JPS62160671A - 非水溶媒二次電池 - Google Patents
非水溶媒二次電池Info
- Publication number
- JPS62160671A JPS62160671A JP61000171A JP17186A JPS62160671A JP S62160671 A JPS62160671 A JP S62160671A JP 61000171 A JP61000171 A JP 61000171A JP 17186 A JP17186 A JP 17186A JP S62160671 A JPS62160671 A JP S62160671A
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- JP
- Japan
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- thiophene
- lithium
- dissolved
- pyrrole
- charge
- 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
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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
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、非水溶媒二次電池に関し、特に電解液を改良
した非水溶媒二次電池に係る。
した非水溶媒二次電池に係る。
負極活物質としてリチウム、ナトリウム、アルミニウム
等の軽金属を用いた非水溶媒電池は、高エネルギー密度
電池として注目されており、正極活物質に二酸化マンガ
ン（Ｍｎ０２） 、７ フ化炭素〔（ＣＦ）ｎ〕、塩化
チオニル（５ｏｃｔ２）等を用いた一次電池は既に電卓
、時計の電源やメモリのバックアップ電池として多用さ
れている。
等の軽金属を用いた非水溶媒電池は、高エネルギー密度
電池として注目されており、正極活物質に二酸化マンガ
ン（Ｍｎ０２） 、７ フ化炭素〔（ＣＦ）ｎ〕、塩化
チオニル（５ｏｃｔ２）等を用いた一次電池は既に電卓
、時計の電源やメモリのバックアップ電池として多用さ
れている。
更に１近年ＶＴＲ，通信機等の各８ｉ１！子機器の小形
・軽量化に伴ない、それらの電源として高エネルギー密
度二次電池の要求が高まり、軽金属を負極活物質とする
非水溶媒二次電池の研究が活発に行なわれている。
・軽量化に伴ない、それらの電源として高エネルギー密
度二次電池の要求が高まり、軽金属を負極活物質とする
非水溶媒二次電池の研究が活発に行なわれている。
非水溶媒二次電池は、負極にリチウム、ナトリウム、ア
ルミニウム等の軽金属を用い、電解液として炭酸プロピ
レン（ＰＣ）、１．２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ ）
、ｒ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ ）などの非水溶媒中にＬｉＣ２Ｏ４，Ｌ
ｉＢＦ４． ＬｉＡｓＦ６． ＬｉＰＦ６等の電解質を
溶解したものから構成され、正極活物質としては主にＴ
ｌ５２２Ｍ０８２．ｖ２０５．■６０１３等のリチウム
との間にト？ケミカル反応を行なう化合物が研究されて
いる。
ルミニウム等の軽金属を用い、電解液として炭酸プロピ
レン（ＰＣ）、１．２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ ）
、ｒ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、テトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ ）などの非水溶媒中にＬｉＣ２Ｏ４，Ｌ
ｉＢＦ４． ＬｉＡｓＦ６． ＬｉＰＦ６等の電解質を
溶解したものから構成され、正極活物質としては主にＴ
ｌ５２２Ｍ０８２．ｖ２０５．■６０１３等のリチウム
との間にト？ケミカル反応を行なう化合物が研究されて
いる。
しかしながら、上述した二次電池は現在まだ実用化され
ていない。その主な理由は、充放電効率が低・＜、シか
も充放電回数（サイクル）寿命が短いためである。この
原因は、負極リチウムと電解液との反応によるリチウム
の劣化によるところが大きいと考えられている。即ち、
放電時にリチウムイオンとして電解液中に溶解したリチ
ウムは充電時に析出する際に溶媒と反応し、。
ていない。その主な理由は、充放電効率が低・＜、シか
も充放電回数（サイクル）寿命が短いためである。この
原因は、負極リチウムと電解液との反応によるリチウム
の劣化によるところが大きいと考えられている。即ち、
放電時にリチウムイオンとして電解液中に溶解したリチ
ウムは充電時に析出する際に溶媒と反応し、。
その表面が一部不活性化される。そのため、充放電を繰
り返していくと、アンドライト状（樹枝状）のリチウム
が発生したり、又は小球状に析出したり、リチウムが集
電体より脱離するなどの現象が生じる。また、成長した
デンドライト状の金属リチウムがセパレータを貫通もし
くはセ／４’レータの周辺部より回り込んで正極に接し
短絡を起こすようなことも度々生じる。
り返していくと、アンドライト状（樹枝状）のリチウム
が発生したり、又は小球状に析出したり、リチウムが集
電体より脱離するなどの現象が生じる。また、成長した
デンドライト状の金属リチウムがセパレータを貫通もし
くはセ／４’レータの周辺部より回り込んで正極に接し
短絡を起こすようなことも度々生じる。
このようなこと問題を改良する試みとして、例えば溶媒
の種類を変える、電解液中にデンドライト防止の添加剤
を加える、或いは負極材料としてリチウム−アルミニウ
ム合金を用いることなどが検討されているが、いずれも
一長一短があった。
の種類を変える、電解液中にデンドライト防止の添加剤
を加える、或いは負極材料としてリチウム−アルミニウ
ム合金を用いることなどが検討されているが、いずれも
一長一短があった。
本発明は、充放電特性に優れた非水溶媒二次電池を提供
しようとするものである。
しようとするものである。
本発明は、リチウム等の軽金属からなる負極と、正極と
、非水溶媒中に電解質を溶解した電解液とからなる非水
溶媒電池において、前記電解液にチオフェン及びピロー
ルのうちの少なくとも１稽な添加したことを骨子とする
。このようにチオフェン等の添加物が添加された電解液
を用りることによって、充放電効率が高く、サイクル寿
命が長い等の充放電特性に優れた非水溶媒二次電池を得
ることができる。
、非水溶媒中に電解質を溶解した電解液とからなる非水
溶媒電池において、前記電解液にチオフェン及びピロー
ルのうちの少なくとも１稽な添加したことを骨子とする
。このようにチオフェン等の添加物が添加された電解液
を用りることによって、充放電効率が高く、サイクル寿
命が長い等の充放電特性に優れた非水溶媒二次電池を得
ることができる。
上記電解液に添加するチオフェン等の添加物の濃度は、
１〜２０１Ｒ１／ｌの範囲にすることが望ましい。この
理由は、チオフェン等の添加物の濃度を１１ｎｌ／ｌ未
滴にすると、その添加効果を充分に達成し難く、かとい
ってその濃度が２０１ｎ２／１を越えると、添加効果の
増大が認められないばかシか、かえって充放電特性等の
劣化を招く。
１〜２０１Ｒ１／ｌの範囲にすることが望ましい。この
理由は、チオフェン等の添加物の濃度を１１ｎｌ／ｌ未
滴にすると、その添加効果を充分に達成し難く、かとい
ってその濃度が２０１ｎ２／１を越えると、添加効果の
増大が認められないばかシか、かえって充放電特性等の
劣化を招く。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１，２
Ｎｉ極を作用極とし、対極及び参照極にリチウムを用い
た三極式のセルを組立て、Ｌ Ｉ Ａｓ Ｆ６を１．０
モル／ｌ濃度溶解したプロピレンカーゼネイト溶液中に
チオフェンを５ ｍｌ／ｌ溶解させた電解液、又ハ同プ
ロピレンカー♂ネート溶液中にピロール−ｆ５ｍｌ／ｌ
溶解させた電解液を注入して２種の実験セルを構成した
。
た三極式のセルを組立て、Ｌ Ｉ Ａｓ Ｆ６を１．０
モル／ｌ濃度溶解したプロピレンカーゼネイト溶液中に
チオフェンを５ ｍｌ／ｌ溶解させた電解液、又ハ同プ
ロピレンカー♂ネート溶液中にピロール−ｆ５ｍｌ／ｌ
溶解させた電解液を注入して２種の実験セルを構成した
。
比較例
Ｌ Ｉ Ａ ｓ Ｆ ６を１．０モ、乞々濃度溶解した
７口ぎレンカー？ネイトからなる電解液を用いた以外、
実施例と同構成の実験セルを組立てた。
７口ぎレンカー？ネイトからなる電解液を用いた以外、
実施例と同構成の実験セルを組立てた。
しかして、本実施例１，２及び比較例の実験セルについ
て、Ｎｌ極上にリチウムを析出させることにより充放電
特性を測定した。まず、１ｍＡ／ｃｒｎ２の定電流で３
０分間Ｎｌ極上にリチウムを析出（充ｔ）した後、ｌ
ｍＡ／ｍ２の定電流でＮ１極上に析出したリチウムを溶
解（放電）するサイクル試験を行なった。充放電効率は
、Ｎｉ牡に析出したリチウムをリチウムイオンとして放
電させるのに必要な電気量とＮｌ極上にリチウムを析出
するのに必要な電気量との比から算出した。こうした試
験により図に示すリチウム極の充放電効率とサイクル数
の関係を示す特性図を得た。なお、図中のＡＩはチオフ
ェンを添加した電解液を用いたセル（実施例１）の特性
線、人、はピロールを添加した電解液を用いたセル（実
施例２）の特性線、Ｂは比較例の特性線である。
て、Ｎｌ極上にリチウムを析出させることにより充放電
特性を測定した。まず、１ｍＡ／ｃｒｎ２の定電流で３
０分間Ｎｌ極上にリチウムを析出（充ｔ）した後、ｌ
ｍＡ／ｍ２の定電流でＮ１極上に析出したリチウムを溶
解（放電）するサイクル試験を行なった。充放電効率は
、Ｎｉ牡に析出したリチウムをリチウムイオンとして放
電させるのに必要な電気量とＮｌ極上にリチウムを析出
するのに必要な電気量との比から算出した。こうした試
験により図に示すリチウム極の充放電効率とサイクル数
の関係を示す特性図を得た。なお、図中のＡＩはチオフ
ェンを添加した電解液を用いたセル（実施例１）の特性
線、人、はピロールを添加した電解液を用いたセル（実
施例２）の特性線、Ｂは比較例の特性線である。
図から明らかなようにチオフェン又はピロールを添加し
た電解液を用いた本実施例１，２のセルは、比較例のセ
ルに比べて高い充放電効率を示すことがわかる。
た電解液を用いた本実施例１，２のセルは、比較例のセ
ルに比べて高い充放電効率を示すことがわかる。
なお、上記実施例ではチオフェン又はピロールを添加し
た電解液を有するセルについて説明したが、それら両者
を添加した電解液を有するセルにおいても実施例と同様
な高い充放電効率を示す。
た電解液を有するセルについて説明したが、それら両者
を添加した電解液を有するセルにおいても実施例と同様
な高い充放電効率を示す。
以上詳述した如く、本発明によれば充放電効率が高く、
かつサイクル寿命が長い等の充放電特性の優れた非水溶
媒二次電池を提供できる。
かつサイクル寿命が長い等の充放電特性の優れた非水溶
媒二次電池を提供できる。
図は本発明の実施例１．２及び比較例の実験セルにおけ
るリチウム極の充放電効率とサイクル数の関係を示す特
性図である。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦＋７４クル 牧
るリチウム極の充放電効率とサイクル数の関係を示す特
性図である。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦＋７４クル 牧
Claims (1)
- 軽金属よりなる負極と、正極と、非水溶媒中に電解質を
溶解した電解液とからなる非水溶媒二次電池において、
前記電解液にチオフェン及びピロールのうちの少なくと
も１種を添加したことを特徴とする非水溶媒二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000171A JPS62160671A (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 非水溶媒二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61000171A JPS62160671A (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 非水溶媒二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62160671A true JPS62160671A (ja) | 1987-07-16 |
Family
ID=11466572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61000171A Pending JPS62160671A (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 非水溶媒二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62160671A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759714A (en) * | 1996-01-17 | 1998-06-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous-electrolyte secondary battery |
| US6620553B2 (en) | 2000-07-10 | 2003-09-16 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Lithium secondary battery |
| EP1564832A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-17 | Paul Scherrer Institut | A non-aqueous electrolyte for a rechargeable electrochemical cell and non-aqueous electrolyte rechargeable electrochemical cell |
| US7553588B2 (en) * | 2003-03-13 | 2009-06-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery comprising the same |
-
1986
- 1986-01-07 JP JP61000171A patent/JPS62160671A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759714A (en) * | 1996-01-17 | 1998-06-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous-electrolyte secondary battery |
| US6620553B2 (en) | 2000-07-10 | 2003-09-16 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Lithium secondary battery |
| US7553588B2 (en) * | 2003-03-13 | 2009-06-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte and a lithium secondary battery comprising the same |
| EP1564832A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-08-17 | Paul Scherrer Institut | A non-aqueous electrolyte for a rechargeable electrochemical cell and non-aqueous electrolyte rechargeable electrochemical cell |
| WO2005081355A1 (en) * | 2004-02-13 | 2005-09-01 | Paul Scherrer Institut | A non-aqueous electrolyte for a rechargeable electrochemical cell and non-aqueous electrolyte rechargeable electrochemical cell |
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