JPH11102694A - 有機電解液二次電池 - Google Patents
有機電解液二次電池Info
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- JPH11102694A JPH11102694A JP9259870A JP25987097A JPH11102694A JP H11102694 A JPH11102694 A JP H11102694A JP 9259870 A JP9259870 A JP 9259870A JP 25987097 A JP25987097 A JP 25987097A JP H11102694 A JPH11102694 A JP H11102694A
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- lithium
- aluminum
- negative electrode
- secondary battery
- organic electrolyte
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極の硬質アルミニウムとリチウムの合金化
をスムーズ行えるようにして、電池の放電容量の低下、
異常放電を防ぎ、製造し易く、高信頼性を有する有機電
解液二次電池を提供する。 【解決手段】 負極５の硬質アルミニウム５ａの表面
に、リチウム５ｃとの反応性の良い軟質アルミニウム５
ｂの薄層をクラッドして貼り合わせ、硬質アルミニウム
５ａとリチウム５ｃの合金化をスムーズに行えるように
し、残余リチウムを無くし、電池の放電容量の低下、異
常放電を防ぐようにした。
をスムーズ行えるようにして、電池の放電容量の低下、
異常放電を防ぎ、製造し易く、高信頼性を有する有機電
解液二次電池を提供する。 【解決手段】 負極５の硬質アルミニウム５ａの表面
に、リチウム５ｃとの反応性の良い軟質アルミニウム５
ｂの薄層をクラッドして貼り合わせ、硬質アルミニウム
５ａとリチウム５ｃの合金化をスムーズに行えるように
し、残余リチウムを無くし、電池の放電容量の低下、異
常放電を防ぐようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の主電源
やメモリバックアップ用電源に使用する有機電解液二次
電池に関するものである。
やメモリバックアップ用電源に使用する有機電解液二次
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、有機電解液電池は、エネルギー
密度が高く、機器の小型化及び軽量化が可能であり、ま
た保存特性、耐漏液性等の信頼性に優れていることか
ら、各種電子機器の主電源やメモリバックアップ用電源
としてその需要が年々増加している。この種の電池にお
いては充電できない一次電池が主流であり、代表的な電
池系としては、負極にリチウム金属、正極に二酸化マン
ガン、フッ化炭素、塩化チオニール、二酸化イオウ、ク
ロム酸銀等を用いた電池が知られている。さらに、最近
充電可能な二次電池が開発され、中でも負極にリチウム
合金等を用いたリチウム二次電池の開発が活発である。
密度が高く、機器の小型化及び軽量化が可能であり、ま
た保存特性、耐漏液性等の信頼性に優れていることか
ら、各種電子機器の主電源やメモリバックアップ用電源
としてその需要が年々増加している。この種の電池にお
いては充電できない一次電池が主流であり、代表的な電
池系としては、負極にリチウム金属、正極に二酸化マン
ガン、フッ化炭素、塩化チオニール、二酸化イオウ、ク
ロム酸銀等を用いた電池が知られている。さらに、最近
充電可能な二次電池が開発され、中でも負極にリチウム
合金等を用いたリチウム二次電池の開発が活発である。
【０００３】二次電池の負極としてリチウム一次電池と
同様のリチウム金属を用いた場合、充電時に電解液中の
リチウムイオンが負極のリチウム表面上に不均一に析出
してデンドライトを形成し、このデンドライトがセパレ
ータを貫通して内部ショートを発生させたり、または放
電時に放電反応が不均一になってリチウムの脱落が起こ
り、サイクル寿命が劣化するという問題点があった。
同様のリチウム金属を用いた場合、充電時に電解液中の
リチウムイオンが負極のリチウム表面上に不均一に析出
してデンドライトを形成し、このデンドライトがセパレ
ータを貫通して内部ショートを発生させたり、または放
電時に放電反応が不均一になってリチウムの脱落が起こ
り、サイクル寿命が劣化するという問題点があった。
【０００４】このため、リチウム二次電池の負極とし
て、リチウムとこれを吸蔵・放出する能力のある金属、
例えばアルミニウムとの合金を用い、充電時にはリチウ
ムイオンが合金中に電気化学的に吸蔵されることによ
り、負極表面上にリチウムデンドライトが析出するのを
防止するうにした技術が提案されている。
て、リチウムとこれを吸蔵・放出する能力のある金属、
例えばアルミニウムとの合金を用い、充電時にはリチウ
ムイオンが合金中に電気化学的に吸蔵されることによ
り、負極表面上にリチウムデンドライトが析出するのを
防止するうにした技術が提案されている。
【０００５】実際にボタン型リチウム二次電池を製造す
る場合、負極活物質であるリチウムアルミニウム合金
は、リチウムを充放電可能とするように加工硬化処理を
施した硬質アルミニウムを円形に打ち抜いた後に負極缶
の内側に電気的接触が得られるように固定し、さらにこ
の硬質アルミニウムの表面に所定の寸法になるように円
形に打ち抜いたリチウム箔を圧着し、電解液の存在下に
おいて電気化学的に挿入させることにより得ている。
る場合、負極活物質であるリチウムアルミニウム合金
は、リチウムを充放電可能とするように加工硬化処理を
施した硬質アルミニウムを円形に打ち抜いた後に負極缶
の内側に電気的接触が得られるように固定し、さらにこ
の硬質アルミニウムの表面に所定の寸法になるように円
形に打ち抜いたリチウム箔を圧着し、電解液の存在下に
おいて電気化学的に挿入させることにより得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
方法によってリチウムアルミニウム合金を得る場合、圧
着された円形のリチウム箔は、硬質アルミニウム及び電
解液と接触している円形の周縁部から合金化の反応が開
始し、次第に円形の中心部に向かって反応は進行し、す
べてのリチウムが硬質アルミニウムと反応し終わった時
点において反応は終了する。しかし、この反応をスムー
ズに行わせることは意外と難しく、硬質アルミニウムが
硬化処理を施していない一般的な軟質アルミニウムと比
較してリチウムとの合金化反応が遅いことに加えて、さ
らに硬質アルミニウム表面へのリチウムの圧着が不完全
で十分に密着していない場合などは、リチウム箔が完全
に反応しきらない状態で反応が終了してしまうという問
題がある。
方法によってリチウムアルミニウム合金を得る場合、圧
着された円形のリチウム箔は、硬質アルミニウム及び電
解液と接触している円形の周縁部から合金化の反応が開
始し、次第に円形の中心部に向かって反応は進行し、す
べてのリチウムが硬質アルミニウムと反応し終わった時
点において反応は終了する。しかし、この反応をスムー
ズに行わせることは意外と難しく、硬質アルミニウムが
硬化処理を施していない一般的な軟質アルミニウムと比
較してリチウムとの合金化反応が遅いことに加えて、さ
らに硬質アルミニウム表面へのリチウムの圧着が不完全
で十分に密着していない場合などは、リチウム箔が完全
に反応しきらない状態で反応が終了してしまうという問
題がある。
【０００７】また、同様に電池の容量設計上、高容量を
得ようとする場合、必然的にリチウム箔は厚みの厚いも
のを用いることになるが、そのようなリチウム箔をスム
ーズに合金化反応を行わせることは非常に困難であり、
上記問題が致命的となる。すなわち、硬質アルミニウム
のリチウム合金化は、上述のように円形に打ち抜いたリ
チウム箔の周縁部分から進行するが、厚みの厚いリチウ
ム箔の場合、リチウム箔の深さ方向から見た場合、硬質
アルミニウムに接触している部分とそうでない部分との
反応速度のずれが顕著になり、当然のことながら硬質ア
ルミニウムと接触している部分の方が合金化速度が速く
なるので、この部分の反応が終了した場合においても、
接触していない部分のリチウムは未だ未反応として残っ
ていることになる。例えば、この未反応のリチウムと硬
質アルミニウムとの間に電解液が介在してしまうと、残
余リチウムと硬質アルミニウムは電気的に絶縁されてし
まうために、合金化反応はその時点で終了してしまうこ
とになる。
得ようとする場合、必然的にリチウム箔は厚みの厚いも
のを用いることになるが、そのようなリチウム箔をスム
ーズに合金化反応を行わせることは非常に困難であり、
上記問題が致命的となる。すなわち、硬質アルミニウム
のリチウム合金化は、上述のように円形に打ち抜いたリ
チウム箔の周縁部分から進行するが、厚みの厚いリチウ
ム箔の場合、リチウム箔の深さ方向から見た場合、硬質
アルミニウムに接触している部分とそうでない部分との
反応速度のずれが顕著になり、当然のことながら硬質ア
ルミニウムと接触している部分の方が合金化速度が速く
なるので、この部分の反応が終了した場合においても、
接触していない部分のリチウムは未だ未反応として残っ
ていることになる。例えば、この未反応のリチウムと硬
質アルミニウムとの間に電解液が介在してしまうと、残
余リチウムと硬質アルミニウムは電気的に絶縁されてし
まうために、合金化反応はその時点で終了してしまうこ
とになる。
【０００８】そして、このようにして未反応リチウムが
残ってしまうと、電池放電時に所望量のリチウムイオン
がリチウムアルミニウム合金から取り出せなくなるため
に放電容量の低下を招くことになるという問題がある。
さらに、残余リチウムは、絶縁物として働くために、電
池の充放電に伴う正常なリチウムイオンの動きを阻害
し、電池の内部抵抗を引上げ、さらに異常放電を引き起
こす場合があるという問題がある。
残ってしまうと、電池放電時に所望量のリチウムイオン
がリチウムアルミニウム合金から取り出せなくなるため
に放電容量の低下を招くことになるという問題がある。
さらに、残余リチウムは、絶縁物として働くために、電
池の充放電に伴う正常なリチウムイオンの動きを阻害
し、電池の内部抵抗を引上げ、さらに異常放電を引き起
こす場合があるという問題がある。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、硬質
アルミニウムのリチウム合金化を確実に行って放電容量
の向上及び異常放電の防止を図った有機電解液二次電池
を提供することを目的としている。
アルミニウムのリチウム合金化を確実に行って放電容量
の向上及び異常放電の防止を図った有機電解液二次電池
を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の有機電解液二次
電池は、正極と、リチウムの吸蔵・放出が可能な硬質ア
ルミニウムにリチウムを電気化学的に吸蔵したものを活
物質とする負極と、リチウム塩を有機溶媒に溶解した有
機電解液とを有する有機電解液二次電池であって、硬質
アルミニウムの表面に薄層の軟質アルミニウムをクラッ
ドしたものである。ここで、硬質アルミニウム（Ｈ材）
には、冷間圧延等の加工硬化が施されたものや、さらに
マンガンなどを含有するアルミニウム合金も含んでお
り、特にマンガンを含むアルミニウム合金を冷間圧延し
て表面のビッカース硬度をＨＶ＝７０以上程度の高硬度
にしたものを用いるのが好適である。また、軟質アルミ
ニウム（Ｏ材）はこのような硬化処理が成されていない
もので、冷間圧延したものは焼なまし処理を施したもの
である。
電池は、正極と、リチウムの吸蔵・放出が可能な硬質ア
ルミニウムにリチウムを電気化学的に吸蔵したものを活
物質とする負極と、リチウム塩を有機溶媒に溶解した有
機電解液とを有する有機電解液二次電池であって、硬質
アルミニウムの表面に薄層の軟質アルミニウムをクラッ
ドしたものである。ここで、硬質アルミニウム（Ｈ材）
には、冷間圧延等の加工硬化が施されたものや、さらに
マンガンなどを含有するアルミニウム合金も含んでお
り、特にマンガンを含むアルミニウム合金を冷間圧延し
て表面のビッカース硬度をＨＶ＝７０以上程度の高硬度
にしたものを用いるのが好適である。また、軟質アルミ
ニウム（Ｏ材）はこのような硬化処理が成されていない
もので、冷間圧延したものは焼なまし処理を施したもの
である。
【００１１】硬質アルミニウム（Ｈ材）は、リチウムの
吸蔵・放出反応時に伴うアルミニウム−リチウム合金板
の表面の微細化を抑制して充放電サイクル寿命を長くす
る。
吸蔵・放出反応時に伴うアルミニウム−リチウム合金板
の表面の微細化を抑制して充放電サイクル寿命を長くす
る。
【００１２】その理由としては、充放電サイクル寿命を
向上させるためには、リチウムをアルミニウム板の深さ
方向へ効率的に拡散させ、濃度分布を均一化する必要が
あり、そのためにはリチウムの拡散経路と推測されるア
ルミニウムの粒界を密に分布させる必要があるが、それ
が加工硬化処理に得られるものと考えられる。硬化され
たアルミニウムの表面には粒界が密に分布し、リチウム
の拡散性に優れ、微細化し難くなり、加えてアルミニウ
ム合金の場合にはアルミニウム粒子と他金属粒子間に新
たな粒界が生じ、その粒界に沿ってリチウムが深さ方向
へ拡散し易くなるものと推測される。
向上させるためには、リチウムをアルミニウム板の深さ
方向へ効率的に拡散させ、濃度分布を均一化する必要が
あり、そのためにはリチウムの拡散経路と推測されるア
ルミニウムの粒界を密に分布させる必要があるが、それ
が加工硬化処理に得られるものと考えられる。硬化され
たアルミニウムの表面には粒界が密に分布し、リチウム
の拡散性に優れ、微細化し難くなり、加えてアルミニウ
ム合金の場合にはアルミニウム粒子と他金属粒子間に新
たな粒界が生じ、その粒界に沿ってリチウムが深さ方向
へ拡散し易くなるものと推測される。
【００１３】一方、軟質アルミニウム（Ｏ材）は、通常
の硬質アルミニウムに比べてリチウムとの反応性は非常
に高いが、リチウムと合金化した後は電気化学的に放出
することはできないため、有機電解液二次電池の負極材
料として用いられることはない。本発明はこの点に着目
し、本来活物質として作用する硬質アルミニウムと、リ
チウムとの反応促進効果が高い軟質アルミニウムをクラ
ッドした材料を負極に用いることにより、軟質アルミニ
ウムとリチウムとの反応性の良さを硬質アルミニウムと
の反応促進用に利用し、硬質アルミニウムのリチウム合
金化が確実に行われるようにし、残余リチウムを無くす
ことにより、放電容量の低下を防止し、内部抵抗を引下
げ、異常放電の防止を図ったものである。
の硬質アルミニウムに比べてリチウムとの反応性は非常
に高いが、リチウムと合金化した後は電気化学的に放出
することはできないため、有機電解液二次電池の負極材
料として用いられることはない。本発明はこの点に着目
し、本来活物質として作用する硬質アルミニウムと、リ
チウムとの反応促進効果が高い軟質アルミニウムをクラ
ッドした材料を負極に用いることにより、軟質アルミニ
ウムとリチウムとの反応性の良さを硬質アルミニウムと
の反応促進用に利用し、硬質アルミニウムのリチウム合
金化が確実に行われるようにし、残余リチウムを無くす
ことにより、放電容量の低下を防止し、内部抵抗を引下
げ、異常放電の防止を図ったものである。
【００１４】また、薄層の軟質アルミニウムの厚みに関
して、０．００５ｍｍ以上とすることで残余リチウムを
無くす効果が十分に得られ、かつ０．０５ｍｍ以下とす
ることにより充放電サイクル寿命に悪影響を与えない。
して、０．００５ｍｍ以上とすることで残余リチウムを
無くす効果が十分に得られ、かつ０．０５ｍｍ以下とす
ることにより充放電サイクル寿命に悪影響を与えない。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の有機電解液二次電
池の一実施形態について、図１を参照して説明する。
池の一実施形態について、図１を参照して説明する。
【００１６】図１において、電池サイズが電池径６．８
ｍｍ、厚み２．６ｍｍものを例示している。１は正極端
子を兼ねる正極ケースで、耐蝕性の優れたステンレス板
からなる成型加工体にて構成されている。２は負極端子
を兼ねる負極ケースで、正極ケース１と同じ材質のステ
ンレス板からなる成型加工体にて構成されている。３は
正極ケース１と負極ケース２を絶縁するとともに密閉す
るポリプロピレン製のガスケットである。
ｍｍ、厚み２．６ｍｍものを例示している。１は正極端
子を兼ねる正極ケースで、耐蝕性の優れたステンレス板
からなる成型加工体にて構成されている。２は負極端子
を兼ねる負極ケースで、正極ケース１と同じ材質のステ
ンレス板からなる成型加工体にて構成されている。３は
正極ケース１と負極ケース２を絶縁するとともに密閉す
るポリプロピレン製のガスケットである。
【００１７】４は正極で、活物質である五酸化バナジウ
ムに導電剤としてカーボンブラックおよび結着剤として
フッ素樹脂粉末を混合し、直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍの
ペレット状に成型した後、２００℃中で１２時間乾燥し
たものである。
ムに導電剤としてカーボンブラックおよび結着剤として
フッ素樹脂粉末を混合し、直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍの
ペレット状に成型した後、２００℃中で１２時間乾燥し
たものである。
【００１８】５は負極で、厚さ０．３ｍｍのマンガン金
属を５重量％を含む硬質アルミニウム５ａと薄層の軟質
アルミニウム５ｂをクラッドしたものを、直径１５ｍｍ
の円板状に打ち抜き、負極ケース２の内側に圧接させて
いる。また、リチウムと合金化するために、電池組立時
に軟質アルミニウム５ｂの表面に箔状のリチウム５ｃを
圧着し、電解液の存在下で軟質アルミニウム５ｂ及び硬
質アルミニウム５ａにリチウムを吸蔵させて電気化学的
にリチウム−アルミニウム合金を作り、負極５を構成し
ている。
属を５重量％を含む硬質アルミニウム５ａと薄層の軟質
アルミニウム５ｂをクラッドしたものを、直径１５ｍｍ
の円板状に打ち抜き、負極ケース２の内側に圧接させて
いる。また、リチウムと合金化するために、電池組立時
に軟質アルミニウム５ｂの表面に箔状のリチウム５ｃを
圧着し、電解液の存在下で軟質アルミニウム５ｂ及び硬
質アルミニウム５ａにリチウムを吸蔵させて電気化学的
にリチウム−アルミニウム合金を作り、負極５を構成し
ている。
【００１９】６はポリプロピレン製不織布からなるセパ
レータ、７は正極集電体を兼ねたカーボン層である。電
解液としては、プロピレンカーボネイトと１，２−ジメ
トキシエタンを体積比１：１で混合した２成分系の混合
溶媒に、リチウム塩としてＬｉＢＦ4 を１ｍｏｌ／ｌ溶
解したものを用いた。
レータ、７は正極集電体を兼ねたカーボン層である。電
解液としては、プロピレンカーボネイトと１，２−ジメ
トキシエタンを体積比１：１で混合した２成分系の混合
溶媒に、リチウム塩としてＬｉＢＦ4 を１ｍｏｌ／ｌ溶
解したものを用いた。
【００２０】このような構造の有機電解液二次電池にお
いて、クラッドされた軟質アルミニウム５ｂの厚みを、
０．００２ｍｍ、０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ、０．
０３ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍと変えて作製し
た試料電池を実施例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとし、さら
に軟質アルミニウム５ｂをクラッドすることなく硬質ア
ルミニウム５ａのみとしたものを比較例Ｇとして、それ
ぞれ５０個づつ作製した。
いて、クラッドされた軟質アルミニウム５ｂの厚みを、
０．００２ｍｍ、０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ、０．
０３ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０７ｍｍと変えて作製し
た試料電池を実施例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとし、さら
に軟質アルミニウム５ｂをクラッドすることなく硬質ア
ルミニウム５ａのみとしたものを比較例Ｇとして、それ
ぞれ５０個づつ作製した。
【００２１】電池の評価としては、電池作製後にアルミ
ニウムとリチウムが十分に反応するように６０℃の雰囲
気中に約１週間熟成放置した後に取り出し、さらに室温
にて１２時間以上放置した後に全数の内部抵抗を測定し
た。次に、各試料を４５個づつ取り出し、電池の分解観
察を行い、アルミニウムの表面の残余リチウムの有無に
ついて確認した。また、各試料について残りの５個づつ
充放電サイクル寿命試験を行い、充放電サイクル寿命を
確認した。充放電サイクル条件は、充電が２ｍＡの定電
流にて電圧３．５Ｖカット、放電が２ｍＡの定電流にて
電圧２．０Ｖカットで行い、放電容量が１サイクル目の
約５０％になった時点のサイクル数を充放電サイクル寿
命とした。その結果を表１に示す。
ニウムとリチウムが十分に反応するように６０℃の雰囲
気中に約１週間熟成放置した後に取り出し、さらに室温
にて１２時間以上放置した後に全数の内部抵抗を測定し
た。次に、各試料を４５個づつ取り出し、電池の分解観
察を行い、アルミニウムの表面の残余リチウムの有無に
ついて確認した。また、各試料について残りの５個づつ
充放電サイクル寿命試験を行い、充放電サイクル寿命を
確認した。充放電サイクル条件は、充電が２ｍＡの定電
流にて電圧３．５Ｖカット、放電が２ｍＡの定電流にて
電圧２．０Ｖカットで行い、放電容量が１サイクル目の
約５０％になった時点のサイクル数を充放電サイクル寿
命とした。その結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１より、まず、内部抵抗については従来
例Ｇが若干高いが、軟質アルミニウムがクラッドされた
実施例Ａ〜Ｆはそれよりも低下する傾向を示しており、
内部抵抗は良好である。これは、実施例では残余リチウ
ムが無く、電極表面上に絶縁物が無いか、あるいは少な
いことを示唆するものである。
例Ｇが若干高いが、軟質アルミニウムがクラッドされた
実施例Ａ〜Ｆはそれよりも低下する傾向を示しており、
内部抵抗は良好である。これは、実施例では残余リチウ
ムが無く、電極表面上に絶縁物が無いか、あるいは少な
いことを示唆するものである。
【００２４】次に、分解観察を行った結果に関して、従
来例Ｇにおいては４５個中５個に残余リチウムが認めら
れるのに対して、実施例Ｂ〜Ｆはすべて全く認められ
ず、効果が確認された。しかし、実施例Ａについては、
４５個中２個に残余リチウムが認められ、軟質アルミニ
ウムの厚みが０．００２ｍｍでは効果は認められるもの
の十分ではないものと考えられる。
来例Ｇにおいては４５個中５個に残余リチウムが認めら
れるのに対して、実施例Ｂ〜Ｆはすべて全く認められ
ず、効果が確認された。しかし、実施例Ａについては、
４５個中２個に残余リチウムが認められ、軟質アルミニ
ウムの厚みが０．００２ｍｍでは効果は認められるもの
の十分ではないものと考えられる。
【００２５】次に、充放電サイクル寿命に関しては、従
来例Ｇが５５回あるのに対して、実施例Ａ〜Ｅは軟質ア
ルミニウムをクラッドしていることによる悪影響はほと
んど認められず、結果は良好である。しかし、実施例Ｆ
については、充放電サイクル寿命の著しい低下が認めら
れることから、軟質アルミニウムの厚みが０．０７ｍｍ
では厚すぎるために軟質アルミニウム層に消費されたリ
チウム量が多くなってしまい、充放電サイクル寿命が低
下したものと考えられる。
来例Ｇが５５回あるのに対して、実施例Ａ〜Ｅは軟質ア
ルミニウムをクラッドしていることによる悪影響はほと
んど認められず、結果は良好である。しかし、実施例Ｆ
については、充放電サイクル寿命の著しい低下が認めら
れることから、軟質アルミニウムの厚みが０．０７ｍｍ
では厚すぎるために軟質アルミニウム層に消費されたリ
チウム量が多くなってしまい、充放電サイクル寿命が低
下したものと考えられる。
【００２６】以上の結果より、硬質のアルミニウム又は
アルミニウム合金に薄層の軟質アルミニウムをクラッド
した材料を負極に用いることにより、リチウムとの合金
化をスムーズに行え、残余リチウムが無くなることが分
かる。また。軟質アルミニウムの厚みを０．００５ｍｍ
〜０．０５ｍｍとすることにより効果が十分でかつ充放
電サイクル寿命に悪影響を及ばさないことが分かる。
アルミニウム合金に薄層の軟質アルミニウムをクラッド
した材料を負極に用いることにより、リチウムとの合金
化をスムーズに行え、残余リチウムが無くなることが分
かる。また。軟質アルミニウムの厚みを０．００５ｍｍ
〜０．０５ｍｍとすることにより効果が十分でかつ充放
電サイクル寿命に悪影響を及ばさないことが分かる。
【００２７】上記実施形態では、硬質アルミニウムと軟
質アルミニウムの２層クラッド材を用いた例を示した
が、硬質アルミニウム側にステンレス層をクラッドした
３層クラッド材を用い、負極ケースにこのクラッド材の
ステンレス層を抵抗溶接にて取付けたものでも同様の効
果が得られる。
質アルミニウムの２層クラッド材を用いた例を示した
が、硬質アルミニウム側にステンレス層をクラッドした
３層クラッド材を用い、負極ケースにこのクラッド材の
ステンレス層を抵抗溶接にて取付けたものでも同様の効
果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の有機電解液二次電池によれば、
以上の説明から明らかなように、硬質アルミニウムに薄
層の軟質アルミニウムをクラッドした材料を負極に用い
ることにより、リチウムとの合金化がスムーズに行え、
残余リチウムを無くすことができ、その結果電池の放電
容量低下、異常放電を防ぎ、製造し易くかつ高信頼性を
有する有機電解液二次電池を提供することができる。
以上の説明から明らかなように、硬質アルミニウムに薄
層の軟質アルミニウムをクラッドした材料を負極に用い
ることにより、リチウムとの合金化がスムーズに行え、
残余リチウムを無くすことができ、その結果電池の放電
容量低下、異常放電を防ぎ、製造し易くかつ高信頼性を
有する有機電解液二次電池を提供することができる。
【００２９】また、薄層の軟質アルミニウムの厚みを
０．００５ｍｍ〜０．０５ｍｍ以下とすることにより、
残余リチウムを無くす効果が十分に得られるとともに充
放電サイクル寿命を低下させず、大きな効果を奏する。
０．００５ｍｍ〜０．０５ｍｍ以下とすることにより、
残余リチウムを無くす効果が十分に得られるとともに充
放電サイクル寿命を低下させず、大きな効果を奏する。
【図１】本発明の有機電解液二次電池の一実施形態の縦
断面図である。
断面図である。
４ 正極 ５ 負極 ５ａ 硬質アルミニウム ５ｂ 軟質アルミニウム ５ｃ リチウム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 崇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大尾 文夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 正極と、リチウムの吸蔵・放出が可能な
硬質アルミニウムにリチウムを電気化学的に吸蔵したも
のを活物質とする負極と、リチウム塩を有機溶媒に溶解
した有機電解液とを有する有機電解液二次電池であっ
て、硬質アルミニウムの表面に薄層の軟質アルミニウム
をクラッドしたことを特徴とする有機電解液二次電池。 - 【請求項２】 薄層の軟質アルミニウムの厚みが、０．
００５ｍｍ〜０．０５ｍｍであることを特徴とする請求
項１記載の有機電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9259870A JPH11102694A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 有機電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9259870A JPH11102694A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 有機電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102694A true JPH11102694A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17340107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9259870A Pending JPH11102694A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 有機電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102694A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP9259870A patent/JPH11102694A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN111630694B (zh) * | 2018-01-24 | 2023-04-18 | 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 |
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