JPH0550816B2 - - Google Patents
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- JPH0550816B2 JPH0550816B2 JP59066589A JP6658984A JPH0550816B2 JP H0550816 B2 JPH0550816 B2 JP H0550816B2 JP 59066589 A JP59066589 A JP 59066589A JP 6658984 A JP6658984 A JP 6658984A JP H0550816 B2 JPH0550816 B2 JP H0550816B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明はリチウムを活物質とする負極と、三酸
化モリブデン、五酸化バナジウム、硫化チタンな
どを活物質とする正極とを備えた非水電解液二次
電池に関するものである。
化モリブデン、五酸化バナジウム、硫化チタンな
どを活物質とする正極とを備えた非水電解液二次
電池に関するものである。
(ロ) 従来技術
この種電池の問題点は負極活物質であるリチウ
ムが、充電の際に負極表面に樹枝状に成長して正
極に接し、内部短絡を引起すため充放電サイクル
が極めて短かいことである。
ムが、充電の際に負極表面に樹枝状に成長して正
極に接し、内部短絡を引起すため充放電サイクル
が極めて短かいことである。
この対策として、例えば特開昭52−5423号公報
に開示されているように負極をリチウム−アルミ
ニウム合金で構成することが提案されている。
に開示されているように負極をリチウム−アルミ
ニウム合金で構成することが提案されている。
これはリチウム単独の場合、放電によつてリチ
ウムがイオンとなつて溶出すると負極表面が凹凸
状となり、その後の充電の際、リチウムが凸部に
集中的に電析して樹枝状に成長するのに対し、リ
チウム−アルミニウム合金の場合には充電時にリ
チウムが負極の基体となるアルミニウムと合金を
形成するように復元するためリチウムの樹枝状成
長が抑制されるという利点を奏するためである。
而して、従来より用いられているリチウム−アル
ミニウム合金はリチウムにアルミニウム粉末を添
加し反応させて得たものであるため充放電の繰返
しに伴い負極の脱落を生じサイクル寿命の低下を
招く欠点がある。
ウムがイオンとなつて溶出すると負極表面が凹凸
状となり、その後の充電の際、リチウムが凸部に
集中的に電析して樹枝状に成長するのに対し、リ
チウム−アルミニウム合金の場合には充電時にリ
チウムが負極の基体となるアルミニウムと合金を
形成するように復元するためリチウムの樹枝状成
長が抑制されるという利点を奏するためである。
而して、従来より用いられているリチウム−アル
ミニウム合金はリチウムにアルミニウム粉末を添
加し反応させて得たものであるため充放電の繰返
しに伴い負極の脱落を生じサイクル寿命の低下を
招く欠点がある。
即ち、放電によつてリチウムがイオンとなつて
溶出した場合、負極は基体となるアルミニウムが
残存するが、このアルミニウム基体は粉末成型さ
れたものであるので粉末間の結合力が乏しく、そ
の結果粉末の形で負極から脱落するのである。
溶出した場合、負極は基体となるアルミニウムが
残存するが、このアルミニウム基体は粉末成型さ
れたものであるので粉末間の結合力が乏しく、そ
の結果粉末の形で負極から脱落するのである。
(ハ) 発明の目的
本発明は上記従来電池における問題点に着目
し、負極基板の機械的強度を高めることを目的と
し、以つてこの種電池のサイクル寿命の向上を計
るものである。
し、負極基板の機械的強度を高めることを目的と
し、以つてこの種電池のサイクル寿命の向上を計
るものである。
(ニ) 発明の構成
本発明は正極と、リチウムを活物質とする負極
と、非水電解液とを備え、前記負極の基板がアル
ミニウムとカドミウムとの混合成型体よりなるこ
とを特徴とする非水電解液二次電池にある。
と、非水電解液とを備え、前記負極の基板がアル
ミニウムとカドミウムとの混合成型体よりなるこ
とを特徴とする非水電解液二次電池にある。
(ホ) 実施例
以下本発明の実施例につき詳述する。
第１図は本発明の一実施例による電池の縦断面
図を示し、図において(1)は本発明の要旨とする負
極（具体的な作成例は後述する）であつて負極缶
(2)の内底面に固着せる負極集電体(3)に圧着されて
いる。(4)は正極であつて活物質としての硫化チタ
ンにアセチレンブラツク導電剤とフツ素樹脂結着
剤とを80：10：10（重量比）の割合で混合した合
剤を成型したものであり正極缶(5)の内底面に圧接
されている。
図を示し、図において(1)は本発明の要旨とする負
極（具体的な作成例は後述する）であつて負極缶
(2)の内底面に固着せる負極集電体(3)に圧着されて
いる。(4)は正極であつて活物質としての硫化チタ
ンにアセチレンブラツク導電剤とフツ素樹脂結着
剤とを80：10：10（重量比）の割合で混合した合
剤を成型したものであり正極缶(5)の内底面に圧接
されている。
(6)はポリプロピレン不織布よりなりセパレータ
であつて、このセパレータにはプロピレンカーボ
ネートと１，２ジメトキシエタンとの等体積混合
溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／溶解した非
水電解液が含浸されている。(7)は正負極缶を電気
絶縁する絶縁パツキングであり、電池寸法は直径
25.0mmφ、厚み3.0mmである。
であつて、このセパレータにはプロピレンカーボ
ネートと１，２ジメトキシエタンとの等体積混合
溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／溶解した非
水電解液が含浸されている。(7)は正負極缶を電気
絶縁する絶縁パツキングであり、電池寸法は直径
25.0mmφ、厚み3.0mmである。
次に負極の作成例のついて詳述する。
作成例 １
アルミニウム粉末とカドミウム粉末とを80：20
の重量比で混合し、この混合物を成型した後、
330℃で熱処理したものを基板とする。上記熱処
理によりカドミウムが溶融しカドミウムが結合剤
として作用し、機械的強度大なる基板が得られ
る。
の重量比で混合し、この混合物を成型した後、
330℃で熱処理したものを基板とする。上記熱処
理によりカドミウムが溶融しカドミウムが結合剤
として作用し、機械的強度大なる基板が得られ
る。
次にこの基板を陰極、リチウム板を陽極とし、
これら陰陽極板をプロピレンカーボネートと１，
２ジメトキシエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチ
ウムを１モル／溶解した非水電解液中に浸漬
し、通電電流0.2〜2.0mAで充電電気量100mAH
になるように通電してリチウム−アルミニウム合
金を作成し、これを負極とする。この負極を用い
た本発明電池をＡとする。
これら陰陽極板をプロピレンカーボネートと１，
２ジメトキシエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチ
ウムを１モル／溶解した非水電解液中に浸漬
し、通電電流0.2〜2.0mAで充電電気量100mAH
になるように通電してリチウム−アルミニウム合
金を作成し、これを負極とする。この負極を用い
た本発明電池をＡとする。
作成例 ２
アルミニウム粉末とリチウム細片とを80：20の
重量比で混合し、この混合物をアルゴン気流中に
おいて800℃で熱処理して合金化させたのち冷却
して得たリチウム−アルミニウム合金を粉砕し、
このリチウム−アルミニウム合金とカドミウム粉
末とを100：20の重量比で混合しこの混合物を成
型した後330℃で熱処理したものを負極とする。
この負極を用いた本発明電池をＢとする。
重量比で混合し、この混合物をアルゴン気流中に
おいて800℃で熱処理して合金化させたのち冷却
して得たリチウム−アルミニウム合金を粉砕し、
このリチウム−アルミニウム合金とカドミウム粉
末とを100：20の重量比で混合しこの混合物を成
型した後330℃で熱処理したものを負極とする。
この負極を用いた本発明電池をＢとする。
比較例 １
カドミウムを添加せずアルミニウム粉末の成型
体を基板とし、以下作成例１と同様の方法で得た
負極を用いて比較電池Ｃとした。
体を基板とし、以下作成例１と同様の方法で得た
負極を用いて比較電池Ｃとした。
比較例 ２
作成例２と同様にして得たリチウム−アルミニ
ウム合金をそのまま（カドミウムを添加せず）成
型した成型体を負極として用い比較電池Ｄとし
た。
ウム合金をそのまま（カドミウムを添加せず）成
型した成型体を負極として用い比較電池Ｄとし
た。
第２図は上記電池のサイクル特性比較図を示
し、サイクル条件は充電電流2.0mAで充電終止電
圧4.0Vとし、一方放電電流20mAで放電終止電圧
1.5Vとした。
し、サイクル条件は充電電流2.0mAで充電終止電
圧4.0Vとし、一方放電電流20mAで放電終止電圧
1.5Vとした。
又、第３図は負極基板におけるカドミウムの添
加比率とサイクル数との関係を示す図である。
加比率とサイクル数との関係を示す図である。
(ヘ) 発明の効果
第２図より明白なるように、本発明電池Ａ，Ｂ
は従来電池Ｃ，Ｄに比してサイクル特性が向上し
ているのがわかる。この理由を考察するに、本発
明電池においては負極基板が電気化学的に合金化
され難いカドミウムと、アルミニウムの混合成型
体よりなり、カドミウムが結合剤としての作用を
なすため機械的強度大で、且カドミウムが合金化
され難いため充放電の繰返しによる崩壊が抑制さ
れた負極基板を用いたことによるものと考えられ
る。
は従来電池Ｃ，Ｄに比してサイクル特性が向上し
ているのがわかる。この理由を考察するに、本発
明電池においては負極基板が電気化学的に合金化
され難いカドミウムと、アルミニウムの混合成型
体よりなり、カドミウムが結合剤としての作用を
なすため機械的強度大で、且カドミウムが合金化
され難いため充放電の繰返しによる崩壊が抑制さ
れた負極基板を用いたことによるものと考えられ
る。
尚、カドミウムの添加量としては、少なすぎる
と基板に十分な機械的強度を与えることができ
ず、又多すぎると、充電時にリチウムと反応し合
金化してリチウムを捕捉する作用をなすアルミニ
ウムを覆つてしまうため反応性の低下を来たすこ
とになる。従つて適切な添加量としては第３図に
示す如く負極基板に対して重量比で10.0％乃至
22.5％が好ましい。
と基板に十分な機械的強度を与えることができ
ず、又多すぎると、充電時にリチウムと反応し合
金化してリチウムを捕捉する作用をなすアルミニ
ウムを覆つてしまうため反応性の低下を来たすこ
とになる。従つて適切な添加量としては第３図に
示す如く負極基板に対して重量比で10.0％乃至
22.5％が好ましい。
第１図は本発明電池の半断面図、第２図は電池
のサイクル特性図、第３図は負極基板におけるカ
ドミウムの添加比率とサイクル数との関係を示す
図である。 １……負極、２……負極缶、４……正極、５…
…正極缶、６……セパレータ、７……絶縁パツキ
ング。
のサイクル特性図、第３図は負極基板におけるカ
ドミウムの添加比率とサイクル数との関係を示す
図である。 １……負極、２……負極缶、４……正極、５…
…正極缶、６……セパレータ、７……絶縁パツキ
ング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正極と、リチウムを活物質とする負極と、非
水電解液とを備え、前記負極の基板がアルミニウ
ムとカドミウムとの混合成型体よりなることを特
徴とする非水電解液二次電池。 ２ 前記負極の基板において、カドミウムの添加
量が基板に対して重量比で10.0％乃至22.5％であ
る特許請求の範囲第項記載の非水電解液二次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066589A JPS60211779A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066589A JPS60211779A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211779A JPS60211779A (ja) | 1985-10-24 |
| JPH0550816B2 true JPH0550816B2 (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=13320271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59066589A Granted JPS60211779A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211779A (ja) |
-
1984
- 1984-04-03 JP JP59066589A patent/JPS60211779A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60211779A (ja) | 1985-10-24 |
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