件で蒸溜精製される。ＤＭＥば、同様な装置にお
いて、Ａｒ等の不活性雰囲気中、常圧において、約８３
℃で蒸溜精製される。
一方、これと（ζＦ独立に、支持電１解質となるＬ ｉ
ＯＱ Ｏ４は、１００〜２００℃の温Ｉｆで減圧加熱
乾燥される。次に、ＰＣとＤＭＥが、所定の組成比（典
型的に０二［体積比１〜３：１）に混合され、混合溶媒
が作られる。酬後にこの混合溶媒に、上記支持電解質ｂ
：ｔａｉｏ、が、室温において、Ｒ拌浴解されて１１ｉ
解液ができ、電池に注入きれる。
ＯＱ Ｏ４は、１００〜２００℃の温Ｉｆで減圧加熱
乾燥される。次に、ＰＣとＤＭＥが、所定の組成比（典
型的に０二［体積比１〜３：１）に混合され、混合溶媒
が作られる。酬後にこの混合溶媒に、上記支持電解質ｂ
：ｔａｉｏ、が、室温において、Ｒ拌浴解されて１１ｉ
解液ができ、電池に注入きれる。
とこうが、この種の′電解液に用いらねる支持塩（支持
電解質となる物質）は、一般に＃ｉＭ性が太きく水分を
吸収しやすいため、上記の様な減圧乾燥のみでは、完全
な水分の除去は！Ｐ Ｌい。完全に水分庖・除去（７よ
うとして、高温で減圧加熱乾、ｉ！２を長時間行なうと
、支持塩の分解が起こり、これを用いた電池の放電特注
を低下させてし捷う。甘だ、有機溶媒への支持框ｊ管質
の６４解は、通常、俗解度の範囲内で行なわ力るため、
従来の様な室温での ３ツ１功拌浴解でも、見か
け上一応の醪ｗｆはなさ相ろが、電池反応が十分円滑に
行なわね、るには、イオン解離、溶媒和及び水分や不純
物の除去等が不十分なためと推定されるが、この様な電
ｗｆ液を用いた電池の放電特性は不満足々ものであった
。
電解質となる物質）は、一般に＃ｉＭ性が太きく水分を
吸収しやすいため、上記の様な減圧乾燥のみでは、完全
な水分の除去は！Ｐ Ｌい。完全に水分庖・除去（７よ
うとして、高温で減圧加熱乾、ｉ！２を長時間行なうと
、支持塩の分解が起こり、これを用いた電池の放電特注
を低下させてし捷う。甘だ、有機溶媒への支持框ｊ管質
の６４解は、通常、俗解度の範囲内で行なわ力るため、
従来の様な室温での ３ツ１功拌浴解でも、見か
け上一応の醪ｗｆはなさ相ろが、電池反応が十分円滑に
行なわね、るには、イオン解離、溶媒和及び水分や不純
物の除去等が不十分なためと推定されるが、この様な電
ｗｆ液を用いた電池の放電特性は不満足々ものであった
。
本発明（は、上記の様な問題点を考、ボしてなされたも
ので、非プロトン性の有機溶媒への支持電解質のき解に
際し、除湿雰囲気中あるいけ減圧芥囲気中にて加熱処理
を加えること全提案するイ・σ１である。加熱処理は、
６解直前の有機ｍ媒、酔解中の溶液、および溶解後の溶
液のいすね、の段階でも良いが、好ましくは、こわ、ら
全体にわ７？二つで行なうのが良い。加熱温度は、溶媒
及び支持塩の分解温度以下が好捷しい。
ので、非プロトン性の有機溶媒への支持電解質のき解に
際し、除湿雰囲気中あるいけ減圧芥囲気中にて加熱処理
を加えること全提案するイ・σ１である。加熱処理は、
６解直前の有機ｍ媒、酔解中の溶液、および溶解後の溶
液のいすね、の段階でも良いが、好ましくは、こわ、ら
全体にわ７？二つで行なうのが良い。加熱温度は、溶媒
及び支持塩の分解温度以下が好捷しい。
即ち、この様にして作った電解液においては、加熱処理
により、 （１）支持塩のイオン解離、溶媒和か十分に行なわノす
る。
により、 （１）支持塩のイオン解離、溶媒和か十分に行なわノす
る。
（２）電解液中の水分や不純物が十分除去される。
特に、あらかじめＰＣ等の高沸点、高醪解度の溶媒に支
持塩を溶解さゼーる過程で熱処理を行ない、 ５− 支持塩の加熱乾燥において除去できなかった残存水分や
不純物２分解生成物等全十分除去した後、低沸点溶媒を
加えることにより、従来法に比べ、著しく水分や不純物
を低下させることができる。
持塩を溶解さゼーる過程で熱処理を行ない、 ５− 支持塩の加熱乾燥において除去できなかった残存水分や
不純物２分解生成物等全十分除去した後、低沸点溶媒を
加えることにより、従来法に比べ、著しく水分や不純物
を低下させることができる。
このため、電池の放電特性、電気特性全署しく高めるこ
とができたものと推定される。
とができたものと推定される。
以下、実施例に基づいて、本発明を更に詳細に説明する
。
。
実施例
本実施例に用いた電池の断面図を第１図に示した。５は
正極であり、電解二酸化マンガンを４００℃で２時間加
熱処理したもの８５ｗｔ％に、グラフアイ及びアセチレ
ンブラックからなる導電剤１１ｗｔ％、フッ素樹脂等の
結着剤Ｊｗｔチを加えて混合し、Ｓ Ｕ Ｓ ｌ’ｌの
正極集電体６と一体に加圧成しして直径１６．３Ｍのペ
レットにしたものを用いｋ。３は負極であり、リチウム
シートを直径１６Ｍに打ち抜いて、ＳＵＳ製の負極集電
体２と２がスポットｇ接されているｓ ｕ ｓ 製の負
極缶１に圧着されているｒ ７はポリプロピレン不織布
６− からなるセパレータであり、８はポリプロピレン製のガ
スケット、Ａ ｉｄ Ｅｔ Ｕ Ｓ製の正祢缶である。
正極であり、電解二酸化マンガンを４００℃で２時間加
熱処理したもの８５ｗｔ％に、グラフアイ及びアセチレ
ンブラックからなる導電剤１１ｗｔ％、フッ素樹脂等の
結着剤Ｊｗｔチを加えて混合し、Ｓ Ｕ Ｓ ｌ’ｌの
正極集電体６と一体に加圧成しして直径１６．３Ｍのペ
レットにしたものを用いｋ。３は負極であり、リチウム
シートを直径１６Ｍに打ち抜いて、ＳＵＳ製の負極集電
体２と２がスポットｇ接されているｓ ｕ ｓ 製の負
極缶１に圧着されているｒ ７はポリプロピレン不織布
６− からなるセパレータであり、８はポリプロピレン製のガ
スケット、Ａ ｉｄ Ｅｔ Ｕ Ｓ製の正祢缶である。
本実Ｉ／ｌｔｉ例の電解′ｏ、に、次の様にして作ｙｌ
ｌされた。
ｌされた。
先づ、ＰＣ’ｆ蒸溜装置において、説明、 ７５ Ｃ、
圧力Ｉ Ｗ□Ｌ Ｈｇで蒸留精製し、一方、ＤＭＥ４：
Ａｒの常圧葵囲包、中８３℃の温度で蒸留精製（７だ。
圧力Ｉ Ｗ□Ｌ Ｈｇで蒸留精製し、一方、ＤＭＥ４：
Ａｒの常圧葵囲包、中８３℃の温度で蒸留精製（７だ。
次に、あらかじめ１５０〜２００℃の温度で減圧加熱乾
燥したＴＪ ｉ ＣＱ ０４ を、前述のＰＣに加え浴
ｍした。
燥したＴＪ ｉ ＣＱ ０４ を、前述のＰＣに加え浴
ｍした。
このｈ；ｉ、ＰＣ全１り０℃〜２００℃に加熱し、約５
０分加熱処理した。その後、前述のＤ ＋Ａ’Ｉｐ ”
ｋ所定吊加えて、ｐｃ ： ｎＭｉ＝２ ： １（体積
比）。
０分加熱処理した。その後、前述のＤ ＋Ａ’Ｉｐ ”
ｋ所定吊加えて、ｐｃ ： ｎＭｉ＝２ ： １（体積
比）。
Ｌｉｏｆｉ０４ の濃度１ ｍｏｌ／１ の電解液と
（７１コ。
（７１コ。
以上の様にして、直径２０ ｈ）ｈ 、厚さし６語のコ
イン型電池へを作製した。
イン型電池へを作製した。
又、比較のため、従来例として、電解液として下Ｈ１，
ｒに示す従来法によって作製したものケ用いに以外は、
全く同様にして電池５２作１製した。電池Ｂの電解液は
、先づ、前述の様に蒸留精製したＴＩＣとＤ Ｍ ｉ全
体積比２：１に混合（７て混合ｒギ媒と【２食後、室温
の寸才、Ｌ ｉ Ｏｉ！、 ０４ ｆ：１ ｍｏｌ／ｊ
Ｌとなる様に加えて攪拌溶解して作製した。
ｒに示す従来法によって作製したものケ用いに以外は、
全く同様にして電池５２作１製した。電池Ｂの電解液は
、先づ、前述の様に蒸留精製したＴＩＣとＤ Ｍ ｉ全
体積比２：１に混合（７て混合ｒギ媒と【２食後、室温
の寸才、Ｌ ｉ Ｏｉ！、 ０４ ｆ：１ ｍｏｌ／ｊ
Ｌとなる様に加えて攪拌溶解して作製した。
この様にして作製した電池ＡとＢを１５ＲΩの角筒抵抗
に接停売して、放電させ女時の放電特性を第２図に示し
た。又、上記の放′１はにおいて、４８ｍＡＨ放電時に
、−１０℃の低温で５００Ωの負荷抵抗に５秒間接続し
た時の最低電圧（重負荷パルス特性）を測定した結果、
電池へけ２．５０Ｖ。
に接停売して、放電させ女時の放電特性を第２図に示し
た。又、上記の放′１はにおいて、４８ｍＡＨ放電時に
、−１０℃の低温で５００Ωの負荷抵抗に５秒間接続し
た時の最低電圧（重負荷パルス特性）を測定した結果、
電池へけ２．５０Ｖ。
電池Ｂ（ｌ−１ｔ２．２２Ｖテあツタ。
以上の結果から明らかな様に、放電特性１重負荷パルス
ｌ特性Ｕ）いずれにおいても、本発明による電池Ａげ従
来法による電池Ｂより優れており、特に、重負荷パルス
特性が優れていることがわかる。
ｌ特性Ｕ）いずれにおいても、本発明による電池Ａげ従
来法による電池Ｂより優れており、特に、重負荷パルス
特性が優れていることがわかる。
以上詳述した様に、本発明は、非プロトン性の有機温媒
への支持電解質の溶解に際し、加熱処理金属えること、
更に、混合溶媒を用いる場合、あらかじめ高沸点冒箔解
１Ｗの溶媒に支持電解質を溶解し、加水処理し７た後に
、低沸点醪媒の混合を行なうことにより、非水電′！４
Ｉ４液を改善し、非水電解液電池の放電特性及びルＬ気
特性を著し７〈菖めｋものである。
への支持電解質の溶解に際し、加熱処理金属えること、
更に、混合溶媒を用いる場合、あらかじめ高沸点冒箔解
１Ｗの溶媒に支持電解質を溶解し、加水処理し７た後に
、低沸点醪媒の混合を行なうことにより、非水電′！４
Ｉ４液を改善し、非水電解液電池の放電特性及びルＬ気
特性を著し７〈菖めｋものである。
第１図は、本発明において実施した電池の一例を示す断
面図である。 第２図は、本発明による電池Ａと従来電ｒ市Ｂの放電特
性の比較図である。 １・・・・・・負極缶 ２・・・・・・負極集
電体６・・・・・・負極リチウム ４・・・・・・正
極缶５・・・・・正 極 ６・・・・・・正極
集電体７・・・・・・セパレータ ８・・・・・・
ガスケット、以上 出願人 株式会社 午、二精工合 ９− 第１図 第２図 １ｌｆ１間Ｐ＝ｆｔ （Ｈｏｕｒ）
面図である。 第２図は、本発明による電池Ａと従来電ｒ市Ｂの放電特
性の比較図である。 １・・・・・・負極缶 ２・・・・・・負極集
電体６・・・・・・負極リチウム ４・・・・・・正
極缶５・・・・・正 極 ６・・・・・・正極
集電体７・・・・・・セパレータ ８・・・・・・
ガスケット、以上 出願人 株式会社 午、二精工合 ９− 第１図 第２図 １ｌｆ１間Ｐ＝ｆｔ （Ｈｏｕｒ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （］）非プロトン性の有機溶媒に、支持電解質全溶解し
、かつ加熱処理したもの′ｆ：電ｔ’ｚｃ ｗａとして
用いたことを特徴とする非水電解液電池。 （２） あらかじめ、高沸点かつ冒溶解純のンぷ媒に
支持電解質を溶解かつ加熱処理１〜斤後、低沸点溶媒金
加えて所定組成とした混＠溶媒電解液を用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項ｄ１シ載の非水電解
液電池。 （３）高沸点かつ高溶Ｍ度の溶媒としてプロピレンカー
ボネイト、低沸ａ溶媒として１，２ジメトキシエタン、
支持電解質どして過煤素處リチウムを用いた混合６４媒
電解液を′＠電解質し、リチウムを負極活物質、二酸化
マンガンを重接活物質として用いｋことと特徴とする特
許請求の範囲第（２）項記載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9901883A JPS59224073A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9901883A JPS59224073A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224073A true JPS59224073A (ja) | 1984-12-15 |
Family
ID=14235435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9901883A Pending JPS59224073A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59224073A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656392A (en) * | 1995-03-20 | 1997-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic electrolyte batteries |
| US6942948B2 (en) * | 2001-07-10 | 2005-09-13 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte solution and secondary battery employing the same |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP9901883A patent/JPS59224073A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656392A (en) * | 1995-03-20 | 1997-08-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic electrolyte batteries |
| US5851693A (en) * | 1995-03-20 | 1998-12-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic electrolyte batteries |
| US6942948B2 (en) * | 2001-07-10 | 2005-09-13 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte solution and secondary battery employing the same |
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