JPS61193361A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPS61193361A JPS61193361A JP60031805A JP3180585A JPS61193361A JP S61193361 A JPS61193361 A JP S61193361A JP 60031805 A JP60031805 A JP 60031805A JP 3180585 A JP3180585 A JP 3180585A JP S61193361 A JPS61193361 A JP S61193361A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- positive electrode
- lithium
- litium
- nonaqueous electrolyte
- 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
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- UIDWHMKSOZZDAV-UHFFFAOYSA-N lithium tin Chemical compound [Li].[Sn] UIDWHMKSOZZDAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 abstract 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 16
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 1
- 229910000645 Hg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000796 S alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- JWZCKIBZGMIRSW-UHFFFAOYSA-N lead lithium Chemical compound [Li].[Pb] JWZCKIBZGMIRSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- BOEOGTSNJBLPHD-UHFFFAOYSA-N lithium mercury Chemical compound [Li].[Hg] BOEOGTSNJBLPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- NYPFJVOIAWPAAV-UHFFFAOYSA-N sulfanylideneniobium Chemical compound [Nb]=S NYPFJVOIAWPAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/387—Tin or alloys based on tin
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/40—Alloys based on alkali metals
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- 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。
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
本発明は三酸化モリブデン、五酸化バナジウム、チタン
或いはニオブの硫化物、セレン化物などを活物質とする
正極と、非水寛解液と、リチウムを活物質とする負極と
を備えた非水電解液二次電池に関するものである。
或いはニオブの硫化物、セレン化物などを活物質とする
正極と、非水寛解液と、リチウムを活物質とする負極と
を備えた非水電解液二次電池に関するものである。
(ロ)従来の技術
この種電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と接し内部短絡
を引起したり、モッシー状に析出しリチウムの脱落が生
じて充放電サイクルが極めて短かいことである。
の際に負極表面に樹枝状に成長して正極と接し内部短絡
を引起したり、モッシー状に析出しリチウムの脱落が生
じて充放電サイクルが極めて短かいことである。
この対策として特開昭52−5423号公報に記述され
ているように、負極をリチウム−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、放電によってリチウムがイオンとなって溶出すると
負極表面が凹凸状となり、その後の充電の際リチウムが
凸部に集中的に電析し樹枝状に成長するのに対して、リ
チウム−アルミニウ11合金の場合には充電時にリチウ
ムが負極の基体となるアルミニウムと合金を形成するよ
うに復元しリチウムの樹枝状成長が抑制されるという利
点を奏するためである。
ているように、負極をリチウム−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、放電によってリチウムがイオンとなって溶出すると
負極表面が凹凸状となり、その後の充電の際リチウムが
凸部に集中的に電析し樹枝状に成長するのに対して、リ
チウム−アルミニウ11合金の場合には充電時にリチウ
ムが負極の基体となるアルミニウムと合金を形成するよ
うに復元しリチウムの樹枝状成長が抑制されるという利
点を奏するためである。
しかしながら、リチウム−アルミニウム合金は結着性が
悪いため充放電の繰返しにより負極の微細化、脱落が生
じて電池性能が劣化するという問題がある。
悪いため充放電の繰返しにより負極の微細化、脱落が生
じて電池性能が劣化するという問題がある。
又、この他にリチウム−水銀合金を用いる提案(特開昭
57−98978号公報)或いはリチウム−鉛合金を用
いる提案(特開昭57−141869号公報)があるが
いずれも実用上満足できる特性は得られていない。
57−98978号公報)或いはリチウム−鉛合金を用
いる提案(特開昭57−141869号公報)があるが
いずれも実用上満足できる特性は得られていない。
(ハ)発明が解決しようとする問題点
この種電池では充電によりリチウムが樹枝状に析出した
り、充放電の繰返しにより負極の脱落や崩壊が生じて電
池特性が劣化するので、電池特性の改善には負極として
充電時に樹枝状に析出され難く、乱光放電の繰返し時に
脱落や崩壊が生じ難い材料を選ぶ必要がある。
り、充放電の繰返しにより負極の脱落や崩壊が生じて電
池特性が劣化するので、電池特性の改善には負極として
充電時に樹枝状に析出され難く、乱光放電の繰返し時に
脱落や崩壊が生じ難い材料を選ぶ必要がある。
(ニ)問題点を解決するための手段
本発明は負極として冶金学的に作成されたりチウム−ス
ス合金を用いたことを特徴とする非水電解液二次電池に
ある。
ス合金を用いたことを特徴とする非水電解液二次電池に
ある。
(ホ)作用
冶金学的に作成されたリチウム−スズ合金を負極に用い
□ると、充電時にはリチウム−アルミニウム合金の場合
と同様にリチウムとススが合金を形成するように復元す
るためリチウムの樹枝状成長が抑制される。
□ると、充電時にはリチウム−アルミニウム合金の場合
と同様にリチウムとススが合金を形成するように復元す
るためリチウムの樹枝状成長が抑制される。
又、リチウムとスズの合金は結着性が良いため充放電の
繰返しによっても脱落や崩壊が生じ難い。
繰返しによっても脱落や崩壊が生じ難い。
(へ)実施例
図1士本発明の一実施例による扁平型非水電解液二次電
池の縦断面図を示し、(1)は本発明の要旨とする負極
であってリチウム−スズ合金よりなり、負極缶(2)の
内底面に固着せる負極集電体(3)に圧着されている。
池の縦断面図を示し、(1)は本発明の要旨とする負極
であってリチウム−スズ合金よりなり、負極缶(2)の
内底面に固着せる負極集電体(3)に圧着されている。
(4)は正極であって活物質としての五酸化バナジウム
にアセチレンブラック導電剤とフッ素樹脂結着剤とを重
量比で80 : 10 : 10の割合で混合した合剤
を成型したものであり、正極缶(5)の内底面に固着せ
る正極集電体(6)に圧接されている。(7)はポリプ
ロピレン不織布よりなるセパレータであって、プロピレ
ンカーボネートに過塩素酸リチウムを1モル/Q溶解し
た電解液が含浸されている。(8)は絶縁バッキングで
あり、電池寸法は直径25.Ownn、厚み3.011
1111であった。
にアセチレンブラック導電剤とフッ素樹脂結着剤とを重
量比で80 : 10 : 10の割合で混合した合剤
を成型したものであり、正極缶(5)の内底面に固着せ
る正極集電体(6)に圧接されている。(7)はポリプ
ロピレン不織布よりなるセパレータであって、プロピレ
ンカーボネートに過塩素酸リチウムを1モル/Q溶解し
た電解液が含浸されている。(8)は絶縁バッキングで
あり、電池寸法は直径25.Ownn、厚み3.011
1111であった。
而して負極はリチウムとスズとを冶金学的に作成した合
金で構成し、第1表に示す如くモル比を種々変えて本発
明電池(A)〜(E)を作成した。
金で構成し、第1表に示す如くモル比を種々変えて本発
明電池(A)〜(E)を作成した。
第1表
比較のために負極としてリチウム単独を用いた電池(F
)及びリチウム−アルミニウム合金粉末の成型体を用い
た電池(G)を作成した。
)及びリチウム−アルミニウム合金粉末の成型体を用い
た電池(G)を作成した。
第2表はこれらの電池の充−放電サイクル特性を示す。
尚、充放電条件は充電々流1mAで10時間充電し、つ
いで放電々流1mAで放電し10時間の放電時間内アミ
消電圧が1.5v以下になった電池は寿命とした。
いで放電々流1mAで放電し10時間の放電時間内アミ
消電圧が1.5v以下になった電池は寿命とした。
第2表
第2表より明白なるように、本発明電池(A)〜(E)
は比較電池(F)(G)に比してサイクル数が上昇して
サイクル特性が改善されているのが伺える。
は比較電池(F)(G)に比してサイクル数が上昇して
サイクル特性が改善されているのが伺える。
この理由を考察するに、本発明電池に用いた負極は冶金
学的に作成されたリチウム−スズ合金よりなるため、充
電時にはリチウム−アルミニウム合金の場合と同様にリ
チウムとスズが合金を形成するように復元するためリチ
ウムの樹枝状成長が抑制されると共にり≠ラム−スズ合
金はリチウム−アルミニウム合金に比して結着性が良好
で返るため充放電の繰返しによっても負極の脱落や崩壊
が生じ難いためであ乏と考えられる。
学的に作成されたリチウム−スズ合金よりなるため、充
電時にはリチウム−アルミニウム合金の場合と同様にリ
チウムとスズが合金を形成するように復元するためリチ
ウムの樹枝状成長が抑制されると共にり≠ラム−スズ合
金はリチウム−アルミニウム合金に比して結着性が良好
で返るため充放電の繰返しによっても負極の脱落や崩壊
が生じ難いためであ乏と考えられる。
尚、リチウム−スズ合金の作成法として本発明における
冶金学的性以外にスズの板体に電気化学的にリチウムを
析出させる方法があるが、この方法ではスズ金属中への
リチウムの拡散が円滑に進まず、スズ金属の表面にリチ
ウム濃度の異なる層が幾層もでき、スズ表面のひび割れ
や合金の微細化が生じるため好ましくない。
冶金学的性以外にスズの板体に電気化学的にリチウムを
析出させる方法があるが、この方法ではスズ金属中への
リチウムの拡散が円滑に進まず、スズ金属の表面にリチ
ウム濃度の異なる層が幾層もでき、スズ表面のひび割れ
や合金の微細化が生じるため好ましくない。
(ト)発明の効果
上述した如く、非水電解液二次電池において、負極とし
て冶金学的1作成されたリチウム−スズ合金を用いるこ
とに上りサイクル特性を改□善しうるものでありその工
業的価値は極めて大である。
て冶金学的1作成されたリチウム−スズ合金を用いるこ
とに上りサイクル特性を改□善しうるものでありその工
業的価値は極めて大である。
図面は本発明電池の半断面図を示す。
(1)・・・負極、(2)・・1極缶、(4)・・・正
極、(5)・・・正極缶、(7)・・・セパレーク、(
8)・・絶縁バッキング。
極、(5)・・・正極缶、(7)・・・セパレーク、(
8)・・絶縁バッキング。
Claims (1)
- (1)正極と、非水電解液と、冶金学的に作成されたリ
チウム−スズ合金よりなる負極とを備えた非水電解液二
次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031805A JPS61193361A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60031805A JPS61193361A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193361A true JPS61193361A (ja) | 1986-08-27 |
Family
ID=12341302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60031805A Pending JPS61193361A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61193361A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021125232A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びバッテリーシステム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167280A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 再充電可能な電気化学装置 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60031805A patent/JPS61193361A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167280A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 再充電可能な電気化学装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021125232A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びバッテリーシステム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63285865A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS6223433B2 (ja) | ||
| JPH08102333A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0896849A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH05190171A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3177257B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2709303B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS61158665A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2542812B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP4752126B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS61193360A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2840357B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS63285878A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP3025692B2 (ja) | 二次電池 | |
| JPH04160766A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2639935B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2989212B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2598919B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2639934B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
| JPH0630256B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2594035B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2744061B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0630247B2 (ja) | 非水溶媒二次電池の製造方法 | |
| JPS59146157A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPS6089075A (ja) | 非水電解液二次電池 |