JPH0626124B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPH0626124B2 JPH0626124B2 JP59197614A JP19761484A JPH0626124B2 JP H0626124 B2 JPH0626124 B2 JP H0626124B2 JP 59197614 A JP59197614 A JP 59197614A JP 19761484 A JP19761484 A JP 19761484A JP H0626124 B2 JPH0626124 B2 JP H0626124B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aqueous electrolyte
- positive electrode
- battery
- electrolyte battery
- discharge
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、正極に二酸化マンガン，フッ化黒鉛，硫化
鉄，酸化銅等を、負極にリチウム，ナトリウム等のアル
カリ金属を、それぞれ活物質として用い、また、電解液
には非水電解液を用いた非水電解液電池に関し、詳しく
は、特定の性質を有するカーボンブラックを正極に添加
される導電剤として用いることで、正極の含液性及び導
電性を向上させて電池の放電特性を改善した非水電解液
電池に関するものである。
鉄，酸化銅等を、負極にリチウム，ナトリウム等のアル
カリ金属を、それぞれ活物質として用い、また、電解液
には非水電解液を用いた非水電解液電池に関し、詳しく
は、特定の性質を有するカーボンブラックを正極に添加
される導電剤として用いることで、正極の含液性及び導
電性を向上させて電池の放電特性を改善した非水電解液
電池に関するものである。
＜従来の技術＞ 非水電解液電池は、酸化銀電池などの他の高性能電池と
較べてかなり軽量であること、また、二酸化マンガンを
正極活物質とするリチウム電池を例にとれば、 3.0Ｖ程
度と高電圧の、しかも平坦な放電特性が得られることな
どから、特にボタン型電池等の小型電池の分野でその需
要は多い。このような非水電解液電池において正極は上
記の活物質に適宜な導電剤及びフッ素樹脂粉末の如き結
着剤を混合し、この混合物を電池の種類に応じて中空円
筒状，シート状，コイン状等に加圧成型して作られる。
正極の導電剤としては、乾電池に主に使用されており、
例えば特公昭58-56463号に記載されているアセチレンブ
ラック、あるいは、アルカリ電池に主に使用されてお
り、例えば特公昭58-36467号に記載されているグラファ
イト等が用いられている。
較べてかなり軽量であること、また、二酸化マンガンを
正極活物質とするリチウム電池を例にとれば、 3.0Ｖ程
度と高電圧の、しかも平坦な放電特性が得られることな
どから、特にボタン型電池等の小型電池の分野でその需
要は多い。このような非水電解液電池において正極は上
記の活物質に適宜な導電剤及びフッ素樹脂粉末の如き結
着剤を混合し、この混合物を電池の種類に応じて中空円
筒状，シート状，コイン状等に加圧成型して作られる。
正極の導電剤としては、乾電池に主に使用されており、
例えば特公昭58-56463号に記載されているアセチレンブ
ラック、あるいは、アルカリ電池に主に使用されてお
り、例えば特公昭58-36467号に記載されているグラファ
イト等が用いられている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、アセチレンブラックは吸液性（吸電解液
性）は良好であるものの、導電性が低いという欠点があ
り、一方、グラファイトは導電性は高いものの吸液性に
劣る傾向がある。それ故、アセチレンブラック，グラフ
ァイトを単独で正極の導電剤として用いた場合には、そ
れぞれ正極における含液性あるいは導電性が低下するの
で、内部抵抗を低くおさえられず、電池の放電特性を高
めることができない。このため、導電剤として両者の混
合系を用いたものもあるが、吸液性あるいは導電性はア
セチレンブラックあるいはグラファイトをそれぞれ単独
で用いた場合よりも低下することは明らかであり、電池
の放電特性を差程改善できないのが現状である。
性）は良好であるものの、導電性が低いという欠点があ
り、一方、グラファイトは導電性は高いものの吸液性に
劣る傾向がある。それ故、アセチレンブラック，グラフ
ァイトを単独で正極の導電剤として用いた場合には、そ
れぞれ正極における含液性あるいは導電性が低下するの
で、内部抵抗を低くおさえられず、電池の放電特性を高
めることができない。このため、導電剤として両者の混
合系を用いたものもあるが、吸液性あるいは導電性はア
セチレンブラックあるいはグラファイトをそれぞれ単独
で用いた場合よりも低下することは明らかであり、電池
の放電特性を差程改善できないのが現状である。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明者は、正極に添加する導電剤を改良することによ
って非水電解液電池の放電特性改善を行なうための実験
を重ねた結果、特定の性質を有するカーボンブラックを
用いた時には電池のパルス特性並びに最大連続電流値か
ら求まる高負荷放電特性等の放電特性を大幅に向上でき
ることを見出してこの発明を完成するに至ったものであ
る。即ち、この発明の非水電解液電池は、正極に二酸化
マンガン，フッ化黒鉛，硫化鉄，酸化銅等を用い、負極
にリチウム，ナトリウム等のアルカリ金属を用いた非水
電解液電池において、正極の導電剤として表面積が 500
m2／ｇ以上で、ＤＢＰ吸着による吸油量が 270ml／100g
以上のカーボンブラックを用いたことを要旨とする。
って非水電解液電池の放電特性改善を行なうための実験
を重ねた結果、特定の性質を有するカーボンブラックを
用いた時には電池のパルス特性並びに最大連続電流値か
ら求まる高負荷放電特性等の放電特性を大幅に向上でき
ることを見出してこの発明を完成するに至ったものであ
る。即ち、この発明の非水電解液電池は、正極に二酸化
マンガン，フッ化黒鉛，硫化鉄，酸化銅等を用い、負極
にリチウム，ナトリウム等のアルカリ金属を用いた非水
電解液電池において、正極の導電剤として表面積が 500
m2／ｇ以上で、ＤＢＰ吸着による吸油量が 270ml／100g
以上のカーボンブラックを用いたことを要旨とする。
ここで、ＤＢＰ吸着による吸油量とは、一定量（１００
ｇ）のカーボンブラック中の空隙をみたすのに要する油
の量（ｍｌ）を測定する方法であり、油はＤＢＰ（ジブ
チルテレフタレート）が使用される。
ｇ）のカーボンブラック中の空隙をみたすのに要する油
の量（ｍｌ）を測定する方法であり、油はＤＢＰ（ジブ
チルテレフタレート）が使用される。
尚、測定方法は、ＪＩＳ Ｋ−６２２１に準拠した方法
で行い測定した。
で行い測定した。
＜作 用＞ 上記の特性のカーボンブラックを正極の導電剤とするこ
とで、正極の含液性及び導電性がそれぞれ従来のアセチ
レンブラックあるいはグラファイトを用いた場合に較べ
て格段に向上し、この結果電池の放電特性を改善するこ
とができる。
とで、正極の含液性及び導電性がそれぞれ従来のアセチ
レンブラックあるいはグラファイトを用いた場合に較べ
て格段に向上し、この結果電池の放電特性を改善するこ
とができる。
＜実施例＞ この発明を適用して直径２０mm、厚さ２mmのサイズのコ
イン型リチウム電池を第１図のように構成した。同図に
おいて、負極１はリチウム金属、セパレータ２はポリプ
ロピレン不織布、正極３は二酸化マンガン：道電剤：結
着剤＝９０：７：３の配合（重量）比で混ぜたものをコ
イン状に化圧成型したものであり、これらをステンレス
鋼でできた負極缶４及び正極缶５に収容し、合成樹脂製
の絶縁パッキング６により封口を行なった。また、電解
液には１モル／の過塩素酸リチウムのプロピレンカー
ボネート溶液を用いた。そして、導電剤としては、表面
積が 500〜1000m2／ｇ、ＤＢＰ吸着による吸油量が 270
〜450 ml／100g、電導度が７０〜150 ／cmの特性を有
するカーボンブラックを用いた。
イン型リチウム電池を第１図のように構成した。同図に
おいて、負極１はリチウム金属、セパレータ２はポリプ
ロピレン不織布、正極３は二酸化マンガン：道電剤：結
着剤＝９０：７：３の配合（重量）比で混ぜたものをコ
イン状に化圧成型したものであり、これらをステンレス
鋼でできた負極缶４及び正極缶５に収容し、合成樹脂製
の絶縁パッキング６により封口を行なった。また、電解
液には１モル／の過塩素酸リチウムのプロピレンカー
ボネート溶液を用いた。そして、導電剤としては、表面
積が 500〜1000m2／ｇ、ＤＢＰ吸着による吸油量が 270
〜450 ml／100g、電導度が７０〜150 ／cmの特性を有
するカーボンブラックを用いた。
以上のコイン型リチウム電池の性能を調べるために、環
境温度２０℃で負荷１ＫΩによる高負荷放電特性試験
と、放電時間を５秒とし、また負荷を 560Ω， 200Ωと
変え、更に放電深度を２０％，８０％と変えた場合のパ
ルス特性試験を行なった。尚、比較のために、正極の導
電剤とし下表の特性を有するアセチレンブラック及びグ
ラファイト（従来の非水電解液電池に使用されているも
のと同等品）を用いた以外は上記構成と同じであるコイ
ン型リチウム電池をそれぞれ作り、同様な試験を行なっ
た。
境温度２０℃で負荷１ＫΩによる高負荷放電特性試験
と、放電時間を５秒とし、また負荷を 560Ω， 200Ωと
変え、更に放電深度を２０％，８０％と変えた場合のパ
ルス特性試験を行なった。尚、比較のために、正極の導
電剤とし下表の特性を有するアセチレンブラック及びグ
ラファイト（従来の非水電解液電池に使用されているも
のと同等品）を用いた以外は上記構成と同じであるコイ
ン型リチウム電池をそれぞれ作り、同様な試験を行なっ
た。
高負荷放電特性試験の結果を第２図に、パルス特性試験
の結果を第３図Ａ（２０％放電深度）、同図Ｂ（８０％
放電深度）にそれぞれ示す。これらの図面において、Ａ
はアセチレンブラックを、Ｂはグラファイトを、Ｃは本
発明のカーボンブラックを用いた場合の結果である。ま
た第３図Ａ，Ｂにおいて実線は負荷が 560Ω、点線は同
じく 200Ωの場合の結果を示したものである。試験結果
により次のことが明らかとなる。
の結果を第３図Ａ（２０％放電深度）、同図Ｂ（８０％
放電深度）にそれぞれ示す。これらの図面において、Ａ
はアセチレンブラックを、Ｂはグラファイトを、Ｃは本
発明のカーボンブラックを用いた場合の結果である。ま
た第３図Ａ，Ｂにおいて実線は負荷が 560Ω、点線は同
じく 200Ωの場合の結果を示したものである。試験結果
により次のことが明らかとなる。
高負荷放電時の電池電圧はアセチレンブラックを用
いたときやグラファイトを用いたときに較べて高くな
り、また放電容量も良好である。
いたときやグラファイトを用いたときに較べて高くな
り、また放電容量も良好である。
パルス特性においても、アセチレンブラックやグラ
ファイトを用いた場合に較べて電圧降下が小さくなり、
良好な特性を示している。そして、この傾向は高負荷に
なる程、あるいは放電深度が進む程顕著になり、アセチ
レンブラック等を用いたときとの差が大きくなる。
ファイトを用いた場合に較べて電圧降下が小さくなり、
良好な特性を示している。そして、この傾向は高負荷に
なる程、あるいは放電深度が進む程顕著になり、アセチ
レンブラック等を用いたときとの差が大きくなる。
＜発明の効果＞ この発明の非水電解液電池は、正極の導電剤として上記
特性を有するカーボンブラックを用いたので、正極にお
ける含液性及び導電性が従来の電池に較べて格段に向上
する結果、パルス特性及び高負荷放電特性等の電池の放
電特性を改善することができ、特にコイン型等の小型電
池における工業的価値は極めて大である。
特性を有するカーボンブラックを用いたので、正極にお
ける含液性及び導電性が従来の電池に較べて格段に向上
する結果、パルス特性及び高負荷放電特性等の電池の放
電特性を改善することができ、特にコイン型等の小型電
池における工業的価値は極めて大である。
第１図はこの発明の非水電解液電池の縦断面図、第２図
は本発明電池と従来電池との高負荷放電特性試験の結果
を示したグラフ、第３図Ａ，Ｂは同じくパルス特性試験
の結果を示したグラフである。 １……負極、２……セパレータ、３……正極、４……負
極缶、５……正極缶。
は本発明電池と従来電池との高負荷放電特性試験の結果
を示したグラフ、第３図Ａ，Ｂは同じくパルス特性試験
の結果を示したグラフである。 １……負極、２……セパレータ、３……正極、４……負
極缶、５……正極缶。
Claims (1)
- 【請求項１】正極に二酸化マンガン，フッ化黒鉛，硫化
鉄，酸化銅等を用い、負極にリチウム，ナトリウム等の
アルカリ金属を用いた非水電解液電池において、正極の
導電剤として表面積が 500m2／g 以上で、ＤＢＰ吸着に
よる吸油量が 270ml／100g以上のカーボンブラックを用
いたことを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197614A JPH0626124B2 (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59197614A JPH0626124B2 (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177269A JPS6177269A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0626124B2 true JPH0626124B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=16377401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59197614A Expired - Lifetime JPH0626124B2 (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626124B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58189963A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 有機電解質電池の正極 |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59197614A patent/JPH0626124B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6177269A (ja) | 1986-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |