JPS587767A - リチウム電池 - Google Patents

リチウム電池

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JPS587767A
JPS587767A JP56105252A JP10525281A JPS587767A JP S587767 A JPS587767 A JP S587767A JP 56105252 A JP56105252 A JP 56105252A JP 10525281 A JP10525281 A JP 10525281A JP S587767 A JPS587767 A JP S587767A
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JP
Japan
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active material
electrode active
positive electrode
lithium
mixture
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JP56105252A
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English (en)
Inventor
Yoji Sakurai
庸司 櫻井
Akihiko Yamaji
昭彦 山路
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NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本尭明紘、小ffiにして放電容量が大きく、一旦、入
電tIL款電に対応可i1!な一久及び二次電池に係り
、東に1#−幽には、リチウムを負極活物質として用い
る電aK−する。
従来からリチウムを負憔活物質として用いる尚エネルギ
密度電池Kllする提案は多くなされておシ、例えば、
正極活物質として黒鉛及び弗素のインターカレーション
化合物、負伽活物質としてリチウム金属を使用した電m
(米−峙軒亀3514437号明細書参照)が知られて
いる。又、弗化黒鉛を正極活物質に用いたリチウム電池
(松下電器製)及び二酸化マンガンを正極活物質とした
リチウム電池(三洋電機製)が既に市販されている。し
かし、これらの電池紘充電不詫で二次電池として使用で
きないという欠点があ)、更に祉電池特性も満足のいく
もので祉なかった。
リチウムを負極活物質として用いる二次電池に2いては
、正極活物質として、チタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、ニオビウム、タンタル、パナジクムの硫化物、セレ
ン化物、テルル化物を用いた電池(米−特vF第本00
亀052号明細書参照)及び緻化クロム、セレン・化二
オビウ五等を用いた電a (J、El@ctroche
m、8oe−、voA124.No、7.第968員及
び第325Jk 1977年)#I?が提案されてiる
が、これらのtmはその電a%性及び絨済性から必ずし
も十分であるとは言えなかった。又、大′l!流負荀に
対して特性が必ずしも良好ではなかった。
本発明はBiJ記現状を改良するために提案されたもの
で、その目的は小製にして放電481tが大きく^エネ
ルギv度で、且、大*m放電に対応可能な一次及び二次
電池を提供する事にある。
本宛−を似説すれば、本発明にょろりチクム電a扛、正
極活物質はCu2V201と7タロシア工ン化合物の一
種以上との混合物であり、負極活物質はリチウムであり
、電解質物質は正極活物質及びリチウムに対し化学的に
安定であり、かつリチウムイオンが正極活物質と電気化
学反応をするため移動を行なう物質であることを特徴と
するものである。
本発明によるリチウム電池によれば、正極活物質として
Cu2V207および7タロシア工ン化合物の一種以上
と混合したものを用いることにょル、小型で放111C
II量が大きく高エネルギー密度の一次及び二次電aを
提供しうる。
本発明を更に′fPL、<説明すれeよ、本発明による
リチウム電池性正極活物質として、Cu2V207およ
び7タロシア工ン化合物の一種以上の混合物を用いる。
Cu2V207tiLi+とトポケンカルな反応をし、
リチウム電池として用いた揚台、電池電圧が高く、かつ
充電可能と言う性質を有しており、一方7タロシアニン
化合物もL1+とトポケミカルな反応をし、リチウム電
池の正極活物質として用いる場合、充t′5J能である
ばか9でなく、高エネルギー密度、大電流O17チウム
電池が得られると言う利点がある。このようヰ両物質を
適当に混合することによシ、後述の実施例に示すような
両者の利点を有効に生かしたリチウム電池を提供しうる
のである。
(友だしM#1HztF@、Ni、Co、Mm、Cu、
Mg。
Zll、ムg*VO4nclz、FCr等を示し、*I
d鳳子制子−す) ’)物質であ〉、本発明においては、これらの7タロシ
ア工ン化合物を単独また社二樵以上組合わせて用いる仁
とができる。
このようtk7ターシアニン化合物の一種以上社好まし
くは50重量−以下添加される。50−を超えて添加す
ると、平均電圧が降下するおそれが生ずるからである。
C111V207 ic対して7タロシアニンを重量混
合比で、好ましくは50−以下混合した混合系正極活物
質を使用して構成したリチウム電池に於いては% Cu
xVzOyによa、Aい電池電圧を得る事ができ、フタ
ルシアニン化合物(よ択大亀流放tKも対応可能とな)
、かつ電流密度依存性が改善される拳て放電容量の増大
化が蝕られ、爽には充電可能であると首う利点を有する
ものでめる。
本発明における正極活物質として、C聰tVt07とフ
タロシアニン化合物O−−以上とOS合粉本を用いて正
極を作製する場合、正憔はCuzVzOyとフタルシア
ニン化合物との混合物、又はこれとポリテトラフルオロ
エチレンの如き結合銅粉末との混合物をニッケル、ステ
ンレス等の支持体に膜上に圧着成形するかCuzVzO
yと7タロシアニン化今物との混合粉末に導電性を付与
するためアセチレンプラックの様な導電体粉末を混合し
、東にポリテトラフルオロエチレンの如き結合剤粉末を
加え、この混合物を金X′4g*に入れ、或いは前記混
合物をニッケル、ステンレス尋の支持体上に圧着成形す
る勢の手段を用いて形成することができる。
負極活物質であるリチウムは、一般のリチウム電池のそ
れと同様にシート状として、又はそのシートをニッケル
、ステンレス等の導電体網に圧着し、負極として形成す
る仁とかで無る。
電解質としては、プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、ジメチルスルホキシド、r−ブチロラクト
ン、アセトニトリル、ジオキソレン、ナト2ヒドロフラ
ン、1.2−ジメトキシエタン、ホルムアミド、ジメチ
ルホルムアミド、ニトロメタン等の1F10トン性有伽
浴課とLicloもL1ムIC1本LiBFn、LiC
11LiPPi、L、1AaF4等のリチウム塩との組
合せ又はLi中を伝導体とする同体電解質或いaSS塩
など、一般にリチウムを魚種活物質として用いた11L
亀で使用される既知の電解質を用いる参ができる。
又、電電I11成上必資ならば、多孔質のポリプロピレ
ン等よ)成る隔展を使用しても良い。
次に本発F!A′ft実施例にりいて説明するが、本発
狗はこれらKよ)なんら限定されるもので妹ない。
尚、実施例に於いて、電池の作麹及び動電はアルゴンガ
ス雰1気下で行つ九。
第1図は、本発8AKよるtaの一具体例であるlタン
型電池の特性醐定用電池セルの*m*略図で6り、IH
ニッケルメッキを施した黄銅袈容肱2はリチウム負極、
3は多孔質ポリプロピレン製崗農、4はカーボンに麺よ
り賊るフェルト、5は止−合剤、6m、6b はテフロ
ン装谷器、7紘ニツケルリード謙を示す。
容器1の凹室内に正極合剤5を入れ、その上に電屏歌含
浸用のフェルト4を執せ、容器6m、6bでしめつけ%
[13を介してリチウム負極2を装置し丸。リチウム極
は径19mmの円板形て、カーボン轍維より成るフェル
ト線径25mm厚さ3mmの円板形である。電解液には
、蒸w故モレキュ2−シーブスで脱水したL4CIOn
とプルピレンカーボネートのlモh/l @雇を用い九
。電解1には、隔膜3及びカーボン繊維より成るフェル
ト4、正憔合卸J5に含浸させて使用した。正極合剤5
tf、o、osgのCu2V207粉末と0.01 g
の鉄7タロシア二ン粉禾と0.05 gのアセチレンブ
ラック粉末を混合して用いた。
この様にして作製した電池を1mムで定電流放電を行っ
たところ、巣2図のC&)の殊な放IIL−麹となった
。電池の電圧か1■に低下する迄0正憶活物質の放電谷
鴛は1771ムh/kgであシ、エネルギ@直は288
8Wh/kgであった。
帛2−に唸本発判の作用を明らかにするために、比軟ト
して、正極合剤としてCu2V207を0.05 gs
アセチレンブラックを0.05g用いた電@ (01!
lム定1に概放電−一(第2図(b))及び正極合剤と
してflに7メロクアニンをo、o 1 g sアセチ
レンブラックを0.05 g用いた電QO1mA定電流
放電曲線(凧2図(C))を合わせて示しである。前者
の場合、電圧がIVに低下する迄の正極活物質の放電谷
亀は327Ah/kg  であり、エネルギ@*紘54
9Wh/kg でめった。又、後者の場合、電圧がIV
に低下する迄の正極活物質の放電容量は1,468ムh
/kg であり、エネルギ@嵐は2.301Wh/k 
gで6つ九。
圓m Cs1lV10yQ、05g 、鉄フ10シアー=ン0
.01g 、 7セチレンブラツク0.05 gを用い
て正極合剤とし、実施例1に示した方法で電池を作製し
た。この電池を用いて0.5mムの定電流で充放電を行
つ良。光放電賃イクル嬬放11E7時閲50分、休止1
時間、充電7詩閲50分、休止1時間であシ、これは、
C112V1(J7に対して111M、子闘与の充放電
深さに粕幽する。
第3図は充放電試験の結果を示す図である。卸ち、この
曲線は放電状部、次に休止期間、ついで充電状態、次に
休止期間を示す。繭i!llA、13.C。
Dは夫々#g1−1第21、第3(ロ)及び第4回の放
電及び充電を示す。
第3回1の放wm終−圧(曲1dc)ti2.13V、
第4回目の放−破軒電圧(lImD)は2.07Vと良
好な充放電%性を示した。
Cu2V2070.05gと無金−フタpシアニン0.
01 gとアセチレンブラック0.05g1t用いて正
極合剤とした以外は実施例1と同一にして電池を作表し
た。
この1池を用いて1mAの定電流放電を行つ九ところ第
4図の体な放′#!L曲−となった。電圧が1■に低下
する迄の正−活物質の放電容量は1130ムh/kgで
6〕エネルギvaIItは1700Wh/kgテ6ツた
又、充電も可能であった。
CuzVzOyO,05gと銅フタロシアニy0.01
gとアセチレンブラック0.05gt用いて正偽合剤と
した以外紘実m例1と同様にして電池を作製した。ζO
電亀を用いて1aA O定電流放電を行ったとζろ纂5
園の様な放電−−となった。電圧が1vに低下する迄O
正他活物貿O放電容童社900ムに/k gであ)エネ
ルギ豐度は1420Wm/kgであつ九。又、充電も可
能で6つ九。
cwxv*oyo、osgと亜鉛7/l’/7二y0.
01gとアセチレン1ツツク0.05gを用いて正極合
剤とし九以外社実施IPIlと岡橡にして電池を作製し
た。
ζO電龜を用いて1aAの定電流放電を打ったところ無
6図の橡な放電−一とをつ九。電圧が1vに低下する迄
の正極活物質の放電容量ti 1050Ah/kgであ
り、エネルギW度a1570Wh/kgテ6ツ九。又、
充電も可能でh/)丸。
以上a明した徐に、本発−のwmは、小皺にして放電S
tが大きく為エネルギ11!lで且、大電概放電に対応
し褥ゐ一次及び二次電池として柚々の分動KIIi!用
できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
#!1図は本発明の一*hsであるボタン血電亀の特性
細定用電亀セルIlr自概略図、第2−は本発明の実施
例における電池の放電時間と電圧の関係を示した図、第
3−は本発明の夾−例における電池の充放電繰返し数と
充放電時の電圧変化を示した図、累4−2第5図、第6
図社本発明の実施例における電池の放電時間と電圧の@
係を示したーである。 1−・容器、2−・リチウム負極、3−m朧、4−フェ
ルト、S−・正価合剤、6m、6b −テフロン容器、
7−・リード麹。 出願人代理人  崗 宮 正 李

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 正偽活物質はCu 2 V 207  と7タロシアニ
    ン化合物〇一種以上との混合−で6砂、負極活物質は、
    リチウムでTo!l、電解質物質は正極活物質及びリチ
    ウムに対して化学的に安定であ〉、かつ、リチウムイオ
    ンが正極活物質と電気化学反応をするための薔動i行い
    得る物質である事を特徴とするリチウム電池。
JP56105252A 1981-07-06 1981-07-06 リチウム電池 Pending JPS587767A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56105252A JPS587767A (ja) 1981-07-06 1981-07-06 リチウム電池

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ID=14402457

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JP (1) JPS587767A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59113097U (ja) * 1983-01-21 1984-07-31 シャープ株式会社 焙煎器
JPS59163763A (ja) * 1983-03-05 1984-09-14 Tdk Corp 2次電池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59113097U (ja) * 1983-01-21 1984-07-31 シャープ株式会社 焙煎器
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