JPH0630247B2 - 非水溶媒二次電池の製造方法 - Google Patents
非水溶媒二次電池の製造方法Info
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- JPH0630247B2 JPH0630247B2 JP61126647A JP12664786A JPH0630247B2 JP H0630247 B2 JPH0630247 B2 JP H0630247B2 JP 61126647 A JP61126647 A JP 61126647A JP 12664786 A JP12664786 A JP 12664786A JP H0630247 B2 JPH0630247 B2 JP H0630247B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は負極の製造方法を改良した非水溶媒二次電池の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
［従来の技術］ 近年、リチウムを負極活物質として用いる非水溶媒二次
電池は高いエネルギーを有するものとして注目されてい
る。かかる非水溶媒二次電池としては、従来より正極活
物質としてリチウムと層間化合物を形成するＴｉＳ２、
Ｖ２Ｏ５等の遷移金属カルコゲン化合物を用いたものが
製品化されている。
電池は高いエネルギーを有するものとして注目されてい
る。かかる非水溶媒二次電池としては、従来より正極活
物質としてリチウムと層間化合物を形成するＴｉＳ２、
Ｖ２Ｏ５等の遷移金属カルコゲン化合物を用いたものが
製品化されている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した非水溶媒二次電池では負極にリ
チウム金属を用いているため、放電時にイオンとなって
溶出したリチウムが充電時に金属リチウムとして負極に
電析する際、デンドライトが形成され、その高活性さに
より非水溶媒電解液の分解を誘発し、充放電サイクルを
低下させる。また、デンドライトが更に成長し、セパレ
ータを通過して正極に達すると、正極、負極を短絡さ
せ、著しい容量低下を招く問題があった。
チウム金属を用いているため、放電時にイオンとなって
溶出したリチウムが充電時に金属リチウムとして負極に
電析する際、デンドライトが形成され、その高活性さに
より非水溶媒電解液の分解を誘発し、充放電サイクルを
低下させる。また、デンドライトが更に成長し、セパレ
ータを通過して正極に達すると、正極、負極を短絡さ
せ、著しい容量低下を招く問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、容量劣化を著しく抑制できると共に特に重負荷
における充放電サイクル寿命を向上した非水溶媒二次電
池の製造方法を提供しようとするものである。
もので、容量劣化を著しく抑制できると共に特に重負荷
における充放電サイクル寿命を向上した非水溶媒二次電
池の製造方法を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、遷移金属カルコゲン化合物を主構成材とする
正極と、前記正極にセパレータを介して対向配置され、
リチウムを含浸した有機物焼成体からなる負極とを具備
した非水溶媒二次電池の製造方法において、有機物焼成
体をカソード、金属リチウムをアノードとし、これらを
リチウムを含む電解液中に浸漬して逐次電流密度を上げ
ながら電解処理を行うことによりリチウムが前記セパレ
ータ側ほど濃度が高くなるように含浸された負極を作製
する工程を具備したことを特徴とする非水溶媒二次電池
の製造方法である。
正極と、前記正極にセパレータを介して対向配置され、
リチウムを含浸した有機物焼成体からなる負極とを具備
した非水溶媒二次電池の製造方法において、有機物焼成
体をカソード、金属リチウムをアノードとし、これらを
リチウムを含む電解液中に浸漬して逐次電流密度を上げ
ながら電解処理を行うことによりリチウムが前記セパレ
ータ側ほど濃度が高くなるように含浸された負極を作製
する工程を具備したことを特徴とする非水溶媒二次電池
の製造方法である。
上記遷移金属カルコゲン化合物としては、例えばバナジ
ウム酸化物、モリブデン酸化物あるいはバナジウム酸化
物とタングステン酸化物との固溶体等を挙げることがで
きる。
ウム酸化物、モリブデン酸化物あるいはバナジウム酸化
物とタングステン酸化物との固溶体等を挙げることがで
きる。
上記有機物焼成体は、例えばエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、アクリル樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリイミ
ド、ポリアミド等の合成樹脂を非酸化性雰囲気下で所定
温度にて炭素化することにより得られるものである。な
お、本発明の方法により製造された非水溶媒二次電池は
上記遷移金属カルコゲン化合物にカーボンブラック、ア
セチレンブラック等の導電剤粉末及びポリテトラフルオ
ロエチレン等の結着剤粉末を混合し、所望の形状に成形
し、これをニッケル、ステンレス等の導電材からなる網
体、エキスパンドに圧着して正極とし、この正極に前記
有機物焼成体をセパレータを介して対向配置し、更に非
水溶媒電解液と組合わせることによって構成される。電
解液としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢ
Ｆ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＡＳＦ６等のリチウム塩、その他
一般にＬｉ系電池において使用される既知の電解質と、
プロピレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、
γ−ブチロラクトン、ジオキソラン、エチレンカーボネ
ート、２−メチルテトラヒドロフラン等の非プロトン性
有機溶媒との混合物が使用される。
樹脂、アクリル樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリイミ
ド、ポリアミド等の合成樹脂を非酸化性雰囲気下で所定
温度にて炭素化することにより得られるものである。な
お、本発明の方法により製造された非水溶媒二次電池は
上記遷移金属カルコゲン化合物にカーボンブラック、ア
セチレンブラック等の導電剤粉末及びポリテトラフルオ
ロエチレン等の結着剤粉末を混合し、所望の形状に成形
し、これをニッケル、ステンレス等の導電材からなる網
体、エキスパンドに圧着して正極とし、この正極に前記
有機物焼成体をセパレータを介して対向配置し、更に非
水溶媒電解液と組合わせることによって構成される。電
解液としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢ
Ｆ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＡＳＦ６等のリチウム塩、その他
一般にＬｉ系電池において使用される既知の電解質と、
プロピレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、
γ−ブチロラクトン、ジオキソラン、エチレンカーボネ
ート、２−メチルテトラヒドロフラン等の非プロトン性
有機溶媒との混合物が使用される。
［作用］ 本発明によれば、合成樹脂を炭素化した有機物焼成体を
カソード、金属リチウムをアノードとし、これらをリチ
ウムを含む電解液中に浸漬して逐次電流密度を上げなが
ら電解処理を行うことによりリチウムがセパレータ側ほ
ど濃度が高くなるように含浸された負極を作製すると、
前記有機物焼成体の表面に残留させることなく、その空
隙全てにリチウムを効率良く含浸させることができる。
従って、前記負極を組込んだ二次電池は、デンドライト
の形成を防止することができるため、放電容量を向上で
き、かつ内部短絡が生じるのを防止することができる。
このため、重負荷における充放電サイクル寿命を向上す
ることができる。
カソード、金属リチウムをアノードとし、これらをリチ
ウムを含む電解液中に浸漬して逐次電流密度を上げなが
ら電解処理を行うことによりリチウムがセパレータ側ほ
ど濃度が高くなるように含浸された負極を作製すると、
前記有機物焼成体の表面に残留させることなく、その空
隙全てにリチウムを効率良く含浸させることができる。
従って、前記負極を組込んだ二次電池は、デンドライト
の形成を防止することができるため、放電容量を向上で
き、かつ内部短絡が生じるのを防止することができる。
このため、重負荷における充放電サイクル寿命を向上す
ることができる。
［発明の実施例］ 以下、本発明の製造方法をボタン型非水溶媒二次電池に
適用した例について第１図を参照して詳細に説明する。
適用した例について第１図を参照して詳細に説明する。
実施例 第１図中の１は、ステンレス製正極容器であり、この容
器１底面にはステンレス網よりなる正極集電体２がスポ
ット溶接されている。この正極集電体２には、Ｖ２Ｏ５
＋５モル％ＷＯ３からなる固溶体を主成分とする正極活
物質とアセチレンブラックとポリテトロフルオロエチレ
ンとが重量比で７０：２５：５の正極合剤３が圧着され
ている。この正極合剤３上には、多孔質ポリプロピレン
製薄膜からなるセパレータ４及び後述する方法に作製さ
れたリチウムを該セパレータ４側ほど濃度を高くした有
機物焼成体からなる負極５が載置されている。そして、
前記容器１の開口部にパッキング６を介してステンレス
製負極容器７を設けることにより、前記各容器１、７内
に前記正極合剤３、セパレータ４及び負極５を密閉して
いる。前記容器１、７内には、プロピレンカーボネート
にＬｉＣｌＯ４を１モル／ｌの濃度で溶解した電解液が
収容されている。
器１底面にはステンレス網よりなる正極集電体２がスポ
ット溶接されている。この正極集電体２には、Ｖ２Ｏ５
＋５モル％ＷＯ３からなる固溶体を主成分とする正極活
物質とアセチレンブラックとポリテトロフルオロエチレ
ンとが重量比で７０：２５：５の正極合剤３が圧着され
ている。この正極合剤３上には、多孔質ポリプロピレン
製薄膜からなるセパレータ４及び後述する方法に作製さ
れたリチウムを該セパレータ４側ほど濃度を高くした有
機物焼成体からなる負極５が載置されている。そして、
前記容器１の開口部にパッキング６を介してステンレス
製負極容器７を設けることにより、前記各容器１、７内
に前記正極合剤３、セパレータ４及び負極５を密閉して
いる。前記容器１、７内には、プロピレンカーボネート
にＬｉＣｌＯ４を１モル／ｌの濃度で溶解した電解液が
収容されている。
前記負極５は、次のような方法により製造した。
まず、フェノール樹脂をＮ２雰囲気中、１１００℃で数
時間炭素化して有機物焼成体とし、この焼成体を加圧成
形して直径９mm、厚さ０．５mmの成形体とした後、この
成形体をカソード、金属リチウムをアノードとし、これ
らを互いに対向してプロピレンカーボネートにＬｉＣｌ
Ｏ４を１モル／ｌの濃度で溶解した電解溶液に浸漬し
た。つづいて、前記カソード、アノード間に電流密度を
０．５ｍＡ／cm2→１．０ｍＡ／cm2→２．０ｍＡ／cm2
の順で各々８時間通電してアノードと対向する有機物焼
成体の表面ほどリチウム濃度の高い有機物焼成体を作製
した。なお、かかる電解においてアノードと対向する有
機物焼成体の表面が前記セパレータ側に配置される。
時間炭素化して有機物焼成体とし、この焼成体を加圧成
形して直径９mm、厚さ０．５mmの成形体とした後、この
成形体をカソード、金属リチウムをアノードとし、これ
らを互いに対向してプロピレンカーボネートにＬｉＣｌ
Ｏ４を１モル／ｌの濃度で溶解した電解溶液に浸漬し
た。つづいて、前記カソード、アノード間に電流密度を
０．５ｍＡ／cm2→１．０ｍＡ／cm2→２．０ｍＡ／cm2
の順で各々８時間通電してアノードと対向する有機物焼
成体の表面ほどリチウム濃度の高い有機物焼成体を作製
した。なお、かかる電解においてアノードと対向する有
機物焼成体の表面が前記セパレータ側に配置される。
比較例 負極として、金属リチウムシートを用いた以外、実施例
と同様な構造のボタン型非水溶媒二次電池を組立てた。
と同様な構造のボタン型非水溶媒二次電池を組立てた。
しかして、本実施例及び比較例のボタン型非水溶媒二次
電池について１０ｋΩの定負荷で３Ｖから２Ｖまだ放電
を行ない、再び３Ｖまで充電する工程を１サイクルと
し、各サイクル毎の容量変化を調べる充放電サイクル特
性評価試験を行なったところ、第２図に示す特性図を得
た。なお、第２図において、横軸はサイクル数を示し、
縦軸は各サイクルにおける初期容量に対する放電容量劣
化率（％）を示す。図中のＡは、本実施例の電池におけ
る特性線を、Ｂは比較例の同特性線を夫々示す。この第
２図より明らかなように、本発明の方法で製造された非
水溶媒二次電池は従来の方法で製造された同電池（比較
例）に比べて放電容量劣化率を低減でき、重負荷におけ
る充放電サイクル寿命を著しく向上できることがわか
る。
電池について１０ｋΩの定負荷で３Ｖから２Ｖまだ放電
を行ない、再び３Ｖまで充電する工程を１サイクルと
し、各サイクル毎の容量変化を調べる充放電サイクル特
性評価試験を行なったところ、第２図に示す特性図を得
た。なお、第２図において、横軸はサイクル数を示し、
縦軸は各サイクルにおける初期容量に対する放電容量劣
化率（％）を示す。図中のＡは、本実施例の電池におけ
る特性線を、Ｂは比較例の同特性線を夫々示す。この第
２図より明らかなように、本発明の方法で製造された非
水溶媒二次電池は従来の方法で製造された同電池（比較
例）に比べて放電容量劣化率を低減でき、重負荷におけ
る充放電サイクル寿命を著しく向上できることがわか
る。
なお、上記実施例ではボタン型構造の二次電池に適用し
た場合について説明したが、これに限定されない。例え
ば円筒形、扁平形、角形等の非水溶媒二次電池にも同様
に適用できる。
た場合について説明したが、これに限定されない。例え
ば円筒形、扁平形、角形等の非水溶媒二次電池にも同様
に適用できる。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば容量劣化を著しく抑
制できると共に特に重負荷における充放電サイクル寿命
を向上した非水溶媒二次電池の製造方法を提供できる。
制できると共に特に重負荷における充放電サイクル寿命
を向上した非水溶媒二次電池の製造方法を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示すボタン型非水溶媒二次
電池の断面図、第２図は本実施例及び比較例の非水溶媒
二次電池における充放電サイクル数と放電容量劣化率と
の関係を示す特性図である。 １……正極容器、３……正極合剤、４……セパレータ、
５……負極、７……負極容器。
電池の断面図、第２図は本実施例及び比較例の非水溶媒
二次電池における充放電サイクル数と放電容量劣化率と
の関係を示す特性図である。 １……正極容器、３……正極合剤、４……セパレータ、
５……負極、７……負極容器。
Claims (1)
- 【請求項１】遷移金属カルコゲン化合物を主構成材とす
る正極と、前記正極にセパレータを介して対向配置さ
れ、リチウムを含浸した有機物焼成体からなる負極とを
具備した非水溶媒二次電池の製造方法において、有機物
焼成体をカソード、金属リチウムをアノードとし、これ
らをリチウムを含む電解液中に浸漬して逐次電流密度を
上げながら電解処理を行うことによりリチウムが前記セ
パレータ側ほど濃度が高くなるように含浸された負極を
作製する工程を具備したことを特徴とする非水溶媒二次
電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126647A JPH0630247B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 非水溶媒二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126647A JPH0630247B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 非水溶媒二次電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62283571A JPS62283571A (ja) | 1987-12-09 |
| JPH0630247B2 true JPH0630247B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14940379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61126647A Expired - Lifetime JPH0630247B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 非水溶媒二次電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630247B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19922948B4 (de) * | 1998-05-15 | 2005-08-18 | Nec Corp. | Elektrischer Doppelschicht-Kondensator mit Kurzschlußfunktion |
| USRE43573E1 (en) | 1997-02-24 | 2012-08-14 | Genesis Microchip (Delaware) Inc. | Method and system for displaying an analog image by a digital display device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1147953C (zh) * | 1997-02-12 | 2004-04-28 | 太空实验技术集团有限公司 | 聚酰亚胺电池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0789483B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1995-09-27 | 三洋化成工業株式会社 | 二次電池 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP61126647A patent/JPH0630247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE43573E1 (en) | 1997-02-24 | 2012-08-14 | Genesis Microchip (Delaware) Inc. | Method and system for displaying an analog image by a digital display device |
| DE19922948B4 (de) * | 1998-05-15 | 2005-08-18 | Nec Corp. | Elektrischer Doppelschicht-Kondensator mit Kurzschlußfunktion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62283571A (ja) | 1987-12-09 |
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