JPS63148566A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS63148566A JPS63148566A JP61294274A JP29427486A JPS63148566A JP S63148566 A JPS63148566 A JP S63148566A JP 61294274 A JP61294274 A JP 61294274A JP 29427486 A JP29427486 A JP 29427486A JP S63148566 A JPS63148566 A JP S63148566A
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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。
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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、リチウム
、す１〜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。 。
、す１〜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、二酸化マンガンヤフツ化カーボンな
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やγ−ブチロラクトンあるいはジメ
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（ＬｉＣβ０４）やテトラフルオロボウ酸リチウ
ム（ＬｉＢＦ４）あるいはへキザ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、二酸化マンガンヤフツ化カーボンな
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やγ−ブチロラクトンあるいはジメ
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（ＬｉＣβ０４）やテトラフルオロボウ酸リチウ
ム（ＬｉＢＦ４）あるいはへキザ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解離すると共に、電極活物
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
カーボネート単独またはこれと他の溶媒との混合溶媒か
らなる電解液溶媒に、過塩素酸リチウムを溶質として溶
解さぜ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解離すると共に、電極活物
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
カーボネート単独またはこれと他の溶媒との混合溶媒か
らなる電解液溶媒に、過塩素酸リチウムを溶質として溶
解さぜ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は溶媒と混
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、外部短絡時や充電時などにおける
電池内部よりの加熱お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入電流によって電池
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、外部短絡時や充電時などにおける
電池内部よりの加熱お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入電流によって電池
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〉
不発間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（１なった所、上記のＬｉＣ，２０４に
代えてＬｉＢＦ４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（１なった所、上記のＬｉＣ，２０４に
代えてＬｉＢＦ４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、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、ジオ
キソラン、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ＬｉＢＦ４を溶解してなる非水
電解液を用いたことを要旨とする。
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、ジオ
キソラン、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ＬｉＢＦ４を溶解してなる非水
電解液を用いたことを要旨とする。
く作 用〉
上記のし１ＢＦ４は有機溶媒中で
ＬｉＣβ０４に較べてはるかに安定である。また、正極
活物質に用いられる例えばＭ ｎ Ｏ２と特に高温貯蔵
時において一部反応するが、″！ｌＪ造時にＪ３ける水
分混入を極度に制限して電池内の水分口をコントロール
するなどすれば高温保存時における劣化を小さく抑える
ことができる。
活物質に用いられる例えばＭ ｎ Ｏ２と特に高温貯蔵
時において一部反応するが、″！ｌＪ造時にＪ３ける水
分混入を極度に制限して電池内の水分口をコントロール
するなどすれば高温保存時における劣化を小さく抑える
ことができる。
そして、ＬｉＣβ０４より導電度がやや小さいので、電
池性能としては従来のＬｉＣβ０４系のものに較べて若
干溝らるが、上記手段を用いることにより、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。
池性能としては従来のＬｉＣβ０４系のものに較べて若
干溝らるが、上記手段を用いることにより、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〉
以下に添句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、ＬｉＢＦ４を溶質として溶解させた非水電解液
を所定量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、電池へでは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、ＬｉＢＦ４を溶質として溶解させた非水電解液
を所定量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、電池へでは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ＬｉＢＦ４の濃度（ｍｏｌ／β）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２．５Ｖまで連続放電させ、それら
の放電容量（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、Ｌｉ
ＢＦ４の′Ｑ度を０．３〜１．５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
能上好ましい濃度であることがわかる。
させるＬｉＢＦ４の濃度（ｍｏｌ／β）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２．５Ｖまで連続放電させ、それら
の放電容量（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、Ｌｉ
ＢＦ４の′Ｑ度を０．３〜１．５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
能上好ましい濃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１−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ートの体積
）を種々変えた電池を作り、これらの電池を上記と同じ
条性で放電させ、それらの放電容！１ｉｉ（（ＩＩＩＡ
ｈ）を測定した。
レンカーボネー１−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ートの体積
）を種々変えた電池を作り、これらの電池を上記と同じ
条性で放電させ、それらの放電容！１ｉｉ（（ＩＩＩＡ
ｈ）を測定した。
この測定結果をプロットして第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。
。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あるが、正極活物質
としてはＭｏＯ２やＣｕＯなとの金属酸化物あるいはＡ
ｇＣβ２やＣｕＣβ２などの金属塩化物あるいはＣｕＦ
２やＮｉＦ２などの金属弗化物必るいはＣｕＳやＮ１５
Ｓ２といった金属硫化物を、また、負極活物質としてナ
トリウムや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、ジオキソラン、ツ
メ１〜ギシエタン、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
、ジオキソラ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、ＬｉＢＦ４の濃度としては０．３〜
１．５ ｍｏｌ／ｌの範囲、プロピレンカーボネ−１・
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得されている。
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あるが、正極活物質
としてはＭｏＯ２やＣｕＯなとの金属酸化物あるいはＡ
ｇＣβ２やＣｕＣβ２などの金属塩化物あるいはＣｕＦ
２やＮｉＦ２などの金属弗化物必るいはＣｕＳやＮ１５
Ｓ２といった金属硫化物を、また、負極活物質としてナ
トリウムや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、ジオキソラン、ツ
メ１〜ギシエタン、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
、ジオキソラ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、ＬｉＢＦ４の濃度としては０．３〜
１．５ ｍｏｌ／ｌの範囲、プロピレンカーボネ−１・
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得されている。
また、以上はコイン形リチ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
はピン形などの地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
はピン形などの地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
ＬｉＢＦ４の濃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−１・に対する有機溶媒の
混合体積比と放電容ｄ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。
ＬｉＢＦ４の濃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−１・に対する有機溶媒の
混合体積比と放電容ｄ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。
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、ジオキソラン、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ＬｉＢＦ
＿４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ＬｉＢＦ＿４の濃度が０．
３〜１．５ｍｏｌ／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 |
|---|---|---|---|
| JP61294274A JPS63148566A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61294274A JPS63148566A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148566A true JPS63148566A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17805584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61294274A Withdrawn JPS63148566A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148566A (ja) |
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 JP61294274A patent/JPS63148566A/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 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |