JPH0451473A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPH0451473A JPH0451473A JP2159428A JP15942890A JPH0451473A JP H0451473 A JPH0451473 A JP H0451473A JP 2159428 A JP2159428 A JP 2159428A JP 15942890 A JP15942890 A JP 15942890A JP H0451473 A JPH0451473 A JP H0451473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- pos
- electrolyte
- positive electrode
- substance
- 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.)
- Pending
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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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (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、非水電解液二次電池、さらに詳細には負極活
物質に金属リチウムを用いる非水電解液二次電池に関す
るものである。
物質に金属リチウムを用いる非水電解液二次電池に関す
るものである。
（従来の技術）
金属リチウムを負極活物質とし、電解液に非水電解液を
用いる電池においては、電極面積を広げて大電流放電時
の電池特性を良好にするために、正極板と負極板をセパ
レータを介して重ね渦巻状に巻回して、電池が構成され
る。さらに電池容量を増加させ、かつ極間の距離を短く
して、放電反応を向上させるために極めて薄いセパレー
タ（厚さ２０〜５０μｍ）が用いられる。
用いる電池においては、電極面積を広げて大電流放電時
の電池特性を良好にするために、正極板と負極板をセパ
レータを介して重ね渦巻状に巻回して、電池が構成され
る。さらに電池容量を増加させ、かつ極間の距離を短く
して、放電反応を向上させるために極めて薄いセパレー
タ（厚さ２０〜５０μｍ）が用いられる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、上記負極活物質に金属リチウムを用いる非水
電解液二次電池には、いまだ多くの問題点が残されてい
る。その一つに負極板の劣化による短寿命がある。これ
は、負極活物質のリチウムが、充電時負極上にデンドラ
イト状に析出し、セパレータを貫通したり、あるいはセ
パレータの端を乗り越えて正極と接触し、内部短絡を起
こしてしまうものである。特に電極板の周辺部分では、
電流集中が起こりやすく、これによって引き起こされる
電流密度の増加で、テンドライトが発生しやすい。二つ
目には、正極板を所望の大きさに切断、成形するとき、
正極集電体を兼ねた金属製の正極基板からパリがでたり
、正極の活物質が一部はがれ落ちて、パリのようなもの
になって、これらが渦巻状に極板を巻回するときにセパ
レータを突き破って内部短絡の原因になっていることで
ある。
電解液二次電池には、いまだ多くの問題点が残されてい
る。その一つに負極板の劣化による短寿命がある。これ
は、負極活物質のリチウムが、充電時負極上にデンドラ
イト状に析出し、セパレータを貫通したり、あるいはセ
パレータの端を乗り越えて正極と接触し、内部短絡を起
こしてしまうものである。特に電極板の周辺部分では、
電流集中が起こりやすく、これによって引き起こされる
電流密度の増加で、テンドライトが発生しやすい。二つ
目には、正極板を所望の大きさに切断、成形するとき、
正極集電体を兼ねた金属製の正極基板からパリがでたり
、正極の活物質が一部はがれ落ちて、パリのようなもの
になって、これらが渦巻状に極板を巻回するときにセパ
レータを突き破って内部短絡の原因になっていることで
ある。
そこで、正極板の周辺部分に対向する負極上で、電流集
中によって生じるデンドライト発生をなくしたり、正極
板の周辺部分からのパリを内部短絡の原因としないよう
なりヂウム二次電池が求められていた。
中によって生じるデンドライト発生をなくしたり、正極
板の周辺部分からのパリを内部短絡の原因としないよう
なりヂウム二次電池が求められていた。
（問題を解決するための手段）
本発明は、このような問題を解決するためになされたち
のである。
のである。
上記問題点を解決するため、本発明による非水電解液二
次電池は、金属リチウムを活物質とする負極と、正極と
がセパレータを間に介在して、渦巻状に巻回された極板
群と非水電解液とが容器内に封入された非水電解液二次
電池であって、正極の周囲を電解液に不溶性で、かつ電
気絶縁性の物質でシールしたことを特徴とする。
次電池は、金属リチウムを活物質とする負極と、正極と
がセパレータを間に介在して、渦巻状に巻回された極板
群と非水電解液とが容器内に封入された非水電解液二次
電池であって、正極の周囲を電解液に不溶性で、かつ電
気絶縁性の物質でシールしたことを特徴とする。
正極の周囲を電解液に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質
でシールすることによって、電極の周辺部分における電
流集中がなくなり、この部分でのデンドライトの発生が
抑制される。また、パリができていたり、できそうにな
っていても電解液に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質で
シールし、くるんでしまうことによって内部短絡を防止
することができる。
でシールすることによって、電極の周辺部分における電
流集中がなくなり、この部分でのデンドライトの発生が
抑制される。また、パリができていたり、できそうにな
っていても電解液に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質で
シールし、くるんでしまうことによって内部短絡を防止
することができる。
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明によれば、正極の周囲を電解液に不溶性で、かつ
電気絶縁性の物質でシールするものである。
電気絶縁性の物質でシールするものである。
ここで電解液に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質には、
多くの物質を利用することができる。例えば、エチレン
プロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）のような有機高分
子であってもよい。揮発性の有機溶媒に溶解させて、正
極の周辺部分に塗布した後、乾燥させるだけでよい。ま
た、セロハンテープのような粘着性の樹脂テープを正極
の周辺部分にはり付けてもよい。特に材料や方法には限
定されない。
多くの物質を利用することができる。例えば、エチレン
プロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）のような有機高分
子であってもよい。揮発性の有機溶媒に溶解させて、正
極の周辺部分に塗布した後、乾燥させるだけでよい。ま
た、セロハンテープのような粘着性の樹脂テープを正極
の周辺部分にはり付けてもよい。特に材料や方法には限
定されない。
シールする部分は、原理的には正極板の端面だけで十分
である。しかし、より確実な本発明の効果を期待するな
らば、端面から電極面の方にシール部分を広けることも
可能である。シールした部分が電極面に広がるほどに、
電極の電池として有効に作用する面積が少なくなるので
、いたずらに電極面にシールした部分を設けるのは望ま
しいことではない。
である。しかし、より確実な本発明の効果を期待するな
らば、端面から電極面の方にシール部分を広けることも
可能である。シールした部分が電極面に広がるほどに、
電極の電池として有効に作用する面積が少なくなるので
、いたずらに電極面にシールした部分を設けるのは望ま
しいことではない。
（作用）
正極の周囲を電解液に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質
でシールしたことによって、正極板の周辺部分に対向す
る負極上で、電流集中によって生じるデンドライト発生
が抑制されたり、正極板の周辺部分からのパリによる内
部短絡が発生しないようなリチウム二次電池が得られる
。
でシールしたことによって、正極板の周辺部分に対向す
る負極上で、電流集中によって生じるデンドライト発生
が抑制されたり、正極板の周辺部分からのパリによる内
部短絡が発生しないようなリチウム二次電池が得られる
。
（実施例）
次に本発明を好適な実施例を用いて、詳細に説明する。
下記の試験においては、以下に示すような構成のリチウ
ム二次電池を作製し、試験に用いた。
ム二次電池を作製し、試験に用いた。
正極：アモルファス化した五酸化バナジウム粉末子エチ
レンプロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％
のシクロヘキサン溶液子アセチレンブラック（重量比９
０ ： ３ ： ７）混合物を金属集電体上に塗布して
乾燥させたもの。
レンプロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％
のシクロヘキサン溶液子アセチレンブラック（重量比９
０ ： ３ ： ７）混合物を金属集電体上に塗布して
乾燥させたもの。
負極二金属リチウム
電解液：１．０１ＶＤ！１度の六フッ化ひ酸リチウム（
ＬｉＡｓＦ６）のエチレンカーボネート（ＥＣ）／２メ
チルテトラヒドロフラン（２Ｍ ｅ Ｔ ＨＦ ）（体
積比１／１）溶液 セパレータ：２５μｍ厚さのポリプロピレン製多孔性膜 雰囲気：アルゴン 出来上がった電池は放電電流を３ｍＡ／ｃｍ２、充電電
流を０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流とし、１−１８〜３．
３Ｖの電圧範囲内で充放電サイクルを繰り返した。
ＬｉＡｓＦ６）のエチレンカーボネート（ＥＣ）／２メ
チルテトラヒドロフラン（２Ｍ ｅ Ｔ ＨＦ ）（体
積比１／１）溶液 セパレータ：２５μｍ厚さのポリプロピレン製多孔性膜 雰囲気：アルゴン 出来上がった電池は放電電流を３ｍＡ／ｃｍ２、充電電
流を０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流とし、１−１８〜３．
３Ｖの電圧範囲内で充放電サイクルを繰り返した。
池Ｂを１００本作った。
これらの電池ＡとＢの作製時における内部短絡発生件数
を第１表に合わせて示した。
を第１表に合わせて示した。
第１表
内部短絡発生件数く１００本中）
（実施例１）
電池を組み立てる前に、正極板の周辺端部にエチレンプ
ロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％のシク
ロヘキサン溶液を塗布して乾燥させた。この後、セパレ
ータを介して負極を重ねて渦巻状に巻回した後、容器内
に挿入し、電解液を注入して電池Ａを２０本作った。
ロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％のシク
ロヘキサン溶液を塗布して乾燥させた。この後、セパレ
ータを介して負極を重ねて渦巻状に巻回した後、容器内
に挿入し、電解液を注入して電池Ａを２０本作った。
（比較例１）
正極板の周辺端部にエチレンプロピレンターポリマー（
ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％のシクロヘキサン溶液を塗布し
ない以外は、実施例１と同様な電この表から明らかなよ
うに、正極板の周辺端部にエチレンプロピレンターポリ
マー（ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％のシクロヘキサン溶液を
塗布した電池Ａでは、全く内部短絡が発生していないこ
とが判明しな。
ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％のシクロヘキサン溶液を塗布し
ない以外は、実施例１と同様な電この表から明らかなよ
うに、正極板の周辺端部にエチレンプロピレンターポリ
マー（ＥＰＤＭ）２．５ｗｔ％のシクロヘキサン溶液を
塗布した電池Ａでは、全く内部短絡が発生していないこ
とが判明しな。
それぞれの電池の放電容量が半分になったところで電池
を分解し、負極を電子顕微鏡で観察した。
を分解し、負極を電子顕微鏡で観察した。
電池Ａでは、正極の周辺部分に対向する負極上にほとん
どデンドライトは、発生していなかったのに対して、電
池Ｂの場合には、デンドライトの発生が認められた。こ
の結果から本発明の効果が裏付けられた。
どデンドライトは、発生していなかったのに対して、電
池Ｂの場合には、デンドライトの発生が認められた。こ
の結果から本発明の効果が裏付けられた。
（発明の効果）
以」二の結果から明らかなように、正極の周囲を電解液
に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質でシールしたことに
よって、正極板の周辺部分に対向する負極上で、電流集
中によって生じるテントラ４１〜発生が抑制されなり、
正極板の周辺部分からのパリによる内部短絡が発生しな
いようなリチウム二次電池を得ることができる。従って
、優れた充放電ザイクル特性を有する二次電池を少ない
不良品の発生率で作製でき、その工業的価値は極めて大
である。
に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質でシールしたことに
よって、正極板の周辺部分に対向する負極上で、電流集
中によって生じるテントラ４１〜発生が抑制されなり、
正極板の周辺部分からのパリによる内部短絡が発生しな
いようなリチウム二次電池を得ることができる。従って
、優れた充放電ザイクル特性を有する二次電池を少ない
不良品の発生率で作製でき、その工業的価値は極めて大
である。
Claims (2)
- （１）金属リチウムを活物質とする負極と、正極とがセ
パレータを間に介在して、渦巻状に巻回された極板群と
非水電解液とが容器内に封入された非水電解液二次電池
であって、正極の周囲を電解液に不溶性で、かつ電気絶
縁性の物質でシールしたことを特徴とする非水電解液二
次電池。 - （２）上記電解液に不溶性で、かつ電気絶縁性の物質が
エチレンプロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）である特
許請求の範囲第１項記載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159428A JPH0451473A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159428A JPH0451473A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451473A true JPH0451473A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15693531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2159428A Pending JPH0451473A (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0451473A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597659A (en) * | 1993-10-07 | 1997-01-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method of a separator for a lithium secondary battery and an organic electrolyte lithium secondary battery using the same separator |
| JPH09134719A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| JP2006210002A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP2159428A patent/JPH0451473A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5597659A (en) * | 1993-10-07 | 1997-01-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method of a separator for a lithium secondary battery and an organic electrolyte lithium secondary battery using the same separator |
| US5691005A (en) * | 1993-10-07 | 1997-11-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method of a separator for a lithium secondary battery and an organic electrolyte lithium secondary battery using the same separator |
| JPH09134719A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| JP2006210002A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
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