JPH04206343A - リチウム電池 - Google Patents
リチウム電池Info
- Publication number
- JPH04206343A JPH04206343A JP2333742A JP33374290A JPH04206343A JP H04206343 A JPH04206343 A JP H04206343A JP 2333742 A JP2333742 A JP 2333742A JP 33374290 A JP33374290 A JP 33374290A JP H04206343 A JPH04206343 A JP H04206343A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- porous body
- active material
- nh2o
- woven fabric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- 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）
本発明は充放電特性を向上させたリチウム電池に関する
ものである。
ものである。
（従来の技術）
一般に各種ポータプル機器等に用いられている電池の電
極は、ペースト式、粉末加圧式、クラッド式、焼結式な
どがある。
極は、ペースト式、粉末加圧式、クラッド式、焼結式な
どがある。
ペースト式は鉛蓄電池の場合で良く知られており、主に
鉛粉と水と希硫酸とを練合してペースト状にし、鉛を主
体とする格子に充填する方法である。Ｎ１−ｃｄ電池に
おいても水酸化ニンヶルや酸化カドミウムを結着剤でペ
ースト状にして用いられている。
鉛粉と水と希硫酸とを練合してペースト状にし、鉛を主
体とする格子に充填する方法である。Ｎ１−ｃｄ電池に
おいても水酸化ニンヶルや酸化カドミウムを結着剤でペ
ースト状にして用いられている。
粉末加圧式は乾電池で知られている二酸化マンガン電池
、また酸化銀電池などに用いられている。
、また酸化銀電池などに用いられている。
一方、高エネルギー密度、高電圧を存するリチウム電池
が最近注目されているが、この電池もバインダ、導電助
剤（アセチレンブラック等）などと混合し、加圧成形に
より正極材を作っている。
が最近注目されているが、この電池もバインダ、導電助
剤（アセチレンブラック等）などと混合し、加圧成形に
より正極材を作っている。
（発明が解決しようとする課題）
リチウム電池の正極材として、ＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ
４゜ＭｏＳ ＋ ｈＳｚ ｌ Ｃｒ３０ｓ ｌ活性炭な
ど各種材料が用いられている。この時も加圧成形して正
極を作るが、二次電池の場合Ｌｉイオンの挿入、脱離を
繰り返すうちに、活物質の体積変化により、バインダや
導電助剤と剥離、脱離してしまう。これにより電池サイ
クル寿命が短かくなるという課題を有していまたこのよ
うな粉末加圧法による正極作製は、粒状の活物質と導電
助剤を絶縁性のバインダーを用いて結着させるため、導
電助剤が活物質と集電体を１００％接続することは不可
能である。そして、絶縁性のバインダーがこれら粒子の
間に入って電導を妨げることも回避し得ない問題である
。
４゜ＭｏＳ ＋ ｈＳｚ ｌ Ｃｒ３０ｓ ｌ活性炭な
ど各種材料が用いられている。この時も加圧成形して正
極を作るが、二次電池の場合Ｌｉイオンの挿入、脱離を
繰り返すうちに、活物質の体積変化により、バインダや
導電助剤と剥離、脱離してしまう。これにより電池サイ
クル寿命が短かくなるという課題を有していまたこのよ
うな粉末加圧法による正極作製は、粒状の活物質と導電
助剤を絶縁性のバインダーを用いて結着させるため、導
電助剤が活物質と集電体を１００％接続することは不可
能である。そして、絶縁性のバインダーがこれら粒子の
間に入って電導を妨げることも回避し得ない問題である
。
さらに、固体電解質の場合、液体電解質のように加圧成
形した極材の粒子表面を１００％濡らすことは非常に困
難であり、且つ不要な空間も残る。
形した極材の粒子表面を１００％濡らすことは非常に困
難であり、且つ不要な空間も残る。
このため活物質の利用率が悪く、容量密度も低くなる。
本発明はこれら課題を解決し、充放電サイクル寿命、放
電特性を向上させ、加圧形成をなしく、薄形の電池も容
易に作れる電極を備えたリチウム電池を提供するもので
ある。
電特性を向上させ、加圧形成をなしく、薄形の電池も容
易に作れる電極を備えたリチウム電池を提供するもので
ある。
（課題を解決するだめの手段）
上記の課題を解決するため、多孔体の内面に導電体を有
する電極を用いる。また正極活物質はν２０６．・ｎＨ
２Ｏを主体とするもので、負極活物質はＬｉまたはＬ１
合金にすると良い。
する電極を用いる。また正極活物質はν２０６．・ｎＨ
２Ｏを主体とするもので、負極活物質はＬｉまたはＬ１
合金にすると良い。
（作用）
本発明は、Ｌｉイオンの挿入、脱離により活物質の体積
変化で生しる応力を緩和し、活物質の脱落を防止する。
変化で生しる応力を緩和し、活物質の脱落を防止する。
また加圧成形をすることなく電流を効率良く取り出せ、
薄形など形状の自由度が大きく量産性に適している。さ
らに活物質は水溶液状態から乾燥させて集電体に付着さ
せることができるため非常に密着性が良い。
薄形など形状の自由度が大きく量産性に適している。さ
らに活物質は水溶液状態から乾燥させて集電体に付着さ
せることができるため非常に密着性が良い。
（実施例）
本発明の一実施例を以下に示す。
（正極作製）
平均繊維径が１μｍ以下のガラス繊維を水中に分散させ
、ステンレスの網を用いて、不織布を抄造する。正極活
物質のｖ２０５・ｎｔ１２０水溶液は、結晶ｖ２０５を
溶融してこれを水中に入れて）ＩＶＯ３を作り、これを
重合させることが出来る。
、ステンレスの網を用いて、不織布を抄造する。正極活
物質のｖ２０５・ｎｔ１２０水溶液は、結晶ｖ２０５を
溶融してこれを水中に入れて）ＩＶＯ３を作り、これを
重合させることが出来る。
次に、第１図に示すように、抄造したガラス繊維１の不
織布を多孔体２として導電性接着剤３でステンレス箔４
に接着させる。そしてこめステンレス箔４を正極活物質
であるＶ２Ｏ水溶液中に入れ、多孔体２内にν２０５・
ｎＨｚｏ水溶液を含浸させる。そしてこれを６０゛ｃで
３ｈの条件で乾燥させて、多孔体２である不織布の内面
にＶ□０５の膜を形成させる。これかられかるようにｖ
２０５・ｎＨ２Ｏ５は絶縁体であるガラス繊維１に密着
し、 表面積が広くなっている。また導電性接着剤３のところ
までＶｚ０５の膜はとぎれることなく形成されて、導電
性の非常に良いＶｚ０５の膜で導通が取られている。
織布を多孔体２として導電性接着剤３でステンレス箔４
に接着させる。そしてこめステンレス箔４を正極活物質
であるＶ２Ｏ水溶液中に入れ、多孔体２内にν２０５・
ｎＨｚｏ水溶液を含浸させる。そしてこれを６０゛ｃで
３ｈの条件で乾燥させて、多孔体２である不織布の内面
にＶ□０５の膜を形成させる。これかられかるようにｖ
２０５・ｎＨ２Ｏ５は絶縁体であるガラス繊維１に密着
し、 表面積が広くなっている。また導電性接着剤３のところ
までＶｚ０５の膜はとぎれることなく形成されて、導電
性の非常に良いＶｚ０５の膜で導通が取られている。
このような状態になっているステンレス箔を１８０°Ｃ
３ｈの条件で熱処理して正極を作った。
３ｈの条件で熱処理して正極を作った。
理して正極を作った。
（負極作製）
負極も正極と同じようにして作っても良いが今回は、Ｎ
ｉからなる多孔質な焼結体をＬｉ−Ａｆｆ合金から成る
溶融浴に入れて、多孔体の内面にＬｉ−Ａｊ２合金を形
成させる。これをステンレス箔に密着させて負極を作製
した。
ｉからなる多孔質な焼結体をＬｉ−Ａｆｆ合金から成る
溶融浴に入れて、多孔体の内面にＬｉ−Ａｊ２合金を形
成させる。これをステンレス箔に密着させて負極を作製
した。
（電池作製）
電解液としてプロピレンカーボネートに過塩素酸リチウ
ムを１Ｍ溶解したものを用いる。第２図に示すように、
この電解液をポリプロピレンからなる不織布に含浸した
ちの６を正極７と密着させる。次に負極８を合せてホッ
トメルト状の封口剤９でステンレス箔４周囲を封口する
。これかられかるように薄形の電池が容易にでき厚さ１
ｍｍになっている。
ムを１Ｍ溶解したものを用いる。第２図に示すように、
この電解液をポリプロピレンからなる不織布に含浸した
ちの６を正極７と密着させる。次に負極８を合せてホッ
トメルト状の封口剤９でステンレス箔４周囲を封口する
。これかられかるように薄形の電池が容易にでき厚さ１
ｍｍになっている。
（電池特性）
上記本発明品のほかに従来品としてν２０．・ｎＨ２Ｏ
を粉末にし導電助剤とバインダーとで混合加圧形成した
正極とＬｌ−ＡＩ２箔の負極とを用いて電池を作製し比
較した。
を粉末にし導電助剤とバインダーとで混合加圧形成した
正極とＬｌ−ＡＩ２箔の負極とを用いて電池を作製し比
較した。
放電： ０．３ ｍＡ／ｃｍ２．終止電圧２．０■、充
電＝０、３ ｍＡ／ｃｍ２．４．、２ Ｖ定電圧充電１
４ｈ（２５°Ｃ）のサイクル条件で充放電試験を行った
が、第３Ｖに示すように、従来品に比べて本発明品は１
２０Ａｈ／ｇ （正極活物質重量当り）という高い容量
で１００サイクルでも安定に推移している。
電＝０、３ ｍＡ／ｃｍ２．４．、２ Ｖ定電圧充電１
４ｈ（２５°Ｃ）のサイクル条件で充放電試験を行った
が、第３Ｖに示すように、従来品に比べて本発明品は１
２０Ａｈ／ｇ （正極活物質重量当り）という高い容量
で１００サイクルでも安定に推移している。
上記した実施例以外でも本発明は行うことができる。例
えば正極は炭素繊維などの導電性繊維を用いた織布、不
織布を使ったり、ガラス繊維の表面こ二金属をコーティ
ングしたり導電性樹脂を付けたりして用いても良い。ま
た金属の発泡体やポリエステルなどの樹脂を発泡させ、
その表面に導電性物をコーティングしたものを集電とし
ても良い。
えば正極は炭素繊維などの導電性繊維を用いた織布、不
織布を使ったり、ガラス繊維の表面こ二金属をコーティ
ングしたり導電性樹脂を付けたりして用いても良い。ま
た金属の発泡体やポリエステルなどの樹脂を発泡させ、
その表面に導電性物をコーティングしたものを集電とし
ても良い。
またＮｉ粉末などの金属粒子を焼結させて多孔体を作り
、これを集電体とじても良い。
、これを集電体とじても良い。
一方正極活物質もＶ２Ｏ，・ｎＨ２Ｏだけでなく、Ｖ２
Ｏ。
Ｏ。
・ｎＨ２Ｏ水溶液中に、Ｍｎ０ｚ ｌ ＬｉＭｎ２Ｏ４
，Ｍｏ５ｚ ＋Ｔｌ５２ ＋ Ｃｒ＝Ｏａ ＋ Ｖ６Ｏ
１３＋黒鉛、活性炭などの物質の粉末を入れることは容
量増加ができるので好ましい。また水溶液中に入れて混
合するため、分散が均一にでき、乾燥させて集電に付着
させてもＶ２Ｏ，・ｎＨ２Ｏにより密着性が良い。
，Ｍｏ５ｚ ＋Ｔｌ５２ ＋ Ｃｒ＝Ｏａ ＋ Ｖ６Ｏ
１３＋黒鉛、活性炭などの物質の粉末を入れることは容
量増加ができるので好ましい。また水溶液中に入れて混
合するため、分散が均一にでき、乾燥させて集電に付着
させてもＶ２Ｏ，・ｎＨ２Ｏにより密着性が良い。
また電解液もジメトキシエタンなど他の有機溶媒や混合
物を用いても良い。さらに高分子固体電解質（例：ポリ
エチレンオキシド系、ポリプロピレンオキシド系、ポリ
メタクリル酸系、ポリホスファゼン系）を用いると液漏
れの心配がないので好ましい。また無機の固体電解質お
ゴム系のバインダーを混合した柔軟性のある電解質でも
良い。
物を用いても良い。さらに高分子固体電解質（例：ポリ
エチレンオキシド系、ポリプロピレンオキシド系、ポリ
メタクリル酸系、ポリホスファゼン系）を用いると液漏
れの心配がないので好ましい。また無機の固体電解質お
ゴム系のバインダーを混合した柔軟性のある電解質でも
良い。
一方、電解液に溶かず溶質は特に制限しないが、ＬｉＢ
Ｆ４ 、 ＬｉＡｓＦ６ 、 ＬｉＡｆＣｊ２．
ＬｉＰＦ、 、 ＣＦ３５○３Ｌ１ ＋ＬｉＣｆ
２などが挙げられる。
Ｆ４ 、 ＬｉＡｓＦ６ 、 ＬｉＡｆＣｊ２．
ＬｉＰＦ、 、 ＣＦ３５○３Ｌ１ ＋ＬｉＣｆ
２などが挙げられる。
（発明の効果）
本発明は多孔体の内面に導電性を有する電極を用いるた
め、充放電サイクル寿命、放電特性が良く、加圧形成な
しに正極を作製でき、量産性にすくれている。さらに正
極活物質である〜“２０．・ｎ１Ｉ２０は水溶液状態か
ら乾燥させて付着させるため畜着が良いことなど工業的
価値極めて大である。
め、充放電サイクル寿命、放電特性が良く、加圧形成な
しに正極を作製でき、量産性にすくれている。さらに正
極活物質である〜“２０．・ｎ１Ｉ２０は水溶液状態か
ら乾燥させて付着させるため畜着が良いことなど工業的
価値極めて大である。
第１図は、本発明の一実施例における正極の状態を示す
拡大断面図、第２図は、本発明品の一実゛施例を示すリ
チウム電池の断面図、第３図は充放電サイクルの容量推
移を示す比較特性回である。
拡大断面図、第２図は、本発明品の一実゛施例を示すリ
チウム電池の断面図、第３図は充放電サイクルの容量推
移を示す比較特性回である。
Claims (3)
- （１）多孔体の内面に導電性を有する電極の内部に活物
質を付着させたことを特徴とするリチウム電池。 - （２）正極活物質がＶ＿２Ｏ＿５・ｎＨ＿２Ｏを主体と
するものであることを特徴とする請求項（１）記載のリ
チウム電池。 - （３）負極活物質がＬｉまたはＬｉ合金であることを特
徴とする請求項（１）記載のリチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333742A JP2552393B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2333742A JP2552393B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | リチウム電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04206343A true JPH04206343A (ja) | 1992-07-28 |
| JP2552393B2 JP2552393B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=18269452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2333742A Expired - Fee Related JP2552393B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552393B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009043536A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6174268A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-16 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
| JPS62274555A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPH02148566A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-07 | Komatsu Ltd | 高分子被覆発泡体電極及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2333742A patent/JP2552393B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6174268A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-16 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
| JPS62274555A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPH02148566A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-07 | Komatsu Ltd | 高分子被覆発泡体電極及びその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009043536A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2552393B2 (ja) | 1996-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |