JPH07320723A - リチウム二次電池およびその製造方法 - Google Patents
リチウム二次電池およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07320723A JPH07320723A JP6129550A JP12955094A JPH07320723A JP H07320723 A JPH07320723 A JP H07320723A JP 6129550 A JP6129550 A JP 6129550A JP 12955094 A JP12955094 A JP 12955094A JP H07320723 A JPH07320723 A JP H07320723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- aluminum
- negative electrode
- secondary battery
- lithium secondary
- 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
Links
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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 充放電に伴う負極の反りを抑制し、充放電特
性が優れ、かつリチウムとアルミニウムとの合金化時の
負極の反りに基づく電池変形を防止したリチウム二次電
池を提供する。 【構成】 リチウムとアルミニウムとを重ね合わせて合
金化を行ったリチウム−アルミニウム合金を負極とする
リチウム二次電池において、上記合金化にあたり、ビッ
カース硬度が４０〜６５Ｈｖのアルミニウムを使用す
る。
性が優れ、かつリチウムとアルミニウムとの合金化時の
負極の反りに基づく電池変形を防止したリチウム二次電
池を提供する。 【構成】 リチウムとアルミニウムとを重ね合わせて合
金化を行ったリチウム−アルミニウム合金を負極とする
リチウム二次電池において、上記合金化にあたり、ビッ
カース硬度が４０〜６５Ｈｖのアルミニウムを使用す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム−アルミニウ
ム合金を負極に用いるリチウム二次電池に関するもので
あり、さらに詳しくは、充放電に伴う負極の反りを抑制
し、充放電特性を向上させたリチウム二次電池に関する
ものである。
ム合金を負極に用いるリチウム二次電池に関するもので
あり、さらに詳しくは、充放電に伴う負極の反りを抑制
し、充放電特性を向上させたリチウム二次電池に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウム−アルミニウム合金を負
極に用いるリチウム二次電池では、充放電特性に伴い負
極に反りが発生し、負極の割れや微粉化が生じて、充放
電特性が低下するという問題があった。
極に用いるリチウム二次電池では、充放電特性に伴い負
極に反りが発生し、負極の割れや微粉化が生じて、充放
電特性が低下するという問題があった。
【０００３】すなわち、負極のリチウム−アルミニウム
合金は、放電によってリチウムが抜け出ていくと（リチ
ウム−アルミニウム合金のセパレータと対向する側の部
分からリチウムが抜け出ていく）、リチウム−アルミニ
ウム合金のセパレータと対向する側の部分に体積収縮が
生じて、該部分が径方向に収縮する。その結果、図２に
示すように、負極１のリチウム−アルミニウム合金に負
極缶４側を頂点とする三日月状の反りが発生する。
合金は、放電によってリチウムが抜け出ていくと（リチ
ウム−アルミニウム合金のセパレータと対向する側の部
分からリチウムが抜け出ていく）、リチウム−アルミニ
ウム合金のセパレータと対向する側の部分に体積収縮が
生じて、該部分が径方向に収縮する。その結果、図２に
示すように、負極１のリチウム−アルミニウム合金に負
極缶４側を頂点とする三日月状の反りが発生する。
【０００４】そして、充電によってリチウムがリチウム
−アルミニウム合金中に戻ってくると上記の反りが解消
されるが、上記のような負極１の反りとその解消が充放
電によって繰り返されると、負極１を構成するリチウム
−アルミニウム合金の割れや微粉化が促進され、その割
れた部分や微粉化した部分は集電ができなくなるため、
充放電に利用できなくなり、充放電特性が低下する。
−アルミニウム合金中に戻ってくると上記の反りが解消
されるが、上記のような負極１の反りとその解消が充放
電によって繰り返されると、負極１を構成するリチウム
−アルミニウム合金の割れや微粉化が促進され、その割
れた部分や微粉化した部分は集電ができなくなるため、
充放電に利用できなくなり、充放電特性が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
リチウム二次電池では、充放電に伴い負極に反りが発生
し、そのため、負極に割れや微粉化が生じて、充放電特
性が低下するという問題があった。
リチウム二次電池では、充放電に伴い負極に反りが発生
し、そのため、負極に割れや微粉化が生じて、充放電特
性が低下するという問題があった。
【０００６】したがって、本発明は、上記のような従来
のリチウム二次電池が持っていた問題点を解決し、充放
電に伴う負極の反りを抑制し、充放電特性の優れたリチ
ウム二次電池を提供することを目的とする。
のリチウム二次電池が持っていた問題点を解決し、充放
電に伴う負極の反りを抑制し、充放電特性の優れたリチ
ウム二次電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、リチウム合金
の母材となるアルミニウムとして、ビッカース硬度が４
０Ｈｖ以上のアルミニウムを使用することによって、充
放電に伴う負極の反りを抑制し、充放電特性を向上させ
るとともに、アルミニウムをビッカース硬度が６５Ｈｖ
以下の範囲内で使用することによって、合金化時のリチ
ウム合金の反りも抑制し、該合金化時のリチウム合金の
反りに基づく電池変形をも防止したものである。
の母材となるアルミニウムとして、ビッカース硬度が４
０Ｈｖ以上のアルミニウムを使用することによって、充
放電に伴う負極の反りを抑制し、充放電特性を向上させ
るとともに、アルミニウムをビッカース硬度が６５Ｈｖ
以下の範囲内で使用することによって、合金化時のリチ
ウム合金の反りも抑制し、該合金化時のリチウム合金の
反りに基づく電池変形をも防止したものである。
【０００８】本発明者らの研究によれば、従来のリチウ
ム二次電池において、充放電に伴い負極に反りが発生
し、充放電特性の低下が大きくなったのは、合金化時の
負極の反りを抑制するために、アルミニウムとして比較
的軟らかいもの、ビッカース硬度でいえば、３５Ｈｖ以
下のものを用いていたことに基づくことが判明した。
ム二次電池において、充放電に伴い負極に反りが発生
し、充放電特性の低下が大きくなったのは、合金化時の
負極の反りを抑制するために、アルミニウムとして比較
的軟らかいもの、ビッカース硬度でいえば、３５Ｈｖ以
下のものを用いていたことに基づくことが判明した。
【０００９】これを詳しく説明すると、次の通りであ
る。リチウムとアルミニウムとを重ね合わせて電池内で
電解液の存在下に電気化学的に合金化させる場合、リチ
ウムを電解液が豊富にあるセパレータ側に配置して合金
化が行われる。
る。リチウムとアルミニウムとを重ね合わせて電池内で
電解液の存在下に電気化学的に合金化させる場合、リチ
ウムを電解液が豊富にあるセパレータ側に配置して合金
化が行われる。
【００１０】合金化はリチウムが電解液中に溶出してイ
オン化し、それが母材となるアルミニウム中に侵入して
いくことによって行われるので、合金化がはじまると、
リチウムと接触する側のアルミニウムが膨張し、図３に
示すように、負極１のリチウム−アルミニウム合金に負
極缶４側を凹面とする（すなわち、セパレータ側を頂点
とする）三日月状の反りが発生する（つまり、放電時と
は逆方向に反りが発生する）。そして、その反りが大き
くなると電池が変形してしまい、電子総高が大きくなり
すぎて寸法不良の原因になったり、負極１と負極缶４と
の接触が点接触になって電圧が不安定になったり、容量
低下を引き起こす原因になる。
オン化し、それが母材となるアルミニウム中に侵入して
いくことによって行われるので、合金化がはじまると、
リチウムと接触する側のアルミニウムが膨張し、図３に
示すように、負極１のリチウム−アルミニウム合金に負
極缶４側を凹面とする（すなわち、セパレータ側を頂点
とする）三日月状の反りが発生する（つまり、放電時と
は逆方向に反りが発生する）。そして、その反りが大き
くなると電池が変形してしまい、電子総高が大きくなり
すぎて寸法不良の原因になったり、負極１と負極缶４と
の接触が点接触になって電圧が不安定になったり、容量
低下を引き起こす原因になる。
【００１１】そのため、従来は、この合金化時の反りの
抑制を重視して、できるだけ軟らかいアルミニウムを使
用していた。つまり、軟らかいアルミニウムは硬いもの
に比べると伸びが大きいので、この軟らかいアルミニウ
ムを使用していると、負極缶４側にあってまだリチウム
との合金化が進行していないアルミニウムの伸びが大き
く、セパレータ３側の膨張に追随して伸び、図３に示す
ような負極１の反りが少なくなるであろうとの考えによ
るものである。
抑制を重視して、できるだけ軟らかいアルミニウムを使
用していた。つまり、軟らかいアルミニウムは硬いもの
に比べると伸びが大きいので、この軟らかいアルミニウ
ムを使用していると、負極缶４側にあってまだリチウム
との合金化が進行していないアルミニウムの伸びが大き
く、セパレータ３側の膨張に追随して伸び、図３に示す
ような負極１の反りが少なくなるであろうとの考えによ
るものである。
【００１２】しかしながら、本発明者らは、充放電に伴
う負極の反りに基づく充放電特性の低下を防止するため
に、従来とは発想の転換を行い、硬いアルミニウムを使
用して種々研究を重ねた結果、ビッカース硬度４０Ｈｖ
以上のアルミニウムを用いるときは充放電に伴う負極の
反りを防止することができるとともに、ビッカース硬度
６５Ｈｖ以下の範囲では、意外にも、合金化時の反りが
軟らかいものとそれほど変わらず、反りがそれほど大き
くならないことを見出した。
う負極の反りに基づく充放電特性の低下を防止するため
に、従来とは発想の転換を行い、硬いアルミニウムを使
用して種々研究を重ねた結果、ビッカース硬度４０Ｈｖ
以上のアルミニウムを用いるときは充放電に伴う負極の
反りを防止することができるとともに、ビッカース硬度
６５Ｈｖ以下の範囲では、意外にも、合金化時の反りが
軟らかいものとそれほど変わらず、反りがそれほど大き
くならないことを見出した。
【００１３】本発明において、使用するアルミニウムの
硬度としては、上記のように、ビッカース硬度で４０〜
６５Ｈｖであることが必要である。アルミニウムのビッ
カース硬度が４０Ｈｖより小さい場合は、充放電に伴う
負極の反りを充分に抑制することができず、またアルミ
ニウムのビッカース硬度が６５Ｈｖより大きくなると、
合金化時の反りが大きくなり、電池の変形が大きくな
る。
硬度としては、上記のように、ビッカース硬度で４０〜
６５Ｈｖであることが必要である。アルミニウムのビッ
カース硬度が４０Ｈｖより小さい場合は、充放電に伴う
負極の反りを充分に抑制することができず、またアルミ
ニウムのビッカース硬度が６５Ｈｖより大きくなると、
合金化時の反りが大きくなり、電池の変形が大きくな
る。
【００１４】本発明において、負極には、上記のよう
に、リチウムとビッカース硬度が４００〜６５Ｈｖのア
ルミニウムとを重ね合わせて合金化したリチウム合金が
用いられるが、上記リチウム合金の母材となるアルミニ
ウムは、マンガンや、マグネシウム、チタンなどが添加
されたものであってもよい。
に、リチウムとビッカース硬度が４００〜６５Ｈｖのア
ルミニウムとを重ね合わせて合金化したリチウム合金が
用いられるが、上記リチウム合金の母材となるアルミニ
ウムは、マンガンや、マグネシウム、チタンなどが添加
されたものであってもよい。
【００１５】上記リチウム−アルミニウム合金における
リチウム含量としては、１０〜６０原子％が適している
が、リチウム含量が２０〜４０原子％のものが特に反り
を発生しやすいことから、本発明はリチウム含量が２０
〜４０原子％のリチウム−アルミニウム合金を負極に用
いる場合に適用することにより、その効果が特に顕著に
発現する。
リチウム含量としては、１０〜６０原子％が適している
が、リチウム含量が２０〜４０原子％のものが特に反り
を発生しやすいことから、本発明はリチウム含量が２０
〜４０原子％のリチウム−アルミニウム合金を負極に用
いる場合に適用することにより、その効果が特に顕著に
発現する。
【００１６】正極には、たとえば二酸化マンガンをはじ
め、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＴｉＳ2 、Ｖ
2 Ｏ5 、ＣｕＳ、ＮｉＰＳ3 、ＦｅＰＳ3 、ＮｂＳｅ3
などの金属のカルコゲン化合物、酸化物、硫化物、リン
・イオウ化合物、セレン化合物などを活物質とするもの
が用いられる。
め、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＴｉＳ2 、Ｖ
2 Ｏ5 、ＣｕＳ、ＮｉＰＳ3 、ＦｅＰＳ3 、ＮｂＳｅ3
などの金属のカルコゲン化合物、酸化物、硫化物、リン
・イオウ化合物、セレン化合物などを活物質とするもの
が用いられる。
【００１７】電解液として、たとえばプロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、２−
メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４
−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート
などの有機溶媒の単独または２種以上の混合溶媒に、た
とえばＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡ
ｓＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 などの
電解質を単独でまたは２種以上溶解させたものが用いら
れる。
ネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、２−
メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４
−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート
などの有機溶媒の単独または２種以上の混合溶媒に、た
とえばＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡ
ｓＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ4 Ｆ9 ＳＯ3 などの
電解質を単独でまたは２種以上溶解させたものが用いら
れる。
【００１８】セパレータとしては、たとえばポリオレフ
ィン系樹脂製の微孔性フィルムや不織布を単独で使用す
るか、あるいはそれらを組み合わせたものが用いられ
る。
ィン系樹脂製の微孔性フィルムや不織布を単独で使用す
るか、あるいはそれらを組み合わせたものが用いられ
る。
【００１９】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれら実施例に例示のも
のに限られることはない。
に説明する。ただし、本発明はそれら実施例に例示のも
のに限られることはない。
【００２０】実施例１ 厚さ０．１ｍｍで直径１６ｍｍの円板状のリチウムと、
厚さ０．３ｍｍで直径１６ｍｍの円板状でビッカース硬
度４５Ｈｖのアルミニウムとを重ね合わせて負極缶に挿
入した。
厚さ０．３ｍｍで直径１６ｍｍの円板状でビッカース硬
度４５Ｈｖのアルミニウムとを重ね合わせて負極缶に挿
入した。
【００２１】上記リチウムとアルミニウムとの挿入にあ
たっては、アルミニウムが負極缶の缶底内面に接触する
ようにし、また、その挿入に先立って、負極缶の周辺折
り返し部にはポリプロピレン製の環状ガスケットを嵌合
しておいた。
たっては、アルミニウムが負極缶の缶底内面に接触する
ようにし、また、その挿入に先立って、負極缶の周辺折
り返し部にはポリプロピレン製の環状ガスケットを嵌合
しておいた。
【００２２】つぎに、上記リチウム上にセパレータを載
置し、電解液を注入し、その上に正極を配置した。
置し、電解液を注入し、その上に正極を配置した。
【００２３】上記セパレータは微孔性ポリプロピレンフ
ィルムを中央にしてその両面にポリプロピレン不織布を
配置した三層構造のものであり、電解液はプロピレンカ
ーボネートと１，２−ジメトキシエタンとの体積比１：
１の混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１モル／リットル溶解させ
たものである。
ィルムを中央にしてその両面にポリプロピレン不織布を
配置した三層構造のものであり、電解液はプロピレンカ
ーボネートと１，２−ジメトキシエタンとの体積比１：
１の混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１モル／リットル溶解させ
たものである。
【００２４】正極は、二酸化マンガンと導電材としての
鱗片状黒鉛と結着材としてのポリテトラフルオロエチレ
ンを重量比で１００：１０：１の割合で混合して調製し
た正極合剤を厚さ０．３ｍｍ、直径１６ｍｍに加圧成形
したものである。
鱗片状黒鉛と結着材としてのポリテトラフルオロエチレ
ンを重量比で１００：１０：１の割合で混合して調製し
た正極合剤を厚さ０．３ｍｍ、直径１６ｍｍに加圧成形
したものである。
【００２５】つぎに、正極缶をその上からかぶせ、正極
缶の開口端部を内方に締め付けて電池を組み立てた。
缶の開口端部を内方に締め付けて電池を組み立てた。
【００２６】電池は設定寸法が高さ１．６ｍｍ、外径２
０ｍｍのボタン形リチウム二次電池であり、その構造を
図１に示す。ただし、図１は上記組立後の電池をその組
立時とは上下を反転させた状態で示している。
０ｍｍのボタン形リチウム二次電池であり、その構造を
図１に示す。ただし、図１は上記組立後の電池をその組
立時とは上下を反転させた状態で示している。
【００２７】図１において、１は負極、２は正極、３は
セパレータ、４は負極缶、５は正極缶、６は環状ガスケ
ットである。
セパレータ、４は負極缶、５は正極缶、６は環状ガスケ
ットである。
【００２８】負極１は上記のように負極缶４内に挿入し
たリチウムとアルミニウムとを電池内で電解液の存在下
に電気化学的に合金化させたものであり、この負極１の
作製にあたって使用されたアルミニウムは前記のように
ビッカース硬度が４５Ｈｖである。そして、負極１のリ
チウム−アルミニウムのリチウム含量は２５原子％であ
る。
たリチウムとアルミニウムとを電池内で電解液の存在下
に電気化学的に合金化させたものであり、この負極１の
作製にあたって使用されたアルミニウムは前記のように
ビッカース硬度が４５Ｈｖである。そして、負極１のリ
チウム−アルミニウムのリチウム含量は２５原子％であ
る。
【００２９】正極２は前記のように二酸化マンガンを活
物質とする正極合剤を加圧成形したものからなり、セパ
レータ３は微孔性ポリプロピレンフィルムとポリプロピ
レン不織布を併用した三層構造のものである。そして、
負極缶４、正極缶５ともステンレス鋼製で、環状ガスケ
ット６はポリプロピレン製である。
物質とする正極合剤を加圧成形したものからなり、セパ
レータ３は微孔性ポリプロピレンフィルムとポリプロピ
レン不織布を併用した三層構造のものである。そして、
負極缶４、正極缶５ともステンレス鋼製で、環状ガスケ
ット６はポリプロピレン製である。
【００３０】実施例２ 実施例１におけるビッカース硬度４５Ｈｖのアルミニウ
ムに代えて、ビッカース硬度５２Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
ムに代えて、ビッカース硬度５２Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
【００３１】実施例３ 実施例１におけるビッカース硬度４５Ｈｖのアルミニウ
ムに代えて、ビッカース硬度６０Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
ムに代えて、ビッカース硬度６０Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
【００３２】比較例１ 実施例１におけるビッカース硬度４５Ｈｖのアルミニウ
ムに代えて、ビッカース硬度３５Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
ムに代えて、ビッカース硬度３５Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
【００３３】比較例２ 実施例１におけるビッカース硬度４５Ｈｖのアルミニウ
ムに代えて、ビッカース硬度７０Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
ムに代えて、ビッカース硬度７０Ｈｖのアルミニウムを
用いた以外は、実施例１と同様にしてボタン形のリチウ
ム二次電池を製造した。
【００３４】上記実施例１〜３および比較例１〜２の電
池を、３．２５Ｖで１４時間充電、１．５ｋΩで１０時
間放電という充放電条件下で、充放電させ、放電容量が
第１回目の放電容量の７割以上を保ち得るサイクル数を
調べた。その結果を表１に示す。
池を、３．２５Ｖで１４時間充電、１．５ｋΩで１０時
間放電という充放電条件下で、充放電させ、放電容量が
第１回目の放電容量の７割以上を保ち得るサイクル数を
調べた。その結果を表１に示す。
【００３５】また、上記実施例１〜３および比較例１〜
２の電池のリチウムとアルミニウムとの合金化時の電池
の変形についても調べた結果を表１に示す。ただし、こ
の合金化時の電池の変形は、２０℃で４日間放置後の電
池総高を測定し、電子総高が１．６ｍｍを超えるものを
変形有り、電池総高が１．６ｍｍ以下のものを変形無し
という評価で判定した。
２の電池のリチウムとアルミニウムとの合金化時の電池
の変形についても調べた結果を表１に示す。ただし、こ
の合金化時の電池の変形は、２０℃で４日間放置後の電
池総高を測定し、電子総高が１．６ｍｍを超えるものを
変形有り、電池総高が１．６ｍｍ以下のものを変形無し
という評価で判定した。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１に示すように、本発明の実施例１〜３
の電池は、合金化時の電池の変形がなく、かつ従来電池
に相当する比較例１の電池に比べて、充放電サイクル数
が多く、充放電特性が優れていた。
の電池は、合金化時の電池の変形がなく、かつ従来電池
に相当する比較例１の電池に比べて、充放電サイクル数
が多く、充放電特性が優れていた。
【００３８】これに対して、アルミニウムのビッカース
硬度が低い比較例１は、充放電サイクル数が少なかっ
た。これは、比較例１の電池では充放電中における負極
のリチウム合金の反りに基づいて割れや微粉化が生じた
ためであると考えられる。
硬度が低い比較例１は、充放電サイクル数が少なかっ
た。これは、比較例１の電池では充放電中における負極
のリチウム合金の反りに基づいて割れや微粉化が生じた
ためであると考えられる。
【００３９】また、アルミニウムのビッカース硬度が高
い比較例２は、充放電サイクル数が多かったものの、合
金化時に電池の変形が認められた。
い比較例２は、充放電サイクル数が多かったものの、合
金化時に電池の変形が認められた。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、負極
のリチウム合金の母材としてビッカース硬度が４０〜６
５Ｈｖのアルミニウムを使用することによって、充放電
に伴う負極の反りを抑制し、充放電特性が優れ、しかも
合金化時の電池の変形がないリチウム二次電池を提供す
ることができた。
のリチウム合金の母材としてビッカース硬度が４０〜６
５Ｈｖのアルミニウムを使用することによって、充放電
に伴う負極の反りを抑制し、充放電特性が優れ、しかも
合金化時の電池の変形がないリチウム二次電池を提供す
ることができた。
【図１】本発明のリチウム二次電池の一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】リチウム二次電池の充放電に伴って負極に発生
する反りを模式的に示す図である。
する反りを模式的に示す図である。
【図３】リチウム二次電池におけるリチウムとアルミニ
ウムとの合金化時に負極に発生する反りを模式的に示す
図である。
ウムとの合金化時に負極に発生する反りを模式的に示す
図である。
１ 負極 ２ 正極 ３ セパレータ
Claims (3)
- 【請求項１】 負極１と、正極２と、有機溶媒系の電解
液と、セパレータ３を有し、リチウムとアルミニウムと
を重ね合わせて合金化を行ったリチウム−アルミニウム
合金を上記負極１とするリチウム二次電池において、上
記合金化に使用したアルミニウムのビッカース硬度が４
０〜６５Ｈｖであることを特徴とするリチウム二次電
池。 - 【請求項２】 リチウム−アルミニウム合金のリチウム
含量が、２０〜４０原子％である請求項１記載のリチウ
ム二次電池。 - 【請求項３】 リチウムとアルミニウムとを電池内で電
解液の存在下に電気化学的に合金化することを特徴とす
る請求項１記載のリチウム二次電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129550A JPH07320723A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | リチウム二次電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129550A JPH07320723A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | リチウム二次電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320723A true JPH07320723A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=15012286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6129550A Pending JPH07320723A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | リチウム二次電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07320723A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011159596A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 二次電池、及びその製造方法 |
| WO2019146231A1 (ja) | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質、負極及び電池 |
| WO2020054648A1 (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-19 | マクセルホールディングス株式会社 | 非水電解質二次電池、その製造方法および非水電解質二次電池システム |
| WO2021206120A1 (ja) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びリチウム二次電池用電解液 |
| US20230024005A1 (en) * | 2019-12-19 | 2023-01-26 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Anode for current collector-integrated secondary battery and lithium secondary battery |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP6129550A patent/JPH07320723A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011159596A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 二次電池、及びその製造方法 |
| WO2019146231A1 (ja) | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 住友化学株式会社 | 非水電解液二次電池用負極活物質、負極及び電池 |
| KR20200104883A (ko) | 2018-01-24 | 2020-09-04 | 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 | 비수 전해액 이차 전지용 부극 활물질, 부극 및 전지 |
| CN111630694A (zh) * | 2018-01-24 | 2020-09-04 | 住友化学株式会社 | 非水电解液二次电池用负极活性物质、负极以及电池 |
| EP3745511A4 (en) * | 2018-01-24 | 2021-10-13 | Sumitomo Chemical Company Limited | NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR SECONDARY BATTERY WITH ANHYDROUS ELECTROLYTE, NEGATIVE ELECTRODE AND BATTERY |
| WO2020054648A1 (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-19 | マクセルホールディングス株式会社 | 非水電解質二次電池、その製造方法および非水電解質二次電池システム |
| JPWO2020054648A1 (ja) * | 2018-09-14 | 2021-08-30 | マクセルホールディングス株式会社 | 非水電解質二次電池、その製造方法および非水電解質二次電池システム |
| US12034159B2 (en) | 2018-09-14 | 2024-07-09 | Maxell, Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery, method of manufacturing same, and non-aqueous electrolyte secondary battery system |
| US20230024005A1 (en) * | 2019-12-19 | 2023-01-26 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Anode for current collector-integrated secondary battery and lithium secondary battery |
| WO2021206120A1 (ja) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びリチウム二次電池用電解液 |
| CN115336065A (zh) * | 2020-04-09 | 2022-11-11 | 住友化学株式会社 | 锂二次电池以及锂二次电池用电解液 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7416817B2 (en) | Battery | |
| US9666862B2 (en) | Secondary battery of improved lithium ion mobility and cell capacity | |
| US4820599A (en) | Non-aqueous electrolyte type secondary cell | |
| US7258951B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| JP2597091B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| US6511776B1 (en) | Polymer electrolyte battery and polymer electrolyte | |
| US7767344B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| US7556881B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| US7261976B2 (en) | Non-aqueous electrolyte battery and method of manufacturing the same | |
| JP3281819B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| US7183019B2 (en) | Negative active material composition for a rechargeable lithium battery, method of producing a negative electrode for a rechargeable lithium battery using the same, and rechargeable lithium battery fabricated using the same | |
| US20030068555A1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| US6300009B1 (en) | Lithium secondary battery | |
| JPH0665044B2 (ja) | リチウム有機一次電池 | |
| JPH07320723A (ja) | リチウム二次電池およびその製造方法 | |
| JP3177257B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| KR20100019933A (ko) | 비수 전해질 이차전지 | |
| JPH0210666A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2709303B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| KR20010037099A (ko) | 리튬 이차 전지 및 그 제조방법 | |
| JPH09259866A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP3124749B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JPH084002B2 (ja) | リチウム電池 | |
| JPH0935716A (ja) | リチウム電池 | |
| JP3322490B2 (ja) | リチウム一次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050120 |