JPH0434852A - 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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- JPH0434852A JPH0434852A JP2143032A JP14303290A JPH0434852A JP H0434852 A JPH0434852 A JP H0434852A JP 2143032 A JP2143032 A JP 2143032A JP 14303290 A JP14303290 A JP 14303290A JP H0434852 A JPH0434852 A JP H0434852A
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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
- 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劣化の改善に関す
る。
る。
本発明は、非水電解質二次電池においてＭｏあるいはＷ
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。
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。
リチウム金属を負極活物質とする二次電池は非水溶液を
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。
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、やがて崩壊に至ると
いう問題があった。
本発明は上記問題点を解決するために、ＭｏあるいはＷ
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。
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。
微細なＭｏおよびＷを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。
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。
以下に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
電池の断面図を示し、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、ポリプロピレンを主体とするセパレータフには
非水電解液が含浸されている。負極缶２と正極缶４はポ
リプロピレンを主体とする絶縁パツキン８により封止さ
れている。電池寸法は直径２４．０ｍ、高さ０．３ｍｍ
である。
電池の断面図を示し、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、ポリプロピレンを主体とするセパレータフには
非水電解液が含浸されている。負極缶２と正極缶４はポ
リプロピレンを主体とする絶縁パツキン８により封止さ
れている。電池寸法は直径２４．０ｍ、高さ０．３ｍｍ
である。
正極４の材質としてはＭＩｌＯｌ、 ＶＩＯ５，Ｖ６Ｏ
１３，Ｍｏｂ。
１３，Ｍｏｂ。
Ｃｒ、Ｏなどの酸化物やＴｉ５ｚ、 Ｍｏ５ｓなどの遷
移金属ジカルコゲナイト、ＮｂＳｅ、、 Ｍｏｂ、など
の遷移金属トリカルコゲナイド、更にＮ１ＰＳｓ、 Ｆ
ｅ０ＣＩなどの化合物、度素およびポリピロール、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
電性高分子がある。
移金属ジカルコゲナイト、ＮｂＳｅ、、 Ｍｏｂ、など
の遷移金属トリカルコゲナイド、更にＮ１ＰＳｓ、 Ｆ
ｅ０ＣＩなどの化合物、度素およびポリピロール、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
電性高分子がある。
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
ルフオキシド、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、溶
質としてはＬｉＡｓＦ、 ＬｉＣＩＯ４，ＬｉＢＦ４．
ＬｉＰＦ＊、 ＬｉＣＩＯ４゜Ｌｉ５ＣＮ、 ＬｉＡ
ＩＣＩａなどを０．５から３モル／１程度添加して用い
、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。
チレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルス
ルフオキシド、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、溶
質としてはＬｉＡｓＦ、 ＬｉＣＩＯ４，ＬｉＢＦ４．
ＬｉＰＦ＊、 ＬｉＣＩＯ４゜Ｌｉ５ＣＮ、 ＬｉＡ
ＩＣＩａなどを０．５から３モル／１程度添加して用い
、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。
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Ｉ：Ｉ：２の割合で混合したものにＬ＋
ＰＦ６を１モル／１添加したものを用い、正極としてＨ
ｎＯｔとアセチレンブラックとフッ素樹脂を重量で８５
：１０：５の割合で混合し加圧成形したものを使用した
。
、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Ｉ：Ｉ：２の割合で混合したものにＬ＋
ＰＦ６を１モル／１添加したものを用い、正極としてＨ
ｎＯｔとアセチレンブラックとフッ素樹脂を重量で８５
：１０：５の割合で混合し加圧成形したものを使用した
。
表１
表２
上記表１および表２は本実施例各試料の負極２と１の試
料とにアルミニウム合金へのＭＯとＷの添加量と充放電
のサイクル特性曲線の関係を示すもので、第２図および
第３図は充放電のサイクル特性図である。
料とにアルミニウム合金へのＭＯとＷの添加量と充放電
のサイクル特性曲線の関係を示すもので、第２図および
第３図は充放電のサイクル特性図である。
充放電条件として電流２．５＋＊Ａ、充放電時間各々６
時間で、放電時に電池電圧２．Ｏｖに達した時点で寿命
として充放電サイクル試験を行った。
時間で、放電時に電池電圧２．Ｏｖに達した時点で寿命
として充放電サイクル試験を行った。
負極は、上記電解液中で種々の量のＭＯあるいはＷを添
加した厚さ９．５ｍのアルミニウム合金基体にリチウム
金属を対極として電気化学的に合金化したリチウム−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４０ ： ６０である。 比較例である試料
Ａに比べて本発明実施例である試料ＢからＱはＨとＮを
除きサイクル特性が向上していることがわかる。
加した厚さ９．５ｍのアルミニウム合金基体にリチウム
金属を対極として電気化学的に合金化したリチウム−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４０ ： ６０である。 比較例である試料
Ａに比べて本発明実施例である試料ＢからＱはＨとＮを
除き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Ｑは結晶粒径が小さ（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Ｑは結晶粒径が小さ（なっていることが確認さ
れた。
これにより、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と考えられる。
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と考えられる。
なお、添加量は３重量％を越えると析出する化合物の結
晶粒径が大きくなり、析出した化合物から亀裂が生じ、
硬さも大きくなるなどの不都合が生じる。
晶粒径が大きくなり、析出した化合物から亀裂が生じ、
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であるが、もちろんこれに限定されない
、電解質としては非水溶液の場合を述べたが、固体電解
質でも同様である。また本実施例では偏平形二次電池を
述べたが、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。
４０ ： ６０であるが、もちろんこれに限定されない
、電解質としては非水溶液の場合を述べたが、固体電解
質でも同様である。また本実施例では偏平形二次電池を
述べたが、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
め所定の形状にした後、電池に組み込むなどした後、電
気化学的に合金化するなどの手段を講ずればよい。
め所定の形状にした後、電池に組み込むなどした後、電
気化学的に合金化するなどの手段を講ずればよい。
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Ｍｏ、Ｗ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
性の優れた二次電池を得ることができる。
おいてＭｏ、Ｗ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非水電解質二次電
池の断面図、第２図および第３図は充放電のサイクル特
性図である。 １ ・ ・ ２ ・ ・ ３ ・ ・ ４ ・ ・ ５ ・ ・ ６ ・ ・ ７ ・ ・ ・負極 ・負極缶 ・負極集電体 ・正極 ・正極缶 ・正極集電体 ・セパレータ ８・・・絶縁パツキン １１〜２７・・・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 ７寸フム２戻ｔｊｅの茜め図 第１図 充放電の寸イクル′ＰＩ性図 第２図 充放電のコイ７九特柱図 第３図 ２８７一 手 発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 補正の対象 続 補 正 書 （自発） 平成 ３年ｇ月７０日 非水電解質二次電池
池の断面図、第２図および第３図は充放電のサイクル特
性図である。 １ ・ ・ ２ ・ ・ ３ ・ ・ ４ ・ ・ ５ ・ ・ ６ ・ ・ ７ ・ ・ ・負極 ・負極缶 ・負極集電体 ・正極 ・正極缶 ・正極集電体 ・セパレータ ８・・・絶縁パツキン １１〜２７・・・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 ７寸フム２戻ｔｊｅの茜め図 第１図 充放電の寸イクル′ＰＩ性図 第２図 充放電のコイ７九特柱図 第３図 ２８７一 手 発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 補正の対象 続 補 正 書 （自発） 平成 ３年ｇ月７０日 非水電解質二次電池
Claims (1)
- 負極がＭ＿０とＷを単独または複合で重量にして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 |
|---|---|---|---|
| JP2143032A JPH0434852A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2143032A JPH0434852A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0434852A true JPH0434852A (ja) | 1992-02-05 |
Family
ID=15329324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2143032A Pending JPH0434852A (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0434852A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108149082A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-12 | 东北大学 | 一种Al-Mo中间合金及其制备方法 |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP2143032A patent/JPH0434852A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108149082A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-06-12 | 东北大学 | 一种Al-Mo中间合金及其制备方法 |
| CN108149082B (zh) * | 2018-01-08 | 2019-08-27 | 东北大学 | 一种Al-Mo中间合金及其制备方法 |
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