JPH0822840A - 有機電解液二次電池 - Google Patents
有機電解液二次電池Info
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- 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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Abstract
ルの進行にともなう放電容量の低下を有効に抑制する。 【構成】溶媒に所定の化学式で表される環状ジ炭酸エス
テル化合物を添加する。
Description
もしくはメモリ保持電源としての高エネルギー密度でか
つ高い信頼性を有する有機電解液二次電池に関するもの
である。
化に伴い、その電源である電池に対して小形で軽量かつ
高エネルギー密度で、更に繰り返し充放電が可能な二次
電池の開発への要求が高まっている。これら要求を満た
す二次電池として、有機電解液二次電池が最も有望であ
る。
硫化チタンをはじめとしてリチウムコバルト複合酸化
物、スピネル型リチウムマンガン酸化物、五酸化バナジ
ウムおよび三酸化モリブデンなどの種々のものが検討さ
れている。なかでも、リチウムコバルト複合酸化物（ L
iCoO2 ）およびスピネル型リチウムマンガン酸化物( Li
Mn2 O 4 ) は、４Ｖ(Li/Li+ ) 以上のきわめて貴な電位
で充放電を行うため、正極として用いることで高い放電
電圧を有する電池が実現できる。
リチウムをはじめとしてリチウムの吸蔵・放出が可能な
Ｌｉ−Ａｌ合金や炭素材料など種々のものが検討されて
いるが、なかでも炭素材料は、安全性が高くかつサイク
ル寿命の長い電池が得られるという利点がある。
を有するリチウムを負極活物質とする一方、正極では貴
な電位を有する金属酸化物を用いるため、負極、正極そ
れぞれにおいて電解液が分解されやすい状況にある。従
って、電解液の選択においてこれらの点を考慮した構成
とすることが必要不可欠であり、種々の電解液を用いる
ことが提案されてきた。
カーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラク
トン、スルホランなどの高誘電率溶媒に１，２−ジメト
キシエタン、ジメチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネートなどの低粘度溶媒を混
合したものである。
トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、六フッ化燐酸
リチウムなどが一般に用いられている。なかでも六フッ
化燐酸リチウムは、安全性が高くかつ溶解させた電解液
のイオン導電率が高いという理由から近年盛んに用いら
れるようになってきている。
ても、充放電サイクルの進行にともない、電池性能が低
下するという問題があった。
と、溶媒と溶質からなる有機電解液とを備える有機電解
液二次電池であって、前記溶媒に化１で表される環状ジ
炭酸エステル化合物を添加するものである。ただし、化
１中ＲおよびＲ’は、メチレン、エチレン、プロピレ
ン、ブチレンから選ばれるアルキル基である。
応が生じやすく、これが電池性能を劣化させる主因とな
っていることが考えられる。しかしながら電解液に環状
ジ炭酸エステル化合物を添加した電池は、保存特性に優
れ、サイクル特性も良好な電池が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち環状ジ炭酸エ
ステル化合物は、電解液の分解反応を抑制すると考えら
れる。
するが、本発明の趣旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。
iCoO2 ）と導電剤としてのカーボン粉末および結着剤と
してのフッ素樹脂粉末とを９０：３：７の重量比で十分
混合したのち、加圧成型したものである。負極は、黒鉛
と結着剤としてのフッ素樹脂粉末とを９１：９の重量比
で十分混合したのち、加圧成型したものである。
この図において１は、ステンレス(SUS316)鋼板を打ち抜
き加工した正極端子を兼ねるケース、２はステンレス(S
USU316) 鋼板を打ち抜き加工した負極端子を兼ねる封口
板であり、その内壁には負極３が当接されている。５は
有機電解液を含浸したポリプロピレンからなるセパレー
ター、６は正極であり正極端子を兼ねるケース１の開口
端部を内方へかしめ、ガスケット４を介して負極端子を
兼ねる封口板２の内周を締め付けることにより密閉封口
している。
ジメチルカーボネートとを体積比１：１で混合した後ジ
メチレンジカーボネートを５ｖｏｌ％添加した有機溶媒
に、六フッ化燐酸リチウムを１モル／リットルの濃度で
溶解させたものを用いた。電池には、上記電解液を約１
５０μｌ注液した。
である。そして、このように作成した電池を本発明電池
を（Ａ）とした。
ートの代わりに、エチレンメチレンジカーボネートを用
いたことの他は本実施例と同様の構成とした本発明の電
池を（Ｂ）とし、ジメチルカーボネートの代わりにエチ
ルメチルカーボネートを用いたことの他は本実施例と同
様の構成とした本発明の電池を（Ｃ）とした。
化合物を添加せずに有機溶媒としてエチレンカーボネー
トとジメチルカーボネートとの混合物（体積比１：
１）、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネー
トとの混合物（体積比１：１）を用いたことの他は、本
発明の電池と同様の構成とした比較電池をそれぞれ
（ア）、および（イ）と呼ぶ。
電池を２．０mAの定電流で、端子電圧が４．２Ｖに至る
まで充電して、つづいて、同じく２．０mAの定電流で、
端子電圧が３Ｖに達するまで放電する充放電サイクル寿
命試験を３００サイクルおこなった。各電池の充放電サ
イクルの進行にともなう放電容量の変化を図２に示す。
エステル化合物を添加した本発明電池（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）は比較電池（ア）および（イ）に比べ充放電
サイクルの進行にともなう放電容量の低下が小さい。
ル化合物としてジメチレンジカーボネートおよびエチレ
ンメチレンジカーボネートを用いる場合を説明したが、
化１中ＲおよびＲ’がメチレン、エチレン、プロピレ
ン、ブチレンから選ばれるアルキル基である環状ジ炭酸
エステル化合物でれば同様の効果が得られる。一例とし
て、ジエチレンジカーボネート、エチレンプロピレンジ
カーボネート、ジプロピレンジカーボネート、ジブチレ
ンジカーボネートなどがあげられる。さらに上記実施例
では、有機溶媒への環状ジ炭酸エステル化合物の添加量
を５ｖｏｌ％する場合を説明したが、添加量は特に限定
されない。０．１〜５０ｖｏｌ％の範囲が好ましく、さ
らに好ましくは１〜１０ｖｏｌ％の範囲となる。添加量
が１ｖｏｌ％未満の場合、添加量減少とともに徐々に効
果が低下し、添加量が１０ｖｏｌ％以上の場合、添加量
の増大とともに電解液のイオン導電率が低下する傾向が
みられる。
チウムコバルト複合酸化物を用いる場合を説明したが、
リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO2 ) 、二硫化チタン
をはじめとして二酸化マンガン、スピネル型リチウムマ
ンガン酸化物( LiMn2 O4 )、五酸化バナジウムおよび
三酸化モリブデンなどの種々のものを用いることができ
る。
る場合を説明したが、負極も特に限定されない。低結晶
性の炭素材料や、金属リチウム、リチウム合金などに適
用した場合においても同様な効果が得られる。
ものではない。従来リチウム電池に用いられているもの
であれば本発明と同様の効果が得られる。例えば溶媒と
しては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、スルホランなどの高誘電率溶
媒に１，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボネー
ト、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルフォルメートなどの低粘度溶媒を混合したも
のが用いることができる。電解質としては、過塩素酸リ
チウム、六フッ化砒酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウ
ム、トリフルオロメタンスルフォン酸リチウムなどの１
種以上を用いることができる。
ボタン形電池であるが、円筒形、角形またはペーパー形
の電池に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
と溶質からなる有機電解液とを備える電池において、前
記溶媒に環状ジ炭酸エステル化合物を添加することで、
この種電池の問題である充放電サイクルの進行にともな
う放電容量の低下を有効に抑制できるものであり、その
工業的価値は極めて大である。
の内部構造を示した図。
電容量の変化を示した図。
Claims (1)
- 【請求項１】負極と、正極と、溶媒と溶質からなる有機
電解液とを備え、前記溶媒が化１で表される環状ジ炭酸
エステル化合物を含有していることを特徴とする有機電
解液二次電池。 【化１】 ただし、化１中ＲおよびＲ’は、メチレン、エチレン、
プロレン、ブチレンから選ばれるアルキル基である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18069394A JP3418715B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 有機電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18069394A JP3418715B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 有機電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822840A true JPH0822840A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3418715B2 JP3418715B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=16087660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18069394A Expired - Lifetime JP3418715B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 有機電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418715B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004172084A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電解質及びこれを含むリチウム二次電池 |
| EP1562251A2 (en) | 2004-02-04 | 2005-08-10 | Samsung SDI Co., Ltd. | Organic electrolytic solution and lithium battery using the same |
| JP2015143216A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | カーボネート化合物含有ポリカーボネートジオール |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP18069394A patent/JP3418715B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004172084A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電解質及びこれを含むリチウム二次電池 |
| JP4583009B2 (ja) * | 2002-11-20 | 2010-11-17 | 三星エスディアイ株式会社 | リチウム二次電池用電解質及びこれを含むリチウム二次電池 |
| EP1562251A2 (en) | 2004-02-04 | 2005-08-10 | Samsung SDI Co., Ltd. | Organic electrolytic solution and lithium battery using the same |
| US7514182B2 (en) * | 2004-02-04 | 2009-04-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Organic electrolytic solution and lithium battery using the same |
| JP2015143216A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-08-06 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | カーボネート化合物含有ポリカーボネートジオール |
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|---|---|
| JP3418715B2 (ja) | 2003-06-23 |
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