JPH02106877A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
- Publication number
- JPH02106877A JPH02106877A JP63259871A JP25987188A JPH02106877A JP H02106877 A JPH02106877 A JP H02106877A JP 63259871 A JP63259871 A JP 63259871A JP 25987188 A JP25987188 A JP 25987188A JP H02106877 A JPH02106877 A JP H02106877A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- discharge
- positive electrode
- negative electrode
- gasket
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/12—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Primary 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、リチウムを負極主活物質とし、三酸化ビスマ
スＢｉ２Ｏ３，酸化銅ＣｕＯ等の金属酸化物、硫化第二
鉄ＦｅＳ２などの金属硫化物を正極主活物質とする有機
電解質電池の放電性能の改良に関するものである。
スＢｉ２Ｏ３，酸化銅ＣｕＯ等の金属酸化物、硫化第二
鉄ＦｅＳ２などの金属硫化物を正極主活物質とする有機
電解質電池の放電性能の改良に関するものである。
本発明は、リチウムを生活物質とする負極と、有機電解
質と、金属酸化物もしくは金属硫化物等を正極活物質と
する正極とから少なくとも成り、正極の上にガスケット
と負極缶を配置して封口する有機電解質電池において、
セパレータ外周部を負極缶とガスケットの間に挟持する
ことにより、放電進行に伴う内部抵抗の上昇を防止し、
電池の持つ容量を有効に使い得る有機電解質電池を提供
するものである。
質と、金属酸化物もしくは金属硫化物等を正極活物質と
する正極とから少なくとも成り、正極の上にガスケット
と負極缶を配置して封口する有機電解質電池において、
セパレータ外周部を負極缶とガスケットの間に挟持する
ことにより、放電進行に伴う内部抵抗の上昇を防止し、
電池の持つ容量を有効に使い得る有機電解質電池を提供
するものである。
従来、この種の電池において、例えばボタン型電池を製
造する場合は次のように造られていた。
造する場合は次のように造られていた。
正極は活物質とグラファイトやカーボンブラック等の炭
素粉末又は金属粉末等の導電材、およびフッ素樹脂やポ
リスチレン等の樹脂結着材を所定組成比で混合し、次に
この正極合剤の所定量を成型機の金型内に充填し、正極
保持リングと共に加圧成形することによってペレット状
の正極ペレットとする。こうして得られた正極ペレット
は減圧加熱乾燥され充分脱水された後、正極缶に組み込
まれる。電解液を注入した後、マイクロポーラスなポリ
プロピレンフィルム又はポリプロピレン不織布から成る
セパレータおよび、ポリプロピレンボリエヂレン等の不
織布やスポンヂ状フィルムからなる含浸材を組み込め、
次に負極リチウムを圧着しである負極缶を押し込んだ後
、正極缶開口縁を内側に折り曲げてカシメて封口してい
た。一般にこの種の電池では正極合剤中に電解液を含浸
させる為、正極合剤は粗充填するので正極ペレットの取
り扱い主正極保持リングを用いることが多い。
素粉末又は金属粉末等の導電材、およびフッ素樹脂やポ
リスチレン等の樹脂結着材を所定組成比で混合し、次に
この正極合剤の所定量を成型機の金型内に充填し、正極
保持リングと共に加圧成形することによってペレット状
の正極ペレットとする。こうして得られた正極ペレット
は減圧加熱乾燥され充分脱水された後、正極缶に組み込
まれる。電解液を注入した後、マイクロポーラスなポリ
プロピレンフィルム又はポリプロピレン不織布から成る
セパレータおよび、ポリプロピレンボリエヂレン等の不
織布やスポンヂ状フィルムからなる含浸材を組み込め、
次に負極リチウムを圧着しである負極缶を押し込んだ後
、正極缶開口縁を内側に折り曲げてカシメて封口してい
た。一般にこの種の電池では正極合剤中に電解液を含浸
させる為、正極合剤は粗充填するので正極ペレットの取
り扱い主正極保持リングを用いることが多い。
しかし、前述の従来の方法で製造された電池を放電させ
た場合、放電進行に伴い負極リチウムは電解液中にＬｉ
’ イオンとして溶解し、電解液中を移動し正極と反応
することによってその体積は減少するが、正極の体積が
負極の体積減少以上に膨張する。セパレータは外周部を
正極とガスケットにより固定されている為、中央部は正
極の体積膨潤により引き延ばされて電解液の保液性が損
なわれる。同じく含浸材も正極の体積膨潤によって圧縮
されるという欠点があり、放電末期には内部抵抗の上昇
によって放電電圧が低下するという問題があった。これ
は正極の体積膨潤でセパレータおよび含浸材を圧縮した
為、セパレークおよび含浸材中に保持されていた電解液
が絞り出されて、正極と負極間のイオン電導が阻害され
ることによるものと考えられる。正極主活物質として二
酸化ビスマス、酸化銅、硫化第二鉄等の膨張の比較的大
きな原料を用いた場合には特にその現象が甚だしい。
た場合、放電進行に伴い負極リチウムは電解液中にＬｉ
’ イオンとして溶解し、電解液中を移動し正極と反応
することによってその体積は減少するが、正極の体積が
負極の体積減少以上に膨張する。セパレータは外周部を
正極とガスケットにより固定されている為、中央部は正
極の体積膨潤により引き延ばされて電解液の保液性が損
なわれる。同じく含浸材も正極の体積膨潤によって圧縮
されるという欠点があり、放電末期には内部抵抗の上昇
によって放電電圧が低下するという問題があった。これ
は正極の体積膨潤でセパレータおよび含浸材を圧縮した
為、セパレークおよび含浸材中に保持されていた電解液
が絞り出されて、正極と負極間のイオン電導が阻害され
ることによるものと考えられる。正極主活物質として二
酸化ビスマス、酸化銅、硫化第二鉄等の膨張の比較的大
きな原料を用いた場合には特にその現象が甚だしい。
本発明は、この種電池のセパレータ配置を改良すること
により、放電末期の内部抵抗上昇、放電電圧低下等の放
電性能を改善し、容量を有効に使い得ることを目的とす
るものである。
により、放電末期の内部抵抗上昇、放電電圧低下等の放
電性能を改善し、容量を有効に使い得ることを目的とす
るものである。
上記のような問題点を解決するため、本発明者等は種々
検討した結果、セパレータを負極缶とガスケットの間に
挟持する様に配置することを提起するものである。即ち
、セパレータを立体状にクセ付けして負極リチウムを覆
うようにし、さらにセパレータ外周部は折り返して負極
缶とガスケットの隙間に挟むようにして保持するもので
ある。
検討した結果、セパレータを負極缶とガスケットの間に
挟持する様に配置することを提起するものである。即ち
、セパレータを立体状にクセ付けして負極リチウムを覆
うようにし、さらにセパレータ外周部は折り返して負極
缶とガスケットの隙間に挟むようにして保持するもので
ある。
セパレータ中に電解液が保持される為、含浸材を廃止し
てセパレータで代用する事ができる。内部短絡を防ぐ為
の負極缶とリチウムを仕切る断面Ｕ字状ガスケットの中
壁の高さは、板厚を除く負極缶高さの６０％以上とする
のが好ましい。
てセパレータで代用する事ができる。内部短絡を防ぐ為
の負極缶とリチウムを仕切る断面Ｕ字状ガスケットの中
壁の高さは、板厚を除く負極缶高さの６０％以上とする
のが好ましい。
負極缶とガスケットの間にセパレータ外周部を挟持した
本発明の電池では、セパレータは固定されていない為、
放電進行に伴う正極の体積膨潤に対してもセパレータが
追従し、セパレータの圧縮が少ないので電解液の保液性
が損なわれることも少ない。この為、放電末期において
も電解液がセパレータ中に保持されており、正極と負極
間のイオン電導性が低下することがない。
本発明の電池では、セパレータは固定されていない為、
放電進行に伴う正極の体積膨潤に対してもセパレータが
追従し、セパレータの圧縮が少ないので電解液の保液性
が損なわれることも少ない。この為、放電末期において
も電解液がセパレータ中に保持されており、正極と負極
間のイオン電導性が低下することがない。
〔実施例］
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
第１図は本発明の一実施例を示す有機電解質電池の断面
図である。図において、１は負極端子を兼ねる負極缶で
あり、Ｎｉ−５ＵＳ−Ｎｉの３層クラツド板を絞り加工
したものである。負極２は、厚さ１．４０ｍのリチウム
シートが直径６．２０ｍｍに打ち抜かれ上記負極缶１内
面に圧着されている。３はマイクロポーラスなポリプロ
ピレンシートからなるセパレータであり、立体状のクセ
付けされて外周部は負極缶１とガスケット７の間に挟持
されている。
図である。図において、１は負極端子を兼ねる負極缶で
あり、Ｎｉ−５ＵＳ−Ｎｉの３層クラツド板を絞り加工
したものである。負極２は、厚さ１．４０ｍのリチウム
シートが直径６．２０ｍｍに打ち抜かれ上記負極缶１内
面に圧着されている。３はマイクロポーラスなポリプロ
ピレンシートからなるセパレータであり、立体状のクセ
付けされて外周部は負極缶１とガスケット７の間に挟持
されている。
６はＮｉメツキした厚さ０．２２ｍｍのＳＵＳ製の正極
缶であり、正極端子を兼ねている。７はポリプロピレン
を主体とするガスケットであり、負極缶１と正極缶６の
間に介在し、正極缶開口縁が内側に折り曲げられ、カシ
メられることによって電池内容物を密封・封止している
。正極４は、正極活物質として二酸化ビスマスと炭素導
電材およびフン素樹脂からなる決着剤とを、重量比９５
．７ ： ４ ： ０．３の割合で混合し、ＳＵＳ製の
正極保持リング５と共に加圧成形し正極成形体とした後
、１００℃で充分真空加熱乾燥したものを用いた。電解
液は、プロビレンカーポネートと、１，２−ジメトキシ
エタンの１：１混合溶媒に、過塩素酸リチウムを１モル
／７！熔解したものを用いた。電池の大きさは、直径９
．５ｍｍ、総厚３．Ｏｍｍである。第２図は従来の有機
電解質電池の断面図である。比較電池として第２図に示
す構造の有機電解質電池を作製した。２３はマイクロポ
ーラスなポリプロピレンシートからなるセパレータであ
り、外周部は正極保持リング５とガスケント７で固定さ
れている。８はポリプロピレンを主要素とする不織布か
らなる含浸材である。
缶であり、正極端子を兼ねている。７はポリプロピレン
を主体とするガスケットであり、負極缶１と正極缶６の
間に介在し、正極缶開口縁が内側に折り曲げられ、カシ
メられることによって電池内容物を密封・封止している
。正極４は、正極活物質として二酸化ビスマスと炭素導
電材およびフン素樹脂からなる決着剤とを、重量比９５
．７ ： ４ ： ０．３の割合で混合し、ＳＵＳ製の
正極保持リング５と共に加圧成形し正極成形体とした後
、１００℃で充分真空加熱乾燥したものを用いた。電解
液は、プロビレンカーポネートと、１，２−ジメトキシ
エタンの１：１混合溶媒に、過塩素酸リチウムを１モル
／７！熔解したものを用いた。電池の大きさは、直径９
．５ｍｍ、総厚３．Ｏｍｍである。第２図は従来の有機
電解質電池の断面図である。比較電池として第２図に示
す構造の有機電解質電池を作製した。２３はマイクロポ
ーラスなポリプロピレンシートからなるセパレータであ
り、外周部は正極保持リング５とガスケント７で固定さ
れている。８はポリプロピレンを主要素とする不織布か
らなる含浸材である。
その他は第１図の本発明電池と同様な方法で同様な電池
を作製した。第３図に、この様にして作製した電池の２
０°Ｃにおける７、５にΩ定抵抗放電特性を示した。
を作製した。第３図に、この様にして作製した電池の２
０°Ｃにおける７、５にΩ定抵抗放電特性を示した。
第３図から明らかなように、セパレータ外周部を負極缶
とガスケットの間に挟持した本発明の電池（ａｌは、含
浸材を有してセパレータ外周部を正極保持リングとガス
ケットで固定した従来の電池（１））に比べ、放電深度
６０％以上の後半の内部抵抗が低く放電電圧も高い。し
かも、カットオフ電圧１．２ｖまでの放電時間も長くな
っており、放電性能、有効な放電容量が著しく改善され
ている。
とガスケットの間に挟持した本発明の電池（ａｌは、含
浸材を有してセパレータ外周部を正極保持リングとガス
ケットで固定した従来の電池（１））に比べ、放電深度
６０％以上の後半の内部抵抗が低く放電電圧も高い。し
かも、カットオフ電圧１．２ｖまでの放電時間も長くな
っており、放電性能、有効な放電容量が著しく改善され
ている。
（実施例２）
本実施例では、正極活物質として酸化銅と硫化第二鉄の
混合物を用いた他は実施例１と同様な電池を作製した。
混合物を用いた他は実施例１と同様な電池を作製した。
即ち、正極は活物質として酸化銅及び硫化第二鉄と炭素
導電剤及びフン素樹脂からなる決着剤とを、重量比６６
： ２７ ： ９．７ ； ０．３の割合で混合し、
実施例１と同じ正極合剤充填量で、実施例１と同じ正極
保持リングを用いて正極成形体を作製した後、実施例１
と同様な方法で実施例１と同様な電池を組み立てた。セ
パレータ外周部を負極缶とガスケットの間に挟持した電
池が（ａ’）。
導電剤及びフン素樹脂からなる決着剤とを、重量比６６
： ２７ ： ９．７ ； ０．３の割合で混合し、
実施例１と同じ正極合剤充填量で、実施例１と同じ正極
保持リングを用いて正極成形体を作製した後、実施例１
と同様な方法で実施例１と同様な電池を組み立てた。セ
パレータ外周部を負極缶とガスケットの間に挟持した電
池が（ａ’）。
含浸材を有してセパレータ外周部を正極保持リングとガ
スケットで固定した従来の電池が（ｂｏ）である。第４
図にこの様にして作製した電池を実施例１と同様な方法
と条件で評価した結果を示した。
スケットで固定した従来の電池が（ｂｏ）である。第４
図にこの様にして作製した電池を実施例１と同様な方法
と条件で評価した結果を示した。
第４図から明らかなように、実施例１と同しく本発明の
電池（ａ”）は放電性能、放電容量が優れている。
電池（ａ”）は放電性能、放電容量が優れている。
以上詳述した様に、本発明はセパレータ外周部を負極間
とガスケットの間に挟持することによって、この種電池
の放電後半の内部抵抗上昇を低減し、高い放電電圧を維
持する等の放電性能を改善し、放電容量を最後まで有効
に使い得る等の優れた効果を有する。
とガスケットの間に挟持することによって、この種電池
の放電後半の内部抵抗上昇を低減し、高い放電電圧を維
持する等の放電性能を改善し、放電容量を最後まで有効
に使い得る等の優れた効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す有機電解質電池の断面
図、第２図は従来の有機電解質の断面図、第３図は実施
例１での電池の７．５にΩ定抵抗放電特性の比較図、第
４図は実施例２での電池の７．５にΩ定抵抗放電特性の
比較図である。 ・・正極缶 ７・・・・ガスケット ８・・・・含浸材 ６ ・ 以上 出瀬人 セイコー電子部品株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 １ ・ ・ ・ ２ ・ ・ ４ ・ ・ ・ ５ ・ ・ ・ 負極缶 ・負極リチウム ・セパレータ ・正極 ・正極保持リング （△）Ｉ’ｍ！、’３１．翼 （σ）Ｍ：Ｗ！ＩＪ （△）ｒ専ｉ翼
図、第２図は従来の有機電解質の断面図、第３図は実施
例１での電池の７．５にΩ定抵抗放電特性の比較図、第
４図は実施例２での電池の７．５にΩ定抵抗放電特性の
比較図である。 ・・正極缶 ７・・・・ガスケット ８・・・・含浸材 ６ ・ 以上 出瀬人 セイコー電子部品株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 １ ・ ・ ・ ２ ・ ・ ４ ・ ・ ・ ５ ・ ・ ・ 負極缶 ・負極リチウム ・セパレータ ・正極 ・正極保持リング （△）Ｉ’ｍ！、’３１．翼 （σ）Ｍ：Ｗ！ＩＪ （△）ｒ専ｉ翼
Claims (1)
- リチウムを主活物質とする負極と、有機電解質と、正
極とから少なくとも成り、正極の上にガスケットと負極
缶を配置して封口する有機電解質電池において、セパレ
ータ外周部を負極缶とガスケットの間に挟持することを
特徴とする有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259871A JPH02106877A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259871A JPH02106877A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 有機電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106877A true JPH02106877A (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=17340112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259871A Pending JPH02106877A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02106877A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559469A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-02 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic latent image developing method |
| JPS6234760A (ja) * | 1985-06-14 | 1987-02-14 | マクフア−ソンズ・リミテツド | ナイフの研ぎ出し装置 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63259871A patent/JPH02106877A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5559469A (en) * | 1978-10-30 | 1980-05-02 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic latent image developing method |
| JPS6234760A (ja) * | 1985-06-14 | 1987-02-14 | マクフア−ソンズ・リミテツド | ナイフの研ぎ出し装置 |
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