JPS60211779A - 非水電解液二次電池 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はリテ９ムを活＠質とする負極と、二酸化モリブ
デン、五酸化パナジクム、硫化チタンなどを活物質とす
る正極とを備えた非水電解液二次電池に関するものであ
る。

幹）　従来技術 この桟区池の問題点は負極活物質であるリチウムが、充
電の際に負極表面に樹枝状に成長して正極に接し、内部
短絡全引起すため充放電サイクルが極めて短かいことで
ある。

この対策として、・丙えは特開昭５２−５４２５号公報
に開示されているように負極をリチワムーアルミニウム
合金で構成することが提案されている。

これはリチウム単独の場合、放電によつ℃リチウムがイ
オンとなつて溶出すると負極表面が凹凸状となシ、その
後の充゛成の際、リチウムが凸部に集中的に電析して樹
枝状に成長するのに対し、リチウム−アルミニウム合金
の場合には光′成時にクチ９ムが４Ａ極の基本となるア
ルミニウムと合金を形成するように偵元するためリチウ
ムの樹枝状成長が抑制されるという利点を奏するためで
おる。

而して、従来よυ用いられているリチウム−アルミニウ
ム合金はクチ９ムにアルミニウム粉末を添加し反応させ
℃得たものであるため充放電の繰返しに伴い負極の脱落
を生じサイクル寿命の低下を招く欠点がある。

即ち、放電により【リチウムがイオンとなって溶出した
場合、負極は基体となるアルミニツムが残存するが、こ
のアルミ５’フム基体は粉末成型されたものであるので
粉末間の結合力が乏しく、その結果粉末の形で負極から
脱落するのである。

（／檜　発明の目的 本発明は上目己従来電池における問題点に着目し。

負極基板の機械的強度を高めること全目的とし。

以つ℃この種電池のサイクル寿命の向上を計るものであ
る。

に）発明の６４成 本発明ｔユ正極と、リチウムを活物質とする負極と、非
水電解液と備え、前記負極の基板がアルミニウムとカド
ミウムとの混合成型体よりなることを特徴とする非水電
解液二次亀池にある。

（ホ）実施例 以下本発明の実施例につき詳述する。

第１図は本発明の一実施列による電池の縦ＩＩＩ′ｒ面
図を示し１図に２いてｆｉ＋は本発明の要旨とする負極
（具体的な作成列は後述する）であって負極街（２）の
内底面に１看せる負極集′畦体（３）に圧着されている
。（４）は正極であって活物質としての硫化チタンにア
セチレンブラック導電剤とフッ素樹脂結着剤とｔ−８０
：１０：１０（重量比）の割合で混合した合剤を成型し
たものであシ正極缶（５）の内底面に圧接されている。

（６）はポリプロピレン不縁布よりなるセパレータであ
りで、このセパレータに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等体積混合溶媒に過塩素酸リ
チウムを１４″／ｉ！溶解した非水電解液が含浸されて
いる。（７）は正負極缶を電気絶縁する絶縁バッキング
であり、電池寸法は直径２５．０關φ、厚み五〇關であ
る。

次に負極の作成例について詳述する。

作成例１ アルミニ９ム粉末とカドミウム粉末とを８０＝２０の重
量比で混合し、この混合物を成型した後。

６３０°Ｃで熱処理したものを基板とする。上記熱処理
にまりカドミ９ムが溶融しカドミ９ムが結合−剤として
作用し、ａｉ械的強度大なる基板が得られる。

次にこの基板を陰極、リチウム板を陽極とし。

これら陰陽極板をプロピレンカーボネートと１゜２ジメ
トキシエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１１７
１溶解した非水電解液中に浸漬し。

通′ｇｔ流０．２〜２．０　ｍ八で充電電気量１００Ｆ
ＦＪＡＨになるように通電してリチクムーアルミニワム
合金を作成し、これを負極とする。この負極を用いた本
発明電池ｔ（Ａ）とする。

作成例２ アルミニウム粉末とリチ９ム細片とｔ−８０：２００重
鼠比で混合し、この混合物をアルゴン気流中において８
００°Ｃで熱処理して合金化させたのち冷却して得たり
チウム−アルミニウム合金を粉砕し、このリチウム−ア
ルミニウム合金とカドミウム粉末と１１ｏＯ：２００重
量比で混合しこの混合物を成型した後６３０℃で熱処理
したものを負極とする。この負極を用いた本発明電池ｔ
−（ト））とする。

比較例１ カドミツムｔ−ｍ加せずアルミニウム粉末の成型体を基
板とし、以下作成例１と同様の方法で得た負極を用いて
比較電池（０）とした。

比較例２ 作成例２と同様にして得たリチウム−アルミニウム合金
をそのまま（カドミウムを添加せず）成型した成型体を
負極として用い比較電池（Ｄｉとした。

第２図は上記電池のナイクル特性比較図を示し。

サイクル条件は充電電流２．０　ｍ　Ａで充電終止電圧
４、Ｏｖとし、一方放電電流２．Ｑｆｔｌ＆で放電終止
電圧１，５■とした。

又、第６図は負極基板におけるカドミウムの疹加比率と
サイクル数との関係を示す図である。

（へ）発明の効果 第２図よシ明白なるように１本発明電池（ＡＪ（Ｂｌは
従来電池（０）［有］）に比し工サイクル特性が向上し
ているのがわかる。この理由を考察するに１本発明電池
においては負極基板が電気化学的に合金化され難いカド
ミウムと、アルミニウムとの混合成型体、よりな＃）、
カドミウムが結合剤としての作用をなすため機械的強度
大で、且カドミクムが合金化され難いため充放電の繰返
しによる崩壊が抑制された負極基板を用いたことによる
ものと考えられる。

尚、カドミ９ムの添加量としてＩ′ｉ、少なすぎると基
板に十分な機械的強度を与えることができず。

又り７すぎると、充電時にリチ９ムと反応し合金化して
リチウムを捕捉する作用をなすアルミニウムを覆ってし
まうため反応性の低下を来たすことになる。従つて選切
な添加量としては第３図に示す如く負極基板に対して重
量比で１０．０％乃至２２゜５％が好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電池の半断面図、第２図は電池のサイク
ル特性図、第６図は負極基板に訃けるカドミクムの添加
比率とサイクル数との関係？示す図である。 （１１・・・負極、（２）・・・負極缶、（４）・・・
正極、（５１−・・正極缶、（６）・・・セパレータ％
　（７１−、、絶縁バッキング。 出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　佐　野　静　夫 第２図 ケイ舛数（１回ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　正極と、リチウムを活物質とする負極と。 非水電解液と１に４１１１４．前記負極の基板がアルミ
   ニウムとカドミウムとの混合成型体よプなることを特徴
   とする非水電解液二次電池。 ■　前記負極の基板において、カドミウムの添加鉱が基
   板に対してム量比で１０．０９ｂ乃至２２．５％である
   特許請求の範囲第０項記載の非水電解液二次電池・