JPH02126554A - 非水溶媒二次電池 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、非水溶媒二次電池に関し、特に正極容器を改
良した非水溶媒二次電池に係わる。

［従来の技術］ 近年、電子機器の発達に伴い小形で軽量かつエネルギー
密度が高く、更に繰返し充放電可能な二次電池の開発が
要望されている。こうした要望に対して、リチウム、ナ
トリウム等の軽金属又はその合金を負極活物質とし、プ
ロピレンカーボネト等の非水溶媒を電解液に用いた非水
溶媒二次電池か釘望視されている。

上述した非水溶媒二次電池は、従来より各種知られてお
り、用途等に合せて製品化されているが、最近、正極の
主要成分にＭｏ　Ｓ２　、Ｔｉ　Ｓ２、Ｖ２Ｏ５、Ｍｎ
Ｏ２等の遷移金属のカルコゲン化合物やポリアニリン、
ポリアセチレン等の導電性ポリマを用い、負極にリチウ
ム又はリチウム合金を用いた非水溶媒二次電池が特に注
目されている。

ところで、」二記各種の非水溶媒二次電池の正極容器と
しては耐食性に優れ、かつ高い機械的強度を有するオー
ステナイト系ステンレス鋼（例えば５ｔＪＳ３０４）又
はクロムを１０〜２０重量％程度含み、かつニッケルを
殆ど含まないフェライト系ステンレス鋼（例えば３１１
３４３０）が用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記５ＵＳ３０４．５ＵＳ４３０等のステンレスを非水
溶媒−次電池用正極容器として適用した場合には、必要
とする耐食性をほぼ満足しており、広く使用されている
。しかしながら、非水溶媒二次電池用正極容器では一次
電池に比べて更に責七位に曝されることから、前述した
ステンレスからなる正極容器では充放電サイクルを繰返
すと腐蝕を生じて内部抵抗が上昇する問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、正極容器の腐蝕による内部抵抗の上昇を回避した
非水溶媒二次電池を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、正極容器と、この容器内に収納される正極活
物質を含む正極と、非水溶媒電解液か保持されたセパレ
ータと、軽金属又はその合金からなる負極と具備した非
水溶媒二次電池において、前記正極容器としてクロム２
４〜４０屯は％、モリブデン０５〜３市量％及び残部か
鉄からなるフェライト系ステンレス鋼を用いたことを特
徴とする非水溶媒二次電池である。

上記正極容器を構成するフェライト系ステンレス鋼の谷
成分の作用及び限定理由について説明する。

■、クロム クロムは、ステンレス鋼を不動態化するために必すな成
分である。クロムの配合量を２４重量％未満にすると、
充分な耐食性が得られず、かといってその配合量か４０
市量％を越えるとステンレス鋼か脆くなってＩＥ極容器
形状にするための絞り加工か困難となるからである。

■、モリブデン モリブデンは、耐食性を向上するために必要な成分であ
る。モリブンデンの配合量を０．５重量　９６未満にす
ると、耐食性の向上を達成できす、かといって３．０重
厘％を越えるとステンレス鋼が脆くなって正極容器形状
にするだめの絞り加工か困難となるからである。

■、前記クロム及びモリブデン成分の他に、必要に応じ
て耐食性をより一層向上させるためにニンケルを０．６
重量％以下の範囲で配合してもよい。

また、Ｐ、Ｓ、Ｎ等の附随的に混入する成分にっいては
総毒で１重量％以下の範囲で許容し得る。

上記正極としては、例えばＭｏ　Ｓ２　、Ｔｉ　Ｓ２、
Ｖ２０５　、Ｍｌ　Ｑ２などの遷移金属カルコゲン化合
物やポリアニリン、ポリアセチレンなどの導電性ポリマ
を正極活物質とし、これにアセチレンブラック、カーボ
ンブラックなどの導電＋１及びポリテトラフルオロエチ
レン、その他ポリアクリル酸、その塩ｆｄｌなとの結べ
剤を配合した組成のものを挙げることができる。

」−記負極としては、例えばリチウム、ナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム又は
その合金を挙げることができる。

上記電解液としては、例えばプロピレンカーボネート、
１，２−ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テト
ラヒドロフラン、ジオキソランなどから選ばれる１種又
は２種以上の非水有機溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフ
ッ化リチウム、塩化リチーウムなどの電解質を０．２〜
１．５モル／ｊ！溶解せしめたもの等を挙げることがで
きる。

［作用］ 本発明によれば、特定の成分組成のフェライト系ステン
レス鋼から正極−容器を構成することによって、充放電
サイクルを繰返しても該正極容器の腐蝕を防出して内部
抵抗の上昇を抑制でき、ひいては充放電特性の優れた非
水溶媒二次電池を得ることができる。

［実施例］ 以下、本発明を第１図に示す外径２０ｍｍ、厚さ２．４
　ｒｔｕｎのコイン形非水溶媒二次電池に適用した例に
ついて詳細に説明する。

実施例 図中の１は、下記第１表に示す成分組成のステンレス鋼
からなる正極容器であり、この容器ｌ内には線径０．１
　ｍｒｔｔ、　６０メツシユのステンレス鋼ネットから
なる集電体２を介して正極３が収納されている。この正
極３は、市販の電解二酸化マンガンを４００°Ｃで８時
間加熱脱水した正極活物質と導電材としてのアセチレン
ブラックと結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン
とを重量比にて９０：１０１の割合で混合し、これをペ
レット状に成形したものからなる。前記正極３」二には
、ポリプロピレン不織布からなるセパレータ４及び金属
リチウムからなる直径２０ｍｍの負極５が載置されてい
る。前記セパレータ４には、プロピレンカーボネートに
過塩素酸リチウムを１モル／Ｊ！の濃度で溶解した電解
液が含浸保持されている。前記正極容器１の開口部には
、絶縁ガスケット６を介して負極容器７が設けられてお
り、該負極容器７のかしめ加工により前記正極容器１、
負極容器７内に前記正極３、セパレータ４及び負極５が
密閉されている。比較例 下記第１表に示す成分組成の５ＵＳ３０４からなる正極
容器を用いた以外、実施例と同様なコイン形非水溶媒二
次電池を組立てた。

しかして、本実施例及び比較例の電池各２０個について
、まず２５０μＡの定電流で３，３Ｖまで充電した後、
電池電位の」二限３，３Ｖ、下限１．８ｖの電１ヶ規制
で予価的な充放電を５サイクル実施した。

次いで、上限３．３Ｖ、下限１，８Ｖの電位規制で１、
ｍ　Ａの定電流にて充放電を１０サイクル実施した後の
電池の内部抵抗を測定した。その結果を下記第２表に示
す。なお、第２表中には各電池の組立て直後の内部抵抗
を併記した。

第２表 １−記第２表から明らかなように、本実施例の非水溶媒
二次電池は充放電サイクルの繰返しによる内部抵抗の」
二昇を比較例の非水溶媒二次電池に比べて著しく抑制で
きることがわかる。

なお、上記実施例ではコイン形非水溶媒二次電池を例に
して説明したが、電極がスパイラル構造を何する円筒型
非水溶媒二次電池等にも同様に適用できる。

［′ｉ？’明の効果］ 以４．．詳述した如く、本発明によれば特定の成分組成
のフ二′ライト系ステンレス鋼から正極容器を構成する
ことによって、充放電サイクルを繰返しても該正極容器
の腐蝕を防止して内部抵抗の上昇を抑制でき、ひいては
充放電特性の優れた非水溶媒二次電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すコイン形非尺溶媒二
次電池を示す断面図である。 ■・・・正極容器、３・・・正極、４・・・セパレータ
、５・・負極、７・・・負極容器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　正極容器と、この容器内に収納される正極活物質を含
   む正極と、非水溶媒電解液が保持されたセパレータと、
   軽金属又はその合金からなる負極と具備した非水溶媒二
   次電池において、前記正極容器としてクロム２４〜４０
   重量％、モリブデン０．５〜３重量％及び残部が鉄から
   なるフェライト系ステンレス鋼を用いたことを特徴とす
   る非水溶媒二次電池。