JPH0458457A - 非水系電解液電池 - Google Patents
非水系電解液電池Info
- Publication number
- JPH0458457A JPH0458457A JP2167628A JP16762890A JPH0458457A JP H0458457 A JPH0458457 A JP H0458457A JP 2167628 A JP2167628 A JP 2167628A JP 16762890 A JP16762890 A JP 16762890A JP H0458457 A JPH0458457 A JP H0458457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- battery
- lithium
- positive electrode
- current collector
- 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.)
- Granted
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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
- Primary Cells (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、内部抵抗が小さく保存特性に優れ、更に二次
電池とした場合には、上記特性に加えて優れたサイクル
特性を有する非水系電解液電池に関する。
電池とした場合には、上記特性に加えて優れたサイクル
特性を有する非水系電解液電池に関する。
（ロ）従来の技術
非水系電解液電池は、電圧が高く、エネルギー密度も高
いことからメモリーバックアップ用電源からカメラ用電
源まで広い分野において普及している。
いことからメモリーバックアップ用電源からカメラ用電
源まで広い分野において普及している。
しかし非水系電解液電池は、負極活物質に活性の高いリ
チウムを使用しているため、種々の物質と反応しやすい
。従来から非水系電解液電池の電解液には、比較的安定
であるプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート
などが用いられてきたが、電池の高温長期の保存におい
ては徐々にではあるがリチウムと電解液との反応が生じ
、様々な電池性能の劣化をひき起こしてしまう。
チウムを使用しているため、種々の物質と反応しやすい
。従来から非水系電解液電池の電解液には、比較的安定
であるプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート
などが用いられてきたが、電池の高温長期の保存におい
ては徐々にではあるがリチウムと電解液との反応が生じ
、様々な電池性能の劣化をひき起こしてしまう。
例えは−次電池とした場合には、保存中に内部抵抗の上
昇が生じ、高率放電特性劣化につながってしまう。また
二次電池とした場合には、デンドライトが生じやすくな
るため、サイクル特性の劣化を生じる。そのため、非水
系電解液電池の負極には、リチウム合金あるいはリチウ
ムとの複合体が使用されるが、十分な特性が得られなか
った。
昇が生じ、高率放電特性劣化につながってしまう。また
二次電池とした場合には、デンドライトが生じやすくな
るため、サイクル特性の劣化を生じる。そのため、非水
系電解液電池の負極には、リチウム合金あるいはリチウ
ムとの複合体が使用されるが、十分な特性が得られなか
った。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は、−次電池においては内部抵抗が／Ｊ＼さく保
存特性に優れ、二次電池においては前記特性に加えて、
サイクル特性に優れた非水系電解液電池を提供しようと
するものである。
存特性に優れ、二次電池においては前記特性に加えて、
サイクル特性に優れた非水系電解液電池を提供しようと
するものである。
（ニ）課題を解決するだめの手段
本発明の非水系電解液電池は、リチウム金属、リチウム
合金、リチウム・カーボン複合体等のリチウムを含有す
る負極と、正極と、有機溶媒及び溶質からなる寛解液と
を備えた電池であって、前記リチウムを含有する負極の
表面を、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、Ｎから選択された少なくとも１
つを含む気体で処理したことを特徴とするものである。
合金、リチウム・カーボン複合体等のリチウムを含有す
る負極と、正極と、有機溶媒及び溶質からなる寛解液と
を備えた電池であって、前記リチウムを含有する負極の
表面を、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、Ｎから選択された少なくとも１
つを含む気体で処理したことを特徴とするものである。
また、前記正極としては、二酸化マンガン、リチウム含
有マンガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物を用い
るのが好ましい。
有マンガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物を用い
るのが好ましい。
（ホ）作 用
本発明の如く、リチウムを含有する負極の表面を、Ａｓ
、Ｐ、Ｂ、Ｎから選択された少なくとも１つを含む気体
で処理することにより、種々の電池特性が向上する。こ
の理由は明かではないが、前記処理により、負極の表面
に電解液との反応を抑制する被膜が形成されるためであ
ると考えられる。
、Ｐ、Ｂ、Ｎから選択された少なくとも１つを含む気体
で処理することにより、種々の電池特性が向上する。こ
の理由は明かではないが、前記処理により、負極の表面
に電解液との反応を抑制する被膜が形成されるためであ
ると考えられる。
従来、リチウムを負極活物質として用いた電池の溶質と
して、Ｌ ＋ Ａ ｓ Ｆ ｉや、ＬｉＰＦ６を使用し
た場合、負極表面に電池内で同様の被膜が形成されるこ
とが考えられる。このように、これら（容質を電解液に
加え電池内で被膜を形成させる場合に；ま、前記被膜の
厚みを規制できないという欠点がある。
して、Ｌ ＋ Ａ ｓ Ｆ ｉや、ＬｉＰＦ６を使用し
た場合、負極表面に電池内で同様の被膜が形成されるこ
とが考えられる。このように、これら（容質を電解液に
加え電池内で被膜を形成させる場合に；ま、前記被膜の
厚みを規制できないという欠点がある。
しかし、本発明の如く、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、Ｎから選択され
た少なくとも１つを含む気体で処理する場合には、気体
の濃度、処理時間を規制することにより、被膜の厚みを
規制することができるという特徴がある。
た少なくとも１つを含む気体で処理する場合には、気体
の濃度、処理時間を規制することにより、被膜の厚みを
規制することができるという特徴がある。
（へ）実施例
本発明の実施例を、第１図に示す扁平型非水系電解液電
池に基づいて、以下に説明する。
池に基づいて、以下に説明する。
実施例１には一次電池の場合、実施例２には一次電池の
場合について、記述する。
場合について、記述する。
（実施例１）
第１図は、本発明に係る扁平型の非水系電解液−次電池
の縦断面図である。
の縦断面図である。
第１図中、リチウム金属から成る負極１は、負極集電体
２の内面に圧着きれており、この負極集電体２はフェラ
イト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）から成る断面略コ
字状の負極缶３の内底面に固着されている。上記負極缶
３の周端は、ポリプロピレン製の絶縁バッキング４の内
部に固定されており、絶縁バッキング４の外周には、ス
テンレスから成り上記負極缶３とは反対方向に断面略コ
字状を成す正極缶５が固定されている。この正極缶５の
内底面には、正極集電体６が固定されており、この正極
集電体６の内面には正極７が固定されている。この正極
７と、前記負極１との間には、電解液が含浸されたセパ
レータ８が介装されている。ところで前記正極７は、３
５０〜４３０°Ｃの温度範囲で熱処理した二酸化マンガ
ンを活物質として用い、この二酸化マンガンと、導電剤
としてのカーボン粉末と、結着剤としてのフッ素樹脂粉
末とを、それぞれ８５：１０：５の重量比で混合した後
、この混合物を加圧成形し、２５０〜３５０°Ｃで熱処
理して作製したものである。
２の内面に圧着きれており、この負極集電体２はフェラ
イト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）から成る断面略コ
字状の負極缶３の内底面に固着されている。上記負極缶
３の周端は、ポリプロピレン製の絶縁バッキング４の内
部に固定されており、絶縁バッキング４の外周には、ス
テンレスから成り上記負極缶３とは反対方向に断面略コ
字状を成す正極缶５が固定されている。この正極缶５の
内底面には、正極集電体６が固定されており、この正極
集電体６の内面には正極７が固定されている。この正極
７と、前記負極１との間には、電解液が含浸されたセパ
レータ８が介装されている。ところで前記正極７は、３
５０〜４３０°Ｃの温度範囲で熱処理した二酸化マンガ
ンを活物質として用い、この二酸化マンガンと、導電剤
としてのカーボン粉末と、結着剤としてのフッ素樹脂粉
末とを、それぞれ８５：１０：５の重量比で混合した後
、この混合物を加圧成形し、２５０〜３５０°Ｃで熱処
理して作製したものである。
一方、本発明の要点である前記負極１は、リチウムを、
常圧のＡｓＨ，（Ａｓを含む気体）に１時間さらした後
、所定寸法に打ち抜くことにより作製した。この処理の
時間は、数分から１時間程度が好ましい。
常圧のＡｓＨ，（Ａｓを含む気体）に１時間さらした後
、所定寸法に打ち抜くことにより作製した。この処理の
時間は、数分から１時間程度が好ましい。
また電解液としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）
と、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）とを、５：５の割合で
混合した混合系有機溶媒に、ＬｉＣＦ 、 Ｓ Ｏ，を
１モル／ｊ２溶解させたものを用いた。
と、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）とを、５：５の割合で
混合した混合系有機溶媒に、ＬｉＣＦ 、 Ｓ Ｏ，を
１モル／ｊ２溶解させたものを用いた。
尚、電池径は２０Ｉ、電池厚は２．５ｍｎ、電池容量は
１３０ ｍＡｈである。
１３０ ｍＡｈである。
このようにして作製した電池を、以下本発明電池Ａと称
する。
する。
一方、比較例としてＡ ｓ Ｈｓで処理していないリチ
ウムを用いた電池を製制し、比較電池Ｘとする。
ウムを用いた電池を製制し、比較電池Ｘとする。
上記本発明電池Ａ及び比較電池Ｘにおいて初期の高率放
電特性と、保存後の高率放電特性とを調べた。その結果
を、第２図及び第３図に示す。
電特性と、保存後の高率放電特性とを調べた。その結果
を、第２図及び第３図に示す。
ここで第２図は、電池組立後直ちに、温度２５°Ｃ１負
荷３００Ωで放電したときの高率放電特性であり、また
第３図は、電池組立後、６０℃で３力月間保存した後、
温度２５°Ｃ１負荷３００Ωで放電したときの高率放電
特性を示す図である。
荷３００Ωで放電したときの高率放電特性であり、また
第３図は、電池組立後、６０℃で３力月間保存した後、
温度２５°Ｃ１負荷３００Ωで放電したときの高率放電
特性を示す図である。
第２図及び第３図より明かなように、Ａ ｓ Ｈｍで処
理したリチウムを負極として用いた本発明電池Ａは、比
較電池Ｘに比べて、初期、保存後とも優れた高率放電特
性を示すことがわかる。
理したリチウムを負極として用いた本発明電池Ａは、比
較電池Ｘに比べて、初期、保存後とも優れた高率放電特
性を示すことがわかる。
（実施例２）
ここで作製した非水系二次電池の構成は、第１図に示す
扁平型電池と同じであるが、正極活物質には充電可能な
マンガン酸化物を用いている。また電解液には、プロピ
レンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とを、それぞれ５：５の割合で混合した混合系有機
溶媒に、ＬｉＣＦ、Ｓ Ｏ，を１モル／ｊ２溶解させた
ものを用いている。
扁平型電池と同じであるが、正極活物質には充電可能な
マンガン酸化物を用いている。また電解液には、プロピ
レンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）とを、それぞれ５：５の割合で混合した混合系有機
溶媒に、ＬｉＣＦ、Ｓ Ｏ，を１モル／ｊ２溶解させた
ものを用いている。
そして負極に、ＰＨ，で処理したリチウムを用いた電池
を本発明電池Ｂ、処理しないリチウムを用いた電池を比
較電池Ｙとした。
を本発明電池Ｂ、処理しないリチウムを用いた電池を比
較電池Ｙとした。
これらの電池を用い、電池のサイクル特性を比較した。
このサイクル試験の条件は、充放電電流２ｍＡで３時間
とし、放電時間内に２．ＯＶに達した電池をその電池寿
命とした。そして電池組立直後にサイクル試験した結果
を第４図に、６０°Ｃで３力月間の保存後にサイクル試
験した結果を第５図に、それぞれ示す。第４図、第５図
より、本発明電池Ｂは、比較電池Ｙに比べて、初期、保
存後とも、サイクル特性に優れていることがわかる。
とし、放電時間内に２．ＯＶに達した電池をその電池寿
命とした。そして電池組立直後にサイクル試験した結果
を第４図に、６０°Ｃで３力月間の保存後にサイクル試
験した結果を第５図に、それぞれ示す。第４図、第５図
より、本発明電池Ｂは、比較電池Ｙに比べて、初期、保
存後とも、サイクル特性に優れていることがわかる。
（ト〉 発明の詳細
な説明したように、本発明の非水系電解液電池は、リチ
ウムを含有する負極の表面を、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、Ｎから選
択された少なくとも１つを含む気体で処理しているので
、−次電池とした場合には内部抵抗が小さく保存特性に
優れ、また二次電池とした場合には上記特性に加えてサ
イクル特性に優れた電池が提供でき、その工業的価値は
極めて大きい。
ウムを含有する負極の表面を、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、Ｎから選
択された少なくとも１つを含む気体で処理しているので
、−次電池とした場合には内部抵抗が小さく保存特性に
優れ、また二次電池とした場合には上記特性に加えてサ
イクル特性に優れた電池が提供でき、その工業的価値は
極めて大きい。
第１図は本発明の扁平型非水系電解液電池の縦断面図、
第２図は初期の放電特性図、第３図は保存後の放電特性
図、第４図は初期のサイクル特性図、第５図は保存後の
サイクル特性図である。 １・・・負極、２・・・負極集電体、３・・・負極缶、
４・・・絶縁バッキング、５・・・正極缶、６・・・正
極集電体、７・・・正極、８・・・セパレータ、 Ａ、Ｂ・・・本発明電池、Ｘ、Ｙ・・・比較電池。 第１図 第２図
第２図は初期の放電特性図、第３図は保存後の放電特性
図、第４図は初期のサイクル特性図、第５図は保存後の
サイクル特性図である。 １・・・負極、２・・・負極集電体、３・・・負極缶、
４・・・絶縁バッキング、５・・・正極缶、６・・・正
極集電体、７・・・正極、８・・・セパレータ、 Ａ、Ｂ・・・本発明電池、Ｘ、Ｙ・・・比較電池。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）リチウム金属、リチウム合金、リチウム・カーボ
ン複合体等のリチウムを含有する負極と、正極と、有機
溶媒及び溶質からなる電解液とを備えた電池であって、 前記リチウムを含有する負極の表面を、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、
Ｎから選択された少なくとも１つを含む気体で処理した
ことを特徴とする非水系電解液電池。 - （２）前記正極が、二酸化マンガン、リチウム含有マン
ガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物から選択され
た少なくとも１つであることを特徴とする請求項（１）
記載の非水系電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167628A JP2925665B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 非水系電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167628A JP2925665B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 非水系電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458457A true JPH0458457A (ja) | 1992-02-25 |
| JP2925665B2 JP2925665B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=15853313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2167628A Expired - Fee Related JP2925665B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 非水系電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2925665B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018047456A1 (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム電池 |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2167628A patent/JP2925665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018047456A1 (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム電池 |
| JPWO2018047456A1 (ja) * | 2016-09-12 | 2019-01-31 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2925665B2 (ja) | 1999-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |