JPS5981871A - 電池の製造方法 - Google Patents
電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS5981871A JPS5981871A JP57192999A JP19299982A JPS5981871A JP S5981871 A JPS5981871 A JP S5981871A JP 57192999 A JP57192999 A JP 57192999A JP 19299982 A JP19299982 A JP 19299982A JP S5981871 A JPS5981871 A JP S5981871A
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- JP
- Japan
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- battery
- discharge
- manufacturing
- temperature
- ambient temperature
- 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
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、弗化炭素／リチウム電池の製造方法に関し
、さらに詳しくは電池の組立封口終了後、電池が使用さ
れるまでの間になされる電気容量の一部を放電させる方
法に関するものである。
、さらに詳しくは電池の組立封口終了後、電池が使用さ
れるまでの間になされる電気容量の一部を放電させる方
法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
弗化炭素／リチウム電池の代表的な構成例を第１図に示
す。第１図はコイン型電池の断面図であり、図中１は正
極ケース、２は正極ケース１内に収容された弗化炭素を
主成分とする正極合剤、３は負極封口蓋、４は負極封口
蓋３の頂部内面に圧接された金属リチウム、５は不織布
などからなるセパレータである。正極合剤２及びセパレ
ータ５には、たとえばプロピレンカーボネートやガンマ
ブチロラクトンなどの非水溶媒に、硼弗化リチウムなど
の無機塩を溶解した非水系電解液を含浸しである。６は
封口蓋３の周縁部に設置されたポリプロピレンなどから
なるガスケットで、正極ケース１の周縁立上シ部先端７
を内方に曲げることにより、このケース１と側口蓋３と
の間は液密に封口される。
す。第１図はコイン型電池の断面図であり、図中１は正
極ケース、２は正極ケース１内に収容された弗化炭素を
主成分とする正極合剤、３は負極封口蓋、４は負極封口
蓋３の頂部内面に圧接された金属リチウム、５は不織布
などからなるセパレータである。正極合剤２及びセパレ
ータ５には、たとえばプロピレンカーボネートやガンマ
ブチロラクトンなどの非水溶媒に、硼弗化リチウムなど
の無機塩を溶解した非水系電解液を含浸しである。６は
封口蓋３の周縁部に設置されたポリプロピレンなどから
なるガスケットで、正極ケース１の周縁立上シ部先端７
を内方に曲げることにより、このケース１と側口蓋３と
の間は液密に封口される。
この電池は放電すると、第２図中人に示すように、放電
開始当初において低い電圧から放電が始まり、徐々に上
昇して定Ｔ；状態になるという特異な性質がある。これ
は正鞭合剤の弗化炭素の性質によるものであるといわれ
ているが、この現象がこの電池使用上の大きな障害にな
ることがある。
開始当初において低い電圧から放電が始まり、徐々に上
昇して定Ｔ；状態になるという特異な性質がある。これ
は正鞭合剤の弗化炭素の性質によるものであるといわれ
ているが、この現象がこの電池使用上の大きな障害にな
ることがある。
そのため一般的には電池の組立封口完了直後において、
工程内で電池を適当な電流で適当な時間放電することが
行なわれている。これを通常予備放電といっているが、
このように予備放電することによって、第２図中Ｂに示
すように放電の開始当初からほぼ定常状態で電圧が推移
するようになる。
工程内で電池を適当な電流で適当な時間放電することが
行なわれている。これを通常予備放電といっているが、
このように予備放電することによって、第２図中Ｂに示
すように放電の開始当初からほぼ定常状態で電圧が推移
するようになる。
その理由は、放電によって弗化炭素の表面が活性化され
るだめであろうと思われる。
るだめであろうと思われる。
しかしながら本発明者らの実験によると、工程で大量に
予備放電した電池の放電開始電圧のばらつきは意外に大
きく、第２図中人の放電開始電圧８からＢの放電開始電
圧９までの間のものが含まれ、従って定常状態になる時
間のばらつきも大きいことが判明した。又開路電圧のば
らつきも予備放電しないものより大きいという欠点があ
る。
予備放電した電池の放電開始電圧のばらつきは意外に大
きく、第２図中人の放電開始電圧８からＢの放電開始電
圧９までの間のものが含まれ、従って定常状態になる時
間のばらつきも大きいことが判明した。又開路電圧のば
らつきも予備放電しないものより大きいという欠点があ
る。
発明の目的
この発明はこのような従来例の欠点を解消し。
放電開始電圧及び開路電圧のばらつきが少ない電池を得
ることを目的とする。
ることを目的とする。
発明の構成
本発明者らは、予備放電を行なった電池の放電開始電圧
の高いものや低いものを分解観察した結果、放電開始電
圧の高いものは正極及び負極が対向する全面にわたって
反応が均一であるのに対し、放電開始電圧の低いものは
、部分的に反応しており、反応が行なわれていない部分
、すなわち予備放電の行なわれていない部分が存在する
ことをつきとめた。これは電池内部に空隙があり、正、
負極が対向する全面にわたって電気的に接触していない
だめであろうと思われる。
の高いものや低いものを分解観察した結果、放電開始電
圧の高いものは正極及び負極が対向する全面にわたって
反応が均一であるのに対し、放電開始電圧の低いものは
、部分的に反応しており、反応が行なわれていない部分
、すなわち予備放電の行なわれていない部分が存在する
ことをつきとめた。これは電池内部に空隙があり、正、
負極が対向する全面にわたって電気的に接触していない
だめであろうと思われる。
そこで本発明者らは、電池の組立は通常常温下で行なわ
れることから、組立封口終了後の電池の予備放電をそれ
よりも高い湿度で行なえば、電池の充填内容物は膨張し
、正、負極の対向する部分全面の密着がよくなり、予備
放電が全面にわたって均一に行なわれるであろうと考え
、実験を行なった結果、まさしくそのような結果を得る
ことができ／ζ。寸だ組立釧口後、電池を高い温度、た
とえば４５°Ｃに一定時間、たとえば２４時間保管し、
次でそれと同一温度か、それよりもやや高い温度で予備
放電するのが最良であることも見出した。
れることから、組立封口終了後の電池の予備放電をそれ
よりも高い湿度で行なえば、電池の充填内容物は膨張し
、正、負極の対向する部分全面の密着がよくなり、予備
放電が全面にわたって均一に行なわれるであろうと考え
、実験を行なった結果、まさしくそのような結果を得る
ことができ／ζ。寸だ組立釧口後、電池を高い温度、た
とえば４５°Ｃに一定時間、たとえば２４時間保管し、
次でそれと同一温度か、それよりもやや高い温度で予備
放電するのが最良であることも見出した。
この理由はおそらく時間を経過させることによって、電
池内部において、電解液の吸収拡散が十分に行なわれ、
正極合剤とセパレータ、−Ｌパレータと負極リチウムと
が均一に接触するようになること、電解液の吸収や拡散
は温度が高い方が速度が速くなるだめであろうと推定さ
れる。
池内部において、電解液の吸収拡散が十分に行なわれ、
正極合剤とセパレータ、−Ｌパレータと負極リチウムと
が均一に接触するようになること、電解液の吸収や拡散
は温度が高い方が速度が速くなるだめであろうと推定さ
れる。
さらに電池の保管及び予備放電させる際の雰囲気の温度
範囲は、膨張の点からは高い方がよいが、あ゛まり高い
温度では電池の劣化を伴うの・で避けるべきであり、３
０°Ｃ以上６００ｃ以下が適当である。
範囲は、膨張の点からは高い方がよいが、あ゛まり高い
温度では電池の劣化を伴うの・で避けるべきであり、３
０°Ｃ以上６００ｃ以下が適当である。
実施例の説明
直径２０ ｍ、ｍ 、厚さ１．６７７Ｌ７７Ｌのコイン
型弗化炭素／リチウム電池を作成してテストした。テス
ト条件は次の通りである。
型弗化炭素／リチウム電池を作成してテストした。テス
ト条件は次の通りである。
条件
電池組立温度 ２５°Ｃ
予備放電電流 １ｏ７７ＬＡ
予備放電時間 １５分
組立封口終了から予備放電開始−までの電池保管時間及
び雰囲気温度 ４時間 ２５’Ｃ及び４ｓｃｃ 結果は次の第１表、第２表及び第３表の通りであった。
び雰囲気温度 ４時間 ２５’Ｃ及び４ｓｃｃ 結果は次の第１表、第２表及び第３表の通りであった。
第１表は、予備放電後２１１」間室温に放１ｉ＆シた後
の開路電圧の標準偏差（ｎ＝５ｏ 、単位ｍ人 。
の開路電圧の標準偏差（ｎ＝５ｏ 、単位ｍ人 。
小さい方がよい）を示す。
第２表は、予備放電後２１日間室温に放置した後、２０
°Ｃにおける３０にΩの負荷電圧（放電開始電圧）の平
均値（ｎ＝ｅｓ、単位Ｖ、高い方がよい）を示す。
°Ｃにおける３０にΩの負荷電圧（放電開始電圧）の平
均値（ｎ＝ｅｓ、単位Ｖ、高い方がよい）を示す。
第２表
また第３表は、第２表に示した負荷電圧の平均値の標準
偏差（ｎ＝６．単位７７ＬＶ 、小さい方がよい）を
示す。
偏差（ｎ＝６．単位７７ＬＶ 、小さい方がよい）を
示す。
第３表
これらの結果から、電池はその組立刊口終了時よりも高
い雰囲気湿度、好まし７くは４５°−６０°Ｃで予備放
電させれば、開路電圧や放電開始電圧のばらつきは少な
く、高い放電開始電圧がｆｊｊられる。
い雰囲気湿度、好まし７くは４５°−６０°Ｃで予備放
電させれば、開路電圧や放電開始電圧のばらつきは少な
く、高い放電開始電圧がｆｊｊられる。
また、前述した電池における保管１１１（度と保管時間
が電池性能に与える影響について次の条件でテストした
。
が電池性能に与える影響について次の条件でテストした
。
条件
保管温度 ２０°、２５°、３０°、４０’。
５０’、６０°Ｃ
保管時間 ４，８，１６，２４，４８゜７２時間
テ ス ト数 各５ｏ個 但し放電については各６個
放 電 ２０℃にて３０にΩ負荷放電
その結果は、次の第４表、第５表及び第６表の通りであ
った。
った。
第４表は、予備放電後２１日間室温に放置した後の開路
電圧の標準偏差（ｎ＝５０ 、単位７７１Ｖ ）を示す
。
電圧の標準偏差（ｎ＝５０ 、単位７７１Ｖ ）を示す
。
第４表
第６表は、放電開始電圧の平均値（ｎ＝５ 単位Ｖ）を
示す。
示す。
第５表
第６表は放電開始電圧の標準偏差（ｎ＝１５．単位ｍｖ
）を示す。
）を示す。
第６表
これらの結果から明らかなように、予備放電前に３０〜
６ｇＣの雰囲気温度に保管すると、ばらつきが小さくな
る効果がある。又保管温度と保管時間との間には関係が
あり、温度の高い方が比較的短時間の保管でばらつきが
小さくなる傾向があり、３０°Ｃの雰囲気温度では１６
時間以上保管するとよい。
６ｇＣの雰囲気温度に保管すると、ばらつきが小さくな
る効果がある。又保管温度と保管時間との間には関係が
あり、温度の高い方が比較的短時間の保管でばらつきが
小さくなる傾向があり、３０°Ｃの雰囲気温度では１６
時間以上保管するとよい。
さらに本発明者らは好ましい予備放電量を把握するため
、種々の大きさ、すなわち用いた弗化炭素量の異る電池
について予備放電量を種々かえて試駆した。その結果、
予備放電量が少ない場合は第２図のＢのようにはならな
く、例えばＣのようにＡとＢの中間のものがあって、放
電開始電圧が低く、実用上支障をきたすことが判った。
、種々の大きさ、すなわち用いた弗化炭素量の異る電池
について予備放電量を種々かえて試駆した。その結果、
予備放電量が少ない場合は第２図のＢのようにはならな
く、例えばＣのようにＡとＢの中間のものがあって、放
電開始電圧が低く、実用上支障をきたすことが判った。
又、予備放電量が多すぎる場合は第２図中りに示すよう
に、その有する電気容量が減少する他、あまりにも活性
化される。本発明者らは弗化炭素の有する電気容量の１
．５〜３％の範囲で予備放電すると、第２図のＢのよう
な結果が得られ、保存性も低下しないことを見出した。
に、その有する電気容量が減少する他、あまりにも活性
化される。本発明者らは弗化炭素の有する電気容量の１
．５〜３％の範囲で予備放電すると、第２図のＢのよう
な結果が得られ、保存性も低下しないことを見出した。
ちなみに弗化炭素１ｇの電気容量は８６４ ｍＡｈであ
るから、その１．６〜３％は１３ｍＡｈ〜２６ ｍＡｈ
であり、この範囲内で予備放電すればよい。
るから、その１．６〜３％は１３ｍＡｈ〜２６ ｍＡｈ
であり、この範囲内で予備放電すればよい。
前述した電池の場合、正極合剤中の弗化炭素の電気容量
は１１０ｍムｈであり、予備放電量をかえて各１０個づ
つテストした特性結果は次の第７表の通りであった。
は１１０ｍムｈであり、予備放電量をかえて各１０個づ
つテストした特性結果は次の第７表の通りであった。
第７表
発明の効果
以上述べたように１本発明の製造方法は弗化Ｍ素／リチ
ウム電池を組立封口終了後、電池組立時よりも高い温度
の雰囲気中で電池を保管し、ついでその電気容量の一部
を放電、好ましくは保管温度と同等かまたはそれ以上の
温度の雰囲気中で放電させることにより、放電開始電圧
及び開路電圧のばらつきを少なくシ、高い放電開始電圧
をもった電池が得られるものである。
ウム電池を組立封口終了後、電池組立時よりも高い温度
の雰囲気中で電池を保管し、ついでその電気容量の一部
を放電、好ましくは保管温度と同等かまたはそれ以上の
温度の雰囲気中で放電させることにより、放電開始電圧
及び開路電圧のばらつきを少なくシ、高い放電開始電圧
をもった電池が得られるものである。
第１図はコイン型の弗化炭素１）チウム電池の断面図、
第２図は放電曲線を示す。 ２・・・・・・正極合剤、４・・・・・・負極リチウム
、５・・・・・セパレータ、Ａ・・・・・・予備放電を
行なわない場合の放電曲線、Ｂ・・・・・・予備放電を
行なった場合の放電曲線、Ｃ・・・・・・予備放電が不
足の場合の放電曲線、Ｄ・・・・・・予備放電が過度の
場合の放電曲線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 １谷１’５
第２図は放電曲線を示す。 ２・・・・・・正極合剤、４・・・・・・負極リチウム
、５・・・・・セパレータ、Ａ・・・・・・予備放電を
行なわない場合の放電曲線、Ｂ・・・・・・予備放電を
行なった場合の放電曲線、Ｃ・・・・・・予備放電が不
足の場合の放電曲線、Ｄ・・・・・・予備放電が過度の
場合の放電曲線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 １谷１’５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）弗化炭素を主正極材料、金層リチウムを負極桐料
とし、非水系電解液を用いた電池の製造方法であって、
電池組立封口終了後、電池組立時よりも高い温度の雰囲
気中に電池を保管し、ついでその有する電気容量の一部
を放電する電池の製造方法。 （２）電池を保管する雰囲気温度が、３０〜６００Ｃで
ある特許請求の範囲第１項記載の電池の製造方法。 （３）電池の組立封口終了後から電気容量の一部を放電
するまでの保管時間が少なくとも１６時間である特許請
求の範囲第１項まだは第２項記載の電池の製造方法。 （４）電気容量の一部を放電する際の雰囲気温度が、電
池保管雰囲気温度と同等かまたはそれ以上の温度である
特許請求の範囲第１項記載の電池の製造方法。 （６）電気容量の一部を放電する際の雰囲気温度が４５
〜６００Ｇである特許請求の範囲第４項記載の電池の製
造方法。 （６）保管後に放電させる電気容量が、弗化炭素の有す
る電気容量の１．５〜３％である特許請求の範囲第１項
、第４項、第５項のいずれかに記載の電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192999A JPS5981871A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192999A JPS5981871A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5981871A true JPS5981871A (ja) | 1984-05-11 |
Family
ID=16300527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192999A Pending JPS5981871A (ja) | 1982-11-02 | 1982-11-02 | 電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5981871A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112751088A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-04 | 惠州市惠德瑞锂电科技股份有限公司 | 一种高性能长寿命软包锂锰电池的制备方法 |
-
1982
- 1982-11-02 JP JP57192999A patent/JPS5981871A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112751088A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-04 | 惠州市惠德瑞锂电科技股份有限公司 | 一种高性能长寿命软包锂锰电池的制备方法 |
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