JPH01128353A - 非水溶媒電池の製造方法 - Google Patents

非水溶媒電池の製造方法

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JPH01128353A
JPH01128353A JP62282972A JP28297287A JPH01128353A JP H01128353 A JPH01128353 A JP H01128353A JP 62282972 A JP62282972 A JP 62282972A JP 28297287 A JP28297287 A JP 28297287A JP H01128353 A JPH01128353 A JP H01128353A
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JP
Japan
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positive electrode
battery
nonaqueous solvent
discharge
manufacturing
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Pending
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JP62282972A
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Junichi Yamamoto
準一 山本
Yoji Sakurai
桜井 庸司
Takahisa Osaki
隆久 大崎
Shuji Yamada
修司 山田
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Toshiba Corp
NTT Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/483Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、非水溶媒電池の製造方法に関し、特に正極の
作製工程を改良した非水溶媒電池の製造方法に係わる。
(従来の技術) 近年、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)、フッ化炭素[(CF)nl、 塩
化チオニル(SOCl2)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、近年、VTR,通信機器等の各種の
電子機器の小形、軽量化に伴い、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−次電池の研究が活発に行われて
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) 
、γ−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LI CJl’04
 、LI BFa 、Lj As Fe、Lj PF8
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TI S2 、Mo S2、V2O5、V6
O13等のリチウムとの間でトポケミカル反応する化合
物が研究されている。これら各種の正極活物質の中でも
非晶質五酸化バナジラムは、金属リチウムと組合わせて
電池にした場合、高電圧で、現行のニッケル・カドミウ
ム蓄電池の二倍以上のエネルギー密度が期待できるため
に広く注目されている。
しかしながら、非晶質五酸化バナジウムの取扱いは非常
に難しく、電池製造工程中の微妙な条件の違いにより電
池特性に変化が現われ、放電電圧が2段に変化するもの
や、放電容量が小さいもの、更に充放電サイクル寿命の
短いものなどが発生する問題があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、充放電サイクル寿命が長く、かつ放電容量が大
きく、更に自己放電が少ない等の充放電特性の優れた非
水溶媒電池を製造し得る方法を提供しようとするもので
ある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、軽金属からなる負極と、非晶質五酸化バナジ
ウムを主正極活物質とする正極と、非水溶媒中に電解質
を溶解した電解族とを備えた非水溶媒電池を製造するに
あたり、前記正極を80〜200℃の温度範囲で乾燥せ
しめることを特徴とする非水溶媒電池の製造方法である
上記正極としては、例えば主正極活物質である非晶質五
酸化バナジウム粉末を導電材、結着材と共に成形してベ
レット状にしたもの、非晶質五酸化バナジウム粉末を導
電材、結着材と共に混線、シート化したシート状物、又
は非晶質五酸化バナジウム粉末、導電材及び結着材を適
当な溶媒中に懸濁し、これを基板上に塗布して塗膜とし
たもの等を挙げることができる。
上記正極の乾燥温度を限定した理由は、その温度を80
℃未満にすると正極の乾燥が充分に行われず、電池の充
放電サイクル寿命の低下や自己放電の増大を招く等の間
mが生じ、一方その温度が200℃を越えると非晶質五
酸化バナジウムの分解が進み、電池の放電容量の低下や
充放電サイクル寿命の低下等を招くからである。より好
ましい乾燥温度範囲は、90〜150℃である。
上記正極の乾燥に際しての雰囲気は、空気中でもよいが
、乾燥効果を高める観点から乾燥不活性ガス気流中での
乾燥や真空吸引下での乾燥が望ましい。
(作用) 本発明によれば、正極を80〜200℃の温度範囲で乾
燥することによって、正極内部の水分が略完全に除去さ
れ、かつ非晶質五酸化バナジウムの分解等を抑制できる
。その結果、かかる正極を軽金属からなる負極及び非水
溶媒中に電解質を溶解した電解液と共に電池容器に組込
むことによって、充放電サイクル寿命の低下や放電容量
の減少、自己放電の増大、電池特性のばらつき等を防止
でき、充放電特性の優れた非水溶媒電池を得ることがで
きる。
(発明の実施例) 以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
実施例1 まず、市販の五酸化バナジウム粉末を約800℃で溶融
後、双ロール法によって急冷し、得られた鱗片状物質を
粉砕して非晶質五酸化バナジウム粉末を調製した。この
粉末は、X線回折により非晶質物質であることが確認さ
れた。つづいて、前記非晶質五酸化バナジウム粉末80
重量%、アセチレンブラック15重ff1%及びポリテ
トラフロロエチレン5重量%をvミキサで混合し、更に
直径15m11!φ、厚さ0.4111JIのベレット
に成形した後、このベレットを100℃の温度で10時
間真空乾燥して正極を製造した。
次いで、図面に示す如く前記方法で得た正極1と金属リ
チウム円板からなる負極2とを1.5モル濃度の六フッ
化砒酸リチウム(LiAsFs)が溶解された2−メチ
ル−テトラヒドロフラン電解液を含浸させたセパレータ
3を介して当接させ、これら正−1、負極2及びセパレ
ータ3をステンレス製の電池ケース4に装填した後、該
ケース4に負極端子を兼ねる負極封口板5を端部周縁に
設けた絶縁ガスケット6を介して設置し、更に電池ケー
ス4の開口部を内側に折曲げて封口し、直径20門、総
高さi、emmのコイン形非水溶媒電池を組立てた。
実施例2 実施例1で成形したベレットを130℃、10時間真空
乾燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造
の非水溶媒電池を組立てた。
実施例3 実施例1で成形したベレットを160℃、10時間真空
乾燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造
の非水溶媒電池を組立てた。
実施例4 実施例1で成形したベレットを190℃、10時間真空
乾燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造
の非水溶媒電池を組立てた。
比較例1 実施例]で成形したベレットを70℃、10時間真空乾
燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造の
非水溶媒電池を組立てた。
比較例2 実施例1で成形したベレットを210℃、10時間真空
乾燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造
の非水溶媒電池を組立てた。
比較例3 実施例1で成形したベレットを240℃、10時間真空
乾燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造
の非水溶媒電池を組立てた。
しかして、本実施例1〜4及び比較例1〜3の電池を各
々20個用意し、各電池について2  mAの電流で電
圧範囲2.Ov〜3.5V間にて充放電を行ない、電池
の放電容量(初期30サイクルの平均)と充放電サイク
ル寿命(放電容量がサイクル初期の容量の1/2になる
までの充放電サイクル数)を調べた。その結果を20個
の平均値として下記第1表に示した。
第  1  表 上記第1表から明らかなように、本発明の製造方法によ
り得られた非水溶媒電池は比較例の非水溶媒電池に比べ
て電池特性が優れていることがわかる。即ち、本実施例
1〜4の電池は夫々若干の差があるもののいずれも11
mAh前後の放電容量ををし、充放電サイクル寿命も1
60〜170回程度であるのに対し、比較例1の電池は
放電容量が11.2 mA hと本実施例と同程度であ
るが、充放電サイクル寿命が本実施例の電池に比べては
るかに短い。一方、比較例2.3の電池はいずれも本実
施例の電池に比べて放電容量、充放電サイクル寿命が劣
っている。
実施例5 実施例1で成形したベレットを110℃、7時間真空乾
燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造の
非水溶媒電池を組立てた。
比較例4 実施例1で成形したベレットを70℃、7時間真空乾燥
して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造の非
水溶媒電池を組立てた。
比較例5 実施例1で成形したベレットを220℃、7時間真空乾
燥して製造した正極を用いた以外、実施例1と同構造の
非水溶媒電池を組立てた。
しかして、本実施例5及び比較例4.5の電池を各々2
0個用意し、各電池について1  mAの電流で電圧範
囲2.0V〜3゜5V間にて充放電を行なった。充放電
は、5回行ない、最後の充電状態で常温にて1年間貯蔵
し、貯蔵後の放電容量及び容量減少の割合を調べた。そ
の結果を20個の平均値として下記第2表に示した。
第  2  表 上記第2表から明らかなように、本発明の製造方法によ
り得られた非水溶媒電池は比較例の電池に比べて自己放
電が少ないことがわかる。
なお、上記実施例ではコイン形非水溶媒電池について説
明したが、これに限定されず、円筒形非水溶媒電池、角
形非水溶媒電池の製造にも同様に適用できる。
[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば充放電サイクル寿命
が長く、かつ放電容量が大きく、更に自己放電が少ない
等の充放電特性の優れた非水溶媒電池を製造し得る方法
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の一実施例を示すコイン形非水溶媒電池
の断面図である。 ■・・・正極、2・・・負極、3・・・セパレータ、4
・・・電池ケース、5・・・負極封口板、6・・・絶縁
ガスケット。 出願人代理人 弁理士 鈴江式彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  軽金属からなる負極と、非晶質五酸化バナジウムを主
    正極活物質とする正極と、非水溶媒中に電解質を溶解し
    た電解液とを備えた非水溶媒電池を製造するにあたり、
    前記正極を80〜200℃の温度範囲で乾燥せしめるこ
    とを特徴とする非水溶媒電池の製造方法。
JP62282972A 1987-11-11 1987-11-11 非水溶媒電池の製造方法 Pending JPH01128353A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206168A (ja) * 1985-03-11 1986-09-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リチウム二次電池
JPS62226564A (ja) * 1986-03-27 1987-10-05 Fuji Elelctrochem Co Ltd 非水電解液電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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