JPH04206261A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- JPH04206261A JPH04206261A JP2339858A JP33985890A JPH04206261A JP H04206261 A JPH04206261 A JP H04206261A JP 2339858 A JP2339858 A JP 2339858A JP 33985890 A JP33985890 A JP 33985890A JP H04206261 A JPH04206261 A JP H04206261A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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、非水電解質二次電池の負極の劣化の改善に関
する。
する。
本発明は、非水電解質二次電池においてバナジウムを重
量にして０．０５から３．０％未満含むアルミニウム合
金とリチウム金属を合金化して構成した負極を用いるこ
とにより、充放電に伴う負極の劣化を抑制し、充放電サ
イクル特性の優れた非水電解質二次電池を提供すること
を目的としている。
量にして０．０５から３．０％未満含むアルミニウム合
金とリチウム金属を合金化して構成した負極を用いるこ
とにより、充放電に伴う負極の劣化を抑制し、充放電サ
イクル特性の優れた非水電解質二次電池を提供すること
を目的としている。
リチウム金属を負極活物質とする二次電池は高電圧、高
エネルギー密度であるため非水溶液を電解液として実用
に供されているが、サイクル特性向上のためにリチウム
をアルミニウムと合金化させて使用している。
エネルギー密度であるため非水溶液を電解液として実用
に供されているが、サイクル特性向上のためにリチウム
をアルミニウムと合金化させて使用している。
リチウム−アルミニウム合金を負極に用いたとしても、
充放電に伴い負極に亀裂が発生しやがて崩壊に至ること
もあり、特に電流密度の大きいときにこの現象は著しい
という問題があった。
充放電に伴い負極に亀裂が発生しやがて崩壊に至ること
もあり、特に電流密度の大きいときにこの現象は著しい
という問題があった。
本発明では上記問題点を解決するために、バナジウムを
重量にして０．０５から３．０％未満含むアルミニウム
合金とリチウム金属を合金化して構成した負極を用いる
。
重量にして０．０５から３．０％未満含むアルミニウム
合金とリチウム金属を合金化して構成した負極を用いる
。
微細なバナジウム化合物がアルミニウムに均一に分散析
出し、アルミニウムの結晶粒を微細化することにより、
亀裂の発生、成長が抑制される。
出し、アルミニウムの結晶粒を微細化することにより、
亀裂の発生、成長が抑制される。
以下本発明の実施例について述べる。
第１図は本発明の一実施例による偏平形非水電解質二次
電池の断面図を示す、負極１はＳＵＳ製の負極缶２の内
側底面に溶接したＳＵＳ金網からなる負極集電体３に固
着されている。
電池の断面図を示す、負極１はＳＵＳ製の負極缶２の内
側底面に溶接したＳＵＳ金網からなる負極集電体３に固
着されている。
正極４も同様にＳＵＳ製の正極缶５の内側底面に固着し
たＳＵＳ金網からなる正極集電体６に圧接されている。
たＳＵＳ金網からなる正極集電体６に圧接されている。
ポリプロピレンを主体とするセバレータフには非水電解
液が含浸されている。ポリプロピレンを主体とする絶縁
パツキン８により封止がなされている。
液が含浸されている。ポリプロピレンを主体とする絶縁
パツキン８により封止がなされている。
電池寸法は直径２４．０ｍｍ、高さ３゜Ｏｍｍである。
正極としてはＭｎ０ｚ 、Ｖ２０ｓ 、Ｖ＆ ０１３、
Ｍ ｏ ０３ 、Ｃｒ ３０ｓなどの酸化物やＴｉＳ、
、ＭＱｓｔなどの遷移金属ジカルコゲナイト、Ｎｂ５ｅ
ｓ 、ＭＯ３３などの遷移金属トリカルコゲナイド、更
にＮｊＰＳ３、Ｆｅ０ＣＩなどの化合物、炭素などが使
用できる。
Ｍ ｏ ０３ 、Ｃｒ ３０ｓなどの酸化物やＴｉＳ、
、ＭＱｓｔなどの遷移金属ジカルコゲナイト、Ｎｂ５ｅ
ｓ 、ＭＯ３３などの遷移金属トリカルコゲナイド、更
にＮｊＰＳ３、Ｆｅ０ＣＩなどの化合物、炭素などが使
用できる。
さらにポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリチオフ
ェン、ポリアニリン等の導電性高分子が使用される。
ェン、ポリアニリン等の導電性高分子が使用される。
非水電解液は、溶媒として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、ジメチルス
ルフォキンド、スルフオラン、１゜３−ジオキソラン、
４−メチル−１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、１．２−ジメトキ
シエタンなどを単独または混合したものが利用できる。
チレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルス
ルフォキンド、スルフオラン、１゜３−ジオキソラン、
４−メチル−１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、１．２−ジメトキ
シエタンなどを単独または混合したものが利用できる。
を容質としてはＬ ｉ Ａ ｓ Ｆ ｂ 、Ｌ ｒ Ｃ
Ｉ Ｏａ 、Ｌｓ Ｂ Ｆ ａ ％ Ｌ Ｉ Ｐ Ｆ
６ 、Ｌ ＋ ＣＦ ｓ Ｓ Ｏ３、Ｌ ｉＳ ＣＮ
−Ｌ ｉ Ａ Ｉ Ｃｌ ａなどを０．５から３モル／
１程度添加する。
Ｉ Ｏａ 、Ｌｓ Ｂ Ｆ ａ ％ Ｌ Ｉ Ｐ Ｆ
６ 、Ｌ ＋ ＣＦ ｓ Ｓ Ｏ３、Ｌ ｉＳ ＣＮ
−Ｌ ｉ Ａ Ｉ Ｃｌ ａなどを０．５から３モル／
１程度添加する。
その他に２−メチルフラン、チオフェン、ビロール、ヘ
キサメチルフォスフォリンクトリアミド、クラウンエー
テル類などを微量添加して用いてもよい。
キサメチルフォスフォリンクトリアミド、クラウンエー
テル類などを微量添加して用いてもよい。
本実施例では以下電解液として、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、２−メチルテトラヒドロフ
ランを体積で１＝１：２の割合で混合したものにＬｉＰ
Ｆｉを１モル／１添加したものを用いた。
ト、エチレンカーボネート、２−メチルテトラヒドロフ
ランを体積で１＝１：２の割合で混合したものにＬｉＰ
Ｆｉを１モル／１添加したものを用いた。
正極としてはＭｎＯ２とアセチレンブランクとフッ素樹
脂を重量で８５：１０：５の割合で混合し加圧成形した
ものを使用した。
脂を重量で８５：１０：５の割合で混合し加圧成形した
ものを使用した。
負極は上記電解液中で種々の量のバナジウムを添加した
厚さ０．２ｍｍのアルミニウム合金基体をリチウム金属
を対極として電気化学的に合金化したリチウムルアルミ
ニウム合金である。リチウムとアルミニウムは原子比で
およそ４ｏ：ｅｏである。
厚さ０．２ｍｍのアルミニウム合金基体をリチウム金属
を対極として電気化学的に合金化したリチウムルアルミ
ニウム合金である。リチウムとアルミニウムは原子比で
およそ４ｏ：ｅｏである。
充放電条件として電流２．５ｍＡ、充放電時間おのおの
６時間である。
６時間である。
放電時に電池電圧２．Ｏｖに達した時点を寿命として、
サイクル試験を行った。
サイクル試験を行った。
上記表は本実施例各試料のアルミニウム合金中のバナジ
ウム添加量と充放電のサイクル特性曲線の関係を示すも
ので、第２図は充放電のサイクル特性図である。
ウム添加量と充放電のサイクル特性曲線の関係を示すも
ので、第２図は充放電のサイクル特性図である。
比較例である試料Ａにくらべて本発明実施例である試料
ＢからＧはサイクル特性が向上していることがわかる。
ＢからＧはサイクル特性が向上していることがわかる。
これらについてアルミニウム合金の組織を調べたところ
、比較例である試料Ａにくらべて本発明実施例である試
料ＢからＧは結晶粒径が小さくなっていることが確認さ
れた。
、比較例である試料Ａにくらべて本発明実施例である試
料ＢからＧは結晶粒径が小さくなっていることが確認さ
れた。
これは、粒界がストレスを緩和し、亀裂の成長を阻止し
、結晶粒同志の結合を強化し、リチウムの拡散を促進す
ることにより負極の劣化を抑制するためと考えられる。
、結晶粒同志の結合を強化し、リチウムの拡散を促進す
ることにより負極の劣化を抑制するためと考えられる。
なお、バナジウム添加量は３重量％を越えると析出する
バナジウム化合物の結晶粒径が大きくなり、析出したバ
ナジウム化釡物から亀裂が生じ、硬さも大きくなるなど
の不都合が生じる。
バナジウム化合物の結晶粒径が大きくなり、析出したバ
ナジウム化釡物から亀裂が生じ、硬さも大きくなるなど
の不都合が生じる。
本実施例ではリチウムとアルミニウムは原子比でおよそ
４０：６０であが、もちろんこれに限定されない。
４０：６０であが、もちろんこれに限定されない。
また本実施例では偏平形二次電池をのべたが、本発明ア
ルミニウム合金は柔軟性があるので、電極をスパイラル
に巻回する円筒形などの二次電池にも利用できる。この
場合、リチウム金属とアルミニウム合金をあらかじめ所
定の形杖にした後、電池に組み込み電気化学的に合金化
するなどの手段を構すればよい。
ルミニウム合金は柔軟性があるので、電極をスパイラル
に巻回する円筒形などの二次電池にも利用できる。この
場合、リチウム金属とアルミニウム合金をあらかじめ所
定の形杖にした後、電池に組み込み電気化学的に合金化
するなどの手段を構すればよい。
以上述べたように本発明によれば非水電解質２次電池に
おいてバナジウムを重量にして０．０５から２．０％含
むアルミニウム合金とリチウム金属を合金化してアルミ
ニウムの結晶粒を微細化した負極を用いることにより、
充放電に伴う負極の劣化を抑制し、充放電サイクル特性
の優れた非水電解質二次電池を得ることができる。
おいてバナジウムを重量にして０．０５から２．０％含
むアルミニウム合金とリチウム金属を合金化してアルミ
ニウムの結晶粒を微細化した負極を用いることにより、
充放電に伴う負極の劣化を抑制し、充放電サイクル特性
の優れた非水電解質二次電池を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例による偏平形非水電解質二次
電池の断面図であり、第２図は充放電のサイクル特性図
である。 １−ｍ−負極 ２−−一負極缶 ３−ｍ−負極集電体 ４−−一正極 ５−ｍ−正極缶 ６−ｍ−正極集電体 ７−ｍ−セパレータ ８−ｍ−１色縁パツキン １１〜１８−ｍ−サイクル特性曲線 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 すチウム２次電尤の断面図 第 １ 図 充放電のサイフル勃・性図 第 ２ 図
電池の断面図であり、第２図は充放電のサイクル特性図
である。 １−ｍ−負極 ２−−一負極缶 ３−ｍ−負極集電体 ４−−一正極 ５−ｍ−正極缶 ６−ｍ−正極集電体 ７−ｍ−セパレータ ８−ｍ−１色縁パツキン １１〜１８−ｍ−サイクル特性曲線 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助 すチウム２次電尤の断面図 第 １ 図 充放電のサイフル勃・性図 第 ２ 図
Claims (1)
- 負極がバナジウムを重量にして０．０５から３．０％
未満含むアルミニウム合金とリチウム金属を合金化して
構成されていることを特徴とする非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339858A JPH04206261A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339858A JPH04206261A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206261A true JPH04206261A (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=18331492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339858A Pending JPH04206261A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04206261A (ja) |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2339858A patent/JPH04206261A/ja active Pending
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