JPH04206262A - 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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- JPH04206262A JPH04206262A JP2339859A JP33985990A JPH04206262A JP H04206262 A JPH04206262 A JP H04206262A JP 2339859 A JP2339859 A JP 2339859A JP 33985990 A JP33985990 A JP 33985990A JP H04206262 A JPH04206262 A JP H04206262A
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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。
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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成形性の改善に
関する。
関する。
（発明の概要）
本発明は、非水電解質二次電池において負極をビッカー
ス硬度が６０以下であるアルミニウム合金とリチウム金
属を合金化して構成することにより、負極に円筒形電池
などに利用できる柔軟性、成形性を持たせることにより
、大容量、大電流充放電可能な非水電解質二次電池を得
ることを可能にすることを目的としている。
ス硬度が６０以下であるアルミニウム合金とリチウム金
属を合金化して構成することにより、負極に円筒形電池
などに利用できる柔軟性、成形性を持たせることにより
、大容量、大電流充放電可能な非水電解質二次電池を得
ることを可能にすることを目的としている。
（従来の技術）
リチウム金属を負極活物質とする非水電解質二次電池は
非水電解液を利用し、主に偏平形二次電池として実用化
されているが、サイクル特性向上のために負極はリチウ
ムをアルミニウム合金と合金化させて実用化されている
。
非水電解液を利用し、主に偏平形二次電池として実用化
されているが、サイクル特性向上のために負極はリチウ
ムをアルミニウム合金と合金化させて実用化されている
。
（発明が解決しようとする課８）
負極は薄くする必要があり、加工度が大きく、アルミニ
ウム合金は硬くなり、成形性に劣るという問題があり電
極をスパイラルに巻回する円筒形二次電池には使用でき
なかった。
ウム合金は硬くなり、成形性に劣るという問題があり電
極をスパイラルに巻回する円筒形二次電池には使用でき
なかった。
（課題を解決するための手段）
本発明では上記問題点を解決するために、負極をビッカ
ース硬度が６０以下であるアルミニウム合金と、リチウ
ム金属とを合金化して構成する。
ース硬度が６０以下であるアルミニウム合金と、リチウ
ム金属とを合金化して構成する。
アルミニウム合金は焼鈍処理を行うときに結晶粒の成長
を抑制するためにＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、■、Ｍｏ、Ｗを添
加する。
を抑制するためにＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、■、Ｍｏ、Ｗを添
加する。
（実施例）
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円筒形非水電解質二次
電池の巻回状態を示す斜視図である。
電池の巻回状態を示す斜視図である。
負極１と非水電解液が含有されたセパレータ２と正極３
は一緒に巻回され、各種にはそれぞれ負極端子４、正極
端子５が形成される。
は一緒に巻回され、各種にはそれぞれ負極端子４、正極
端子５が形成される。
このようにして作製した電池要素を第２図に電池断面図
に示すように、電池缶６に挿入した。
に示すように、電池缶６に挿入した。
電池寸法は高さ５０ｍｍ、直径１４．５ｍｍである。
正極としてはＭｎＯ，、Ｖｚ Ｏｓ 、Ｖｂ Ｏ＋ｓ、
Ｍ ｏ ０５ 、Ｃｒ ５０＠などの酸化物やＴｉ１ｔ
、Ｍ ｏ Ｓ ｚなどの遷移金属ジカルコゲナイト、Ｎ
ｂ５ｅｓ、ＭｏＳ、、などの遷移金属トリカルコゲナイ
ド、更にＮ ｉ Ｐ Ｓ ３、Ｆ ｅ ＯＣ１などの化
合物、炭素が使用でき、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
高分子も使用できる。
Ｍ ｏ ０５ 、Ｃｒ ５０＠などの酸化物やＴｉ１ｔ
、Ｍ ｏ Ｓ ｚなどの遷移金属ジカルコゲナイト、Ｎ
ｂ５ｅｓ、ＭｏＳ、、などの遷移金属トリカルコゲナイ
ド、更にＮ ｉ Ｐ Ｓ ３、Ｆ ｅ ＯＣ１などの化
合物、炭素が使用でき、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
高分子も使用できる。
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使用できる。
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使用できる。
溶質としてはＬｉＡｓＦ＊ 、ＬｉＣｌ０ａ 、ＬｉＢ
Ｆｎ、ＬｉＰＦａ、ＬｉＣＦｓＳＯ３、Ｌｉ５ＣＮ、Ｌ
ｉＡｌＣｌ４などを０．５から３モル／１程度添加する
。
Ｆｎ、ＬｉＰＦａ、ＬｉＣＦｓＳＯ３、Ｌｉ５ＣＮ、Ｌ
ｉＡｌＣｌ４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、ピロール、ヘ
キサメチルフォスフォリツクトリアミド、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ツクトリアミド、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および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Ｌ
ｉＰＦ６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および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Ｌ
ｉＰＦ６を１モル／１添加したものを用いた。
正極としてはＭｎ０ｔとアセチレンブラックとフッ素樹
脂を重量で８５：１０：５の割合で混合し、ＳＯ３金網
に塗布したものを使用した。
脂を重量で８５：１０：５の割合で混合し、ＳＯ３金網
に塗布したものを使用した。
負極は厚さＱ、 １ｍｍのアルミニウム合金基体に、
厚さＱ、１ｍｍのリチウム金属を積層し、ＳＵＳ金網と
固着しである。
厚さＱ、１ｍｍのリチウム金属を積層し、ＳＵＳ金網と
固着しである。
合金化は電池に組み込んでから電気化学的に行った。
本実施例ではアルミニウム合金とリチウム金属の体積比
は１：１の場合をのべるが、もちろんその他の体積比で
もかまわない。
は１：１の場合をのべるが、もちろんその他の体積比で
もかまわない。
アルミニウム合金にはＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、■、Ｍｏ、Ｗ
が添加され、比較のため添加元素のないアルミニウムも
使用した。
が添加され、比較のため添加元素のないアルミニウムも
使用した。
添加元素の添加量は以下の倒板外でも０．０１から３．
０重量％であればよい。
０重量％であればよい。
ビッカース硬度の調整は４５０℃以下での焼鈍処理によ
りおこなった。
りおこなった。
表 １
表 ２
上記表１、表２はビッカース硬度と巻回性の関係を示し
、巻回性は直径１．５ｍｍの丸棒へ厚さＱ、１ｍｍの試
料の巻き具合いで判断した。ビ。
、巻回性は直径１．５ｍｍの丸棒へ厚さＱ、１ｍｍの試
料の巻き具合いで判断した。ビ。
カース硬度およそ６０以下で巻回性は良い。
表３
表３は硬度と充放電のサイクル特性の関係を−示す。
第３図は充放電のサイクル特性図である。
充放電条件は、電流１００ｍＡで充放電時間おのおの６
時間で、放電時に電池電圧２．ＯＶに達した時点を寿命
とした。
時間で、放電時に電池電圧２．ＯＶに達した時点を寿命
とした。
添加元素のない純度のよいアルミニウムより、Ｍｎ、Ｃ
ｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏの添加しであるアルミニウム合
金のほうがサイクル特性が良いことがわかる。
ｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏの添加しであるアルミニウム合
金のほうがサイクル特性が良いことがわかる。
添加元素のないアルミニウムは焼鈍により結晶粒の大幅
な成長を起こしており、そのためサイクル特性が低下し
たものと考えられる。従って、サイクル特性を低下せず
、アルミニウム合金に柔軟性をもたせるには、結晶粒成
長を抑制しながら焼鈍を行う必要があり、そのためには
、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗの添加が有効である
。
な成長を起こしており、そのためサイクル特性が低下し
たものと考えられる。従って、サイクル特性を低下せず
、アルミニウム合金に柔軟性をもたせるには、結晶粒成
長を抑制しながら焼鈍を行う必要があり、そのためには
、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗの添加が有効である
。
また焼鈍により加工歪が除去され、電極の劣化を抑制す
る効果もあると考えられる。
る効果もあると考えられる。
本実施例ではアルミニウム合金とリチウムの体積比は１
：１であるがもちろんこれに限定されない。
：１であるがもちろんこれに限定されない。
以上の実施例では円筒形の非水電解質二次電池の例を述
べたが本発明の負極は柔軟性があり扱いやすいので偏平
形の非水電解質二次電池に利用しても有益である。
べたが本発明の負極は柔軟性があり扱いやすいので偏平
形の非水電解質二次電池に利用しても有益である。
本発明は固体電解質にももちろん効果がある。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、非水電解質二次電池
において負極をビッカース硬度が６０以下であるアルミ
ニウム合金とリチウム金属を合金化して構成することに
より、充放電サイクル特性の低下を伴うことな（円筒形
電池などに利用できる柔軟性を持たせ、大容量、大電流
な非水電解質二次電池を可能にすることができる。
において負極をビッカース硬度が６０以下であるアルミ
ニウム合金とリチウム金属を合金化して構成することに
より、充放電サイクル特性の低下を伴うことな（円筒形
電池などに利用できる柔軟性を持たせ、大容量、大電流
な非水電解質二次電池を可能にすることができる。
第１図は本発明の一実施例による円筒形非水電解質二次
電池の巻回状態を示す斜視図で、第２図は円筒形非水電
解質電池断面図であり第３図は充放電のサイクル特性図
である。 １−一一負極 ２−ｍ−セパレータ ３−ｍ−正極 ４−ｍ−負極端子 ５−ｍ−正極端子 ６−ｍ−電池缶 １１〜１７−−−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 を回＃、、態と示す赳蜆固 第１図 １！池打面図 第２図 尤被電のづイフル什・Ｆ！Ｌ図 第 ３ 図
電池の巻回状態を示す斜視図で、第２図は円筒形非水電
解質電池断面図であり第３図は充放電のサイクル特性図
である。 １−一一負極 ２−ｍ−セパレータ ３−ｍ−正極 ４−ｍ−負極端子 ５−ｍ−正極端子 ６−ｍ−電池缶 １１〜１７−−−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 を回＃、、態と示す赳蜆固 第１図 １！池打面図 第２図 尤被電のづイフル什・Ｆ！Ｌ図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 負極が、ビッカース硬度６０以下であるアルミニウ
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。 ２ アルミニウム合金が、添加元素として、Ｍｎ、Ｃｒ
、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗのうちの一種以上を含有し、加工
後焼鈍処理を行っている特許請求の範囲第１項記載の非
水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2339859A JPH04206262A (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 |
|---|---|---|---|
| JP2339859A JPH04206262A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206262A true JPH04206262A (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=18331501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2339859A Pending JPH04206262A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04206262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179243A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP6442630B1 (ja) * | 2018-01-24 | 2018-12-19 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質、負極及び電池 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP2339859A patent/JPH04206262A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179243A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
| JP6442630B1 (ja) * | 2018-01-24 | 2018-12-19 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質、負極及び電池 |
| JP2019129059A (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質、負極及び電池 |
| WO2019146231A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質、負極及び電池 |
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