JPS63148565A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS63148565A JPS63148565A JP61294273A JP29427386A JPS63148565A JP S63148565 A JPS63148565 A JP S63148565A JP 61294273 A JP61294273 A JP 61294273A JP 29427386 A JP29427386 A JP 29427386A JP S63148565 A JPS63148565 A JP S63148565A
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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〉
この発明は非水電解液電池に関し、詳しくは、リヂウム
、ノトリウムなどの軽金属を負極活物質に用いる非水系
の一次あるいは二次電池に関するものである。
、ノトリウムなどの軽金属を負極活物質に用いる非水系
の一次あるいは二次電池に関するものである。
〈従来の技術〉
リチウム電池で代表される上記の非水電解液電池は、高
エネルギー密度且つ軽量でおるといった特長のある電池
として広く用いられ、筒形スパイラル形、筒形インサイ
ドアウト形、コイン形あるいはピン形などの形式のもの
が知られている。この種の電池では、上述の軽金属を活
物質とする負極に、二酸化マンガンやフッ化カーボンな
どを活物質とする正極を組合せて構成される。またプロ
ピレンカーボネートヤγ−ブチロラクトンおるいはジメ
トキシエタンといった非水性の有機溶媒に、過塩素酸リ
チウム（Ｌ ｉ Ｃｆｆ１０４ ）やテ１〜ラフルオロ
ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）あるいはへキサフルオロ
リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などのアルカリ金属塩を
溶質として溶解した非水電解液を用いた構成が採られて
いる。
エネルギー密度且つ軽量でおるといった特長のある電池
として広く用いられ、筒形スパイラル形、筒形インサイ
ドアウト形、コイン形あるいはピン形などの形式のもの
が知られている。この種の電池では、上述の軽金属を活
物質とする負極に、二酸化マンガンやフッ化カーボンな
どを活物質とする正極を組合せて構成される。またプロ
ピレンカーボネートヤγ−ブチロラクトンおるいはジメ
トキシエタンといった非水性の有機溶媒に、過塩素酸リ
チウム（Ｌ ｉ Ｃｆｆ１０４ ）やテ１〜ラフルオロ
ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）あるいはへキサフルオロ
リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）などのアルカリ金属塩を
溶質として溶解した非水電解液を用いた構成が採られて
いる。
ところで、上記の非水電解液において用いられる有機溶
媒は、高イオン導電性の液となるために高誘電率、低粘
度であり、また電池の作動温度範囲を広くするために高
沸点で低融点なものが好ましい。一方、この有機溶媒に
溶かす上記の溶質としては、良好なイオン導電性を得る
ために有機溶媒に十分溶解し［ｔすると共に、＠極活物
質などと化学反応せず、また高温においても分解や変質
などによる劣化のしにくい安定なものが好適に用いられ
る。このため、現用の非水電解液電池では、プロピレン
カーボネー１〜単独またはこれと他の溶媒との混合溶媒
からなる電ｖＲ液溶媒に、過塩素酸リチウムを溶質とし
て溶解させた非水電解液を使用する構成が広く採られて
いる。
媒は、高イオン導電性の液となるために高誘電率、低粘
度であり、また電池の作動温度範囲を広くするために高
沸点で低融点なものが好ましい。一方、この有機溶媒に
溶かす上記の溶質としては、良好なイオン導電性を得る
ために有機溶媒に十分溶解し［ｔすると共に、＠極活物
質などと化学反応せず、また高温においても分解や変質
などによる劣化のしにくい安定なものが好適に用いられ
る。このため、現用の非水電解液電池では、プロピレン
カーボネー１〜単独またはこれと他の溶媒との混合溶媒
からなる電ｖＲ液溶媒に、過塩素酸リチウムを溶質とし
て溶解させた非水電解液を使用する構成が広く採られて
いる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上記の過塩素酸リチウムは有機溶媒と混
合した状態では不安定で爆発などの危険があるため、こ
れを用いてなる上記の非水電解液は取扱性が悪く、電池
製造工程の煩雑化を招く他、この非水電解液を用いて作
製した電池において、外部短絡時や充＠時などにおける
電池内部よりの加熱あるいは火中投入時における外部よ
りの加熱などにより電池温度が上昇した場合には、非水
電解液の爆発に起因する電池の破裂などの事故が起こる
可能性が高く、電池破裂により外部に飛散したリチウム
などの軽金属の発火による火災事故は免れない。特に、
筒形スパイラル電池のように大電流の取出しができる電
池の場合は外部ショート時に流れる大電流によって電池
温度上昇の度合が大きいのでこの危険性が高く、重大な
発火事故を起こし易いという問題がある。
合した状態では不安定で爆発などの危険があるため、こ
れを用いてなる上記の非水電解液は取扱性が悪く、電池
製造工程の煩雑化を招く他、この非水電解液を用いて作
製した電池において、外部短絡時や充＠時などにおける
電池内部よりの加熱あるいは火中投入時における外部よ
りの加熱などにより電池温度が上昇した場合には、非水
電解液の爆発に起因する電池の破裂などの事故が起こる
可能性が高く、電池破裂により外部に飛散したリチウム
などの軽金属の発火による火災事故は免れない。特に、
筒形スパイラル電池のように大電流の取出しができる電
池の場合は外部ショート時に流れる大電流によって電池
温度上昇の度合が大きいのでこの危険性が高く、重大な
発火事故を起こし易いという問題がある。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者は上記問題を解決すべくこの種の電解液に用い
る溶質の検討を行なった所、上記のＬｉＣぶ０４に代え
てＬ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３を用いた時には所期の目的を
達成できることを見出して本発明を完成した。
る溶質の検討を行なった所、上記のＬｉＣぶ０４に代え
てＬ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３を用いた時には所期の目的を
達成できることを見出して本発明を完成した。
即ち、この発明の非水電解液電池は、リチウム、プ１〜
リウムなどの軽金属を活物質とする負極にセパレータを
介して正極を組合せてなる非水電解液電池において、ジ
メトキシエタン、テトラヒドロフラン、２メチルジオキ
ソラン、４メチルジオキソラン、ジメチルジオキ４ノン
、ジオキリンより選ばれる少なくとも一種からなるＩｌ
ｌ溶媒にプロピレンカーボネー１〜を混合した電解液溶
媒に、溶質としてＬ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３を溶解してな
る非水電解液を用いたことを要旨とする。
リウムなどの軽金属を活物質とする負極にセパレータを
介して正極を組合せてなる非水電解液電池において、ジ
メトキシエタン、テトラヒドロフラン、２メチルジオキ
ソラン、４メチルジオキソラン、ジメチルジオキ４ノン
、ジオキリンより選ばれる少なくとも一種からなるＩｌ
ｌ溶媒にプロピレンカーボネー１〜を混合した電解液溶
媒に、溶質としてＬ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３を溶解してな
る非水電解液を用いたことを要旨とする。
〈作 用〉
上記のＬ ｉ ＣＦ３３０３は、有機溶媒中で安定であ
り、また高温保存時における劣化が非常に小さい他、Ｌ
ＩＣβ０４より導電性は若干落ちるものの有機溶媒への
溶解度も高く（溶解度、例えばテトラヒドロフランに対
して温度２５℃で５４０（１／β）、上記のようにプロ
ピレンカーボネートを含んでなる有機’ｔ、’ｓ中に溶
解して用いた電解液は、ＬｉＣＪ２０４を用いた前記従
来の電解液とほぼ同程度の導電率となる。よって、上記
手段を用いることで、実質的な電池放電性能の低下を１
８くことなく、非水電解液の安全性が高まり、電池作製
時における取扱性向上並びに電池使用時における安全性
向上などを図ることができる。
り、また高温保存時における劣化が非常に小さい他、Ｌ
ＩＣβ０４より導電性は若干落ちるものの有機溶媒への
溶解度も高く（溶解度、例えばテトラヒドロフランに対
して温度２５℃で５４０（１／β）、上記のようにプロ
ピレンカーボネートを含んでなる有機’ｔ、’ｓ中に溶
解して用いた電解液は、ＬｉＣＪ２０４を用いた前記従
来の電解液とほぼ同程度の導電率となる。よって、上記
手段を用いることで、実質的な電池放電性能の低下を１
８くことなく、非水電解液の安全性が高まり、電池作製
時における取扱性向上並びに電池使用時における安全性
向上などを図ることができる。
〈実施例〉
以下に添付図面を用いてこの発明の詳細な説明する。
有底短円筒状でステンレス製の正極缶１の内底面に、ス
テンレスネット製の正極集電体２を介して、二酸化マン
ガンを主剤とする混合粉末を円盤状に加圧成形して得た
正極３を圧着し、またポリプロピレン不織布製のセパレ
ータ４を介してリチウム負極５を正極３と対向させて、
第１図に示した構造のＣＲ２０２５タイプのリチウム電
池Ａ−Ｃを組立てた。尚、この図において６はステンレ
ス製の端子板、７はポリプロピレン製の封口ガスケット
である。また、上記の正極３及びセパレータ４には、プ
ロピレンカーボネートに各種有機溶媒を混合した電解液
溶媒に、Ｌ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３を溶質として溶解させ
た非水電解液を所定母注入し吸液させである。上記のプ
ロピレンカーボネートと混合させる有機溶媒として、電
池Ａでは４メチルジオキソランとジオキサンとを、また
電池Ｂでは２メチルジオキソランとテトラヒドロフラン
とを、更に電池Ｃでは２メチルジオキソランとジオキサ
ンとを、それぞれ用いた。
テンレスネット製の正極集電体２を介して、二酸化マン
ガンを主剤とする混合粉末を円盤状に加圧成形して得た
正極３を圧着し、またポリプロピレン不織布製のセパレ
ータ４を介してリチウム負極５を正極３と対向させて、
第１図に示した構造のＣＲ２０２５タイプのリチウム電
池Ａ−Ｃを組立てた。尚、この図において６はステンレ
ス製の端子板、７はポリプロピレン製の封口ガスケット
である。また、上記の正極３及びセパレータ４には、プ
ロピレンカーボネートに各種有機溶媒を混合した電解液
溶媒に、Ｌ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３を溶質として溶解させ
た非水電解液を所定母注入し吸液させである。上記のプ
ロピレンカーボネートと混合させる有機溶媒として、電
池Ａでは４メチルジオキソランとジオキサンとを、また
電池Ｂでは２メチルジオキソランとテトラヒドロフラン
とを、更に電池Ｃでは２メチルジオキソランとジオキサ
ンとを、それぞれ用いた。
そして、電池Ａ−Ｃについて夫々、電解液溶媒中に溶解
させるＬ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３の温度（ｎｏｔ／λ）を
種々変えた電池を作り、これらの電池を環境温度２０℃
において抵抗１５にΩで終止電圧２．５■まで連続放電
させ、それらの放電音ｆｉ（ｍＡｈ）を測定した。この
測定結果をプロットして第２図に示すグラフを得た。第
２図より、Ｌ ！ ＣＦ３３０３の温度を０．３〜２．
５種度とした場合には電池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみ
られ、この範囲が電池性能上好ましい温度であることが
わかる。
させるＬ ｉ ＣＦ３ ＳＯ３の温度（ｎｏｔ／λ）を
種々変えた電池を作り、これらの電池を環境温度２０℃
において抵抗１５にΩで終止電圧２．５■まで連続放電
させ、それらの放電音ｆｉ（ｍＡｈ）を測定した。この
測定結果をプロットして第２図に示すグラフを得た。第
２図より、Ｌ ！ ＣＦ３３０３の温度を０．３〜２．
５種度とした場合には電池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみ
られ、この範囲が電池性能上好ましい温度であることが
わかる。
また、電池Ａ−Ｃに用いる電解液溶媒において、プロピ
レンカーボネートに対する他の有機溶媒の混合体積比（
他の有機溶媒の体積／プロピレンカーボネ−１〜の体積
）を種々変えた電池を作り、これらの電池を上記と同じ
条件で放電させ、それらの放電音ｆｉｌ）（（ｍＡｈ＞
を測定した。
レンカーボネートに対する他の有機溶媒の混合体積比（
他の有機溶媒の体積／プロピレンカーボネ−１〜の体積
）を種々変えた電池を作り、これらの電池を上記と同じ
条件で放電させ、それらの放電音ｆｉｌ）（（ｍＡｈ＞
を測定した。
この測定結果をプロン１〜して第３図に示すグラフを得
た。第３図より、混合体積比を０．５〜３程度とした場
合には電池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみられ、この範囲
が電池性能上好ましい混合体積比であることがわかる。
た。第３図より、混合体積比を０．５〜３程度とした場
合には電池Ａ−Ｃの放電容量の向上がみられ、この範囲
が電池性能上好ましい混合体積比であることがわかる。
尚、以上は正極活物質に二酸化マンガンを、また負極活
物質にリチウムを、更にプロピレンカーボネートと混合
させる有機溶媒には４メチルジオキソランとジオキサン
との混合溶媒などを夫々用いた例でおるが、正極活物質
としてはＭ ００３やＣｕＯなとの金属酸化物あるいは
ＡＣＩＣβ２やＣｕ Ｃ１２２などの金属塩化物あるい
はＣｕＦ やＮ ！ Ｆ２などの金属弗化物あるいは
ＣｕＳやＮｉ３Ｓ２といった金属硫化物を、また、負極
活物質としてすＩ〜ツリウムカリウムなどの他の軽金属
を、更に上記有機溶媒として上述の組合せのものの他、
ジメトキシエタン。
物質にリチウムを、更にプロピレンカーボネートと混合
させる有機溶媒には４メチルジオキソランとジオキサン
との混合溶媒などを夫々用いた例でおるが、正極活物質
としてはＭ ００３やＣｕＯなとの金属酸化物あるいは
ＡＣＩＣβ２やＣｕ Ｃ１２２などの金属塩化物あるい
はＣｕＦ やＮ ！ Ｆ２などの金属弗化物あるいは
ＣｕＳやＮｉ３Ｓ２といった金属硫化物を、また、負極
活物質としてすＩ〜ツリウムカリウムなどの他の軽金属
を、更に上記有機溶媒として上述の組合せのものの他、
ジメトキシエタン。
テトラヒドロフラン、２メチルジオキソラン、 １４
メチルジオキソラン、ジメチルジオキサン。
メチルジオキソラン、ジメチルジオキサン。
ジオキサンより選ばれる有機溶媒を単独または２種以上
混合してなるものを、それぞれ用いた場合にも同様な結
果が１ｑられ、 ＬＩＣＦ３ＳＯ３の温度としては０．３〜２．５ｍ０１
／、ｅの範囲、プロピレンカーボネートと混合させる有
機溶媒の混合体積比としては０．５〜３の範囲がそれぞ
れ好適であることが知１ｑされている。
混合してなるものを、それぞれ用いた場合にも同様な結
果が１ｑられ、 ＬＩＣＦ３ＳＯ３の温度としては０．３〜２．５ｍ０１
／、ｅの範囲、プロピレンカーボネートと混合させる有
機溶媒の混合体積比としては０．５〜３の範囲がそれぞ
れ好適であることが知１ｑされている。
また、以上はコイン形すヂウム電池についての例である
が、筒形スパイラル形、筒形インサイドアウト形あるい
はピン形などの細形式の電池についても同様な効果が得
られることは言うまでもない。
が、筒形スパイラル形、筒形インサイドアウト形あるい
はピン形などの細形式の電池についても同様な効果が得
られることは言うまでもない。
〈発明の効果〉
以上のように、この発明の非水電解液電池によれば、電
池の放電性能低下を招くことなく電池作製時における取
扱性向上並びに電池使用時の安全性向上を図れる等の効
果を奏する。
池の放電性能低下を招くことなく電池作製時における取
扱性向上並びに電池使用時の安全性向上を図れる等の効
果を奏する。
第１図は実施例の電池の構造を示した断面図、第２図は
Ｌ ！ ＣＦ３ Ｓ ０３の温度と放電容量との関係を
示したグラフ、第３図はプロピレンカーボネートに対す
る有機溶媒の混合体積比と放電容量との関係を示したグ
ラフである。 １・・・正極缶、３・・・正極、４・・・セパレータ、
５・・・リチウム負極、６・・・端子板。 ？ 、イーφ−く ε
Ｌ ！ ＣＦ３ Ｓ ０３の温度と放電容量との関係を
示したグラフ、第３図はプロピレンカーボネートに対す
る有機溶媒の混合体積比と放電容量との関係を示したグ
ラフである。 １・・・正極缶、３・・・正極、４・・・セパレータ、
５・・・リチウム負極、６・・・端子板。 ？ 、イーφ−く ε
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、リチウム、ナトリウムなどの軽金属を活物質とする
負極にセパレータを介して正極を組合せてなる非水電解
液電池において、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラ
ン、２メチルジオキソラン、４メチルジオキソラン、ジ
メチルジオキサン、ジオキサンより選ばれる少なくとも
一種からなる有機溶媒にプロピレンカーボネートを混合
した電解液溶媒に、溶質としてＬｉＣＦ＿３ＳＯ＿３を
溶解してなる非水電解液を用いたことを特徴とする非水
電解液電池。 ２、正極の活物質が二酸化マンガンであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の非水電解液電池。 ３、前記非水電解液におけるＬｉＣＦ＿３ＳＯ＿３の温
度が０．３〜２．５ｍｏｌ／ｌであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項または第２項記載の非水電解液電
池。 ４、前記電解液溶媒において、プロピレンカーボネート
に対する前記有機溶媒の混合体積比が０．５〜３である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または
第３項記載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294273A JPS63148565A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61294273A JPS63148565A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148565A true JPS63148565A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17805572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294273A Withdrawn JPS63148565A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148565A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0286074A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118375A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrolyte for lithium secondary battery |
| JPS58214279A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム二次電池用非水電解液 |
| JPS59108281A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP61294273A patent/JPS63148565A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57118375A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrolyte for lithium secondary battery |
| JPS58214279A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム二次電池用非水電解液 |
| JPS59108281A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-22 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0286074A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |