JPS61264685A - 充放電可能な電気化学装置 - Google Patents
充放電可能な電気化学装置Info
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- JPS61264685A JPS61264685A JP60107307A JP10730785A JPS61264685A JP S61264685 A JPS61264685 A JP S61264685A JP 60107307 A JP60107307 A JP 60107307A JP 10730785 A JP10730785 A JP 10730785A JP S61264685 A JPS61264685 A JP S61264685A
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- JP
- Japan
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- polypropylene
- thin film
- microporous thin
- separator
- sealing plate
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/457—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
- H01M50/454—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising a non-fibrous layer and a fibrous layer superimposed on one another
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Secondary Cells (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】
産業上の利用分野
本発明は、移動用直流電源、バックアップ用電源などに
用いる充放電可能な電気化学装置に関するものでろる。
用いる充放電可能な電気化学装置に関するものでろる。
従来の技術
正極に電気二重層を利用した活性炭、負極にリチウム合
金、電解液に非水系の有機溶媒を用いた充放電可能な電
気化学装置において、従来、セパレータとして次のよう
な構造が採られていた。
金、電解液に非水系の有機溶媒を用いた充放電可能な電
気化学装置において、従来、セパレータとして次のよう
な構造が採られていた。
（１） ポリプロピレン製不織布のみを１枚めるいは
複数枚用いる。
複数枚用いる。
（２） ポリプロピレン裏不織布１枚と、ポリプロピ
レン製微孔性薄膜１枚とを重ねて用いる。
レン製微孔性薄膜１枚とを重ねて用いる。
（３）ポリプロピレン製微孔性薄膜のみを１枚あるいは
複数枚用いる。
複数枚用いる。
発明が解決しようとする問題点
これらのうち、（１）の構造のセパレータは、電解液の
吸液性、保液性は非常に良く、正極及び負極表面の濡れ
が良いため、装置の内部抵抗も低く、また切断加工が容
易なため、作り易いという利点がめる。しかし不織布の
みを用いた場合、強負荷の充放電を繰り返すと劣化が早
くなる場合がある。
吸液性、保液性は非常に良く、正極及び負極表面の濡れ
が良いため、装置の内部抵抗も低く、また切断加工が容
易なため、作り易いという利点がめる。しかし不織布の
みを用いた場合、強負荷の充放電を繰り返すと劣化が早
くなる場合がある。
これは、装置内で正、負極間でのイオンの移動が激しい
ため、負極表面にデンドライトと呼ばれるリチウムの樹
枝状の結晶が析出し、これがセパレータを貫通して内部
短絡を引き起こし、充放電サイクル寿命を劣化嘔せるも
のと思われる。次に、り）の構造のように、ポリプロピ
レン製微孔性薄膜をセパレータに用いると、その細孔に
より、前述のデンドライトの生成が抑制され、（１）の
構造に比べて強負荷の充放電性能は改善される。しかし
、この微孔性薄膜は、吸液速度、保液性が非常に悪く、
正極あるいは負極表面に位置した場合、電極表面の濡わ
が悪くなり、装置の内部抵抗が高くなる欠点がめる。ま
た、この微孔性薄膜は非常に薄いため、打ち抜きなどの
切断加工が困難なため、加工の際、パリ、破れなどが発
生しやすくなり、製造上困難である。
ため、負極表面にデンドライトと呼ばれるリチウムの樹
枝状の結晶が析出し、これがセパレータを貫通して内部
短絡を引き起こし、充放電サイクル寿命を劣化嘔せるも
のと思われる。次に、り）の構造のように、ポリプロピ
レン製微孔性薄膜をセパレータに用いると、その細孔に
より、前述のデンドライトの生成が抑制され、（１）の
構造に比べて強負荷の充放電性能は改善される。しかし
、この微孔性薄膜は、吸液速度、保液性が非常に悪く、
正極あるいは負極表面に位置した場合、電極表面の濡わ
が悪くなり、装置の内部抵抗が高くなる欠点がめる。ま
た、この微孔性薄膜は非常に薄いため、打ち抜きなどの
切断加工が困難なため、加工の際、パリ、破れなどが発
生しやすくなり、製造上困難である。
（３）の構造の場合、（２）の構造と同様の問題に加え
、封口の際の加圧によシ、装置内部で、前述の微孔性薄
膜が破損し、内部シヲートを引き起こすという問題点が
生ずる。
、封口の際の加圧によシ、装置内部で、前述の微孔性薄
膜が破損し、内部シヲートを引き起こすという問題点が
生ずる。
本発明は、上記のような問題点を解消し、内部抵抗が低
く、強負荷充放電特性の優れた、また、製造も容易であ
る充放電可能な電気化学装置を提供することを目的とす
る。
く、強負荷充放電特性の優れた、また、製造も容易であ
る充放電可能な電気化学装置を提供することを目的とす
る。
問題点？解決するための手段
この問題点を解決するため本発明は、セパレータの構造
を３層構造とし２枚のポリプロピレン製不織布の間に、
ポリプロピレン製微孔性薄膜を介在した構造としたもの
である。
を３層構造とし２枚のポリプロピレン製不織布の間に、
ポリプロピレン製微孔性薄膜を介在した構造としたもの
である。
作用
この構成によれば、正極側と負極側の両極に、電解液の
保液性の優わた不織布が存在するため、両極表面に電解
液が充分存在し、その結果、内部抵抗も低くなり、また
微孔性薄膜の効果で、強負荷による充放電性能も良好と
なる。加えて、微孔性薄膜が不織布ではさんだ状態で打
ち抜き、あるいは切断加工などができるため、単独では
非常に困難であった微孔性薄膜の切断加工が容易となシ
、量産性を高めることができる。
保液性の優わた不織布が存在するため、両極表面に電解
液が充分存在し、その結果、内部抵抗も低くなり、また
微孔性薄膜の効果で、強負荷による充放電性能も良好と
なる。加えて、微孔性薄膜が不織布ではさんだ状態で打
ち抜き、あるいは切断加工などができるため、単独では
非常に困難であった微孔性薄膜の切断加工が容易となシ
、量産性を高めることができる。
実施例
以下本発明の実施例を図を参照して説明する。
図に正極に活性炭、負極にリチウム合金を用いた充放電
可能な電気化学装置を示す。１は厚さ０．２５１８のス
テンレス鋼板を打ち抜き加工したケース、２は同材料を
同様に加工した封口板、３はケース１と封口板２を絶縁
するポリプロピレン製ガスケット、４は正極で、表面積
が−＋ ｅｓ ｏ ｏｖｆ１９の活性炭７０重量部と、
導電材であるアセチレンブラック１０重量部、及び結着
剤であるポリ４フツ化エチレン２０重量部を混練した後
、外径１５鵡、厚み１．○鵡に加圧成型したものである
。６及び６はセパレータで６は厚み０．１５１１のポリ
プロピレン製不織布、６は厚み０．０２５１ｓのポリプ
ロピレン製微孔性薄膜（孔径、約Ｑ、０２μｍ）である
。アは負極合金で、鉛５Ｑ重量部、カドミウム４７重量
部、リチウム３重量部を融解合金化した後、厚さ０．１
１ＥＢに圧延し、ステンレス鋼製ネット８に転写し、直
径１５１１Ｂに打ち抜き、封口板２に溶接した。９はチ
タン製正極集電体でケース１の内面に溶接されている。
可能な電気化学装置を示す。１は厚さ０．２５１８のス
テンレス鋼板を打ち抜き加工したケース、２は同材料を
同様に加工した封口板、３はケース１と封口板２を絶縁
するポリプロピレン製ガスケット、４は正極で、表面積
が−＋ ｅｓ ｏ ｏｖｆ１９の活性炭７０重量部と、
導電材であるアセチレンブラック１０重量部、及び結着
剤であるポリ４フツ化エチレン２０重量部を混練した後
、外径１５鵡、厚み１．○鵡に加圧成型したものである
。６及び６はセパレータで６は厚み０．１５１１のポリ
プロピレン製不織布、６は厚み０．０２５１ｓのポリプ
ロピレン製微孔性薄膜（孔径、約Ｑ、０２μｍ）である
。アは負極合金で、鉛５Ｑ重量部、カドミウム４７重量
部、リチウム３重量部を融解合金化した後、厚さ０．１
１ＥＢに圧延し、ステンレス鋼製ネット８に転写し、直
径１５１１Ｂに打ち抜き、封口板２に溶接した。９はチ
タン製正極集電体でケース１の内面に溶接されている。
電解液には炭酸プロピレンと１，２−ジメトキシエタン
との等溶損混合溶媒にホウフッ化リチウムを１モル／ｅ
の割合で溶解したものを用いた。
との等溶損混合溶媒にホウフッ化リチウムを１モル／ｅ
の割合で溶解したものを用いた。
尚、この装置は、直径２０．０ｍ、厚”ｑ２．ｏｍ。
容量は１ｖ当たり１ ｍＡｈである。
次に−＃言Ｐ従″４−φ１ｆ１）〜Ｃ３）の燦浩のセパ
レータを有する電気化学装置をそれぞれ人、Ｂ 、Ｃ、
とし、本発明の実施例によるものをＤとして、それぞれ
の内部抵抗を製造直後に測定した。また、これら４種類
の装置を２０’Ｃにおいて、３ ｍＡｈの定電流で３ｖ
から２ｖまでの間で充放電を繰り返し、３Ｖから２ｖま
での放電容量が、初期の容量の６゜チまで劣化するまで
のサイクル数を測定した。
レータを有する電気化学装置をそれぞれ人、Ｂ 、Ｃ、
とし、本発明の実施例によるものをＤとして、それぞれ
の内部抵抗を製造直後に測定した。また、これら４種類
の装置を２０’Ｃにおいて、３ ｍＡｈの定電流で３ｖ
から２ｖまでの間で充放電を繰り返し、３Ｖから２ｖま
での放電容量が、初期の容量の６゜チまで劣化するまで
のサイクル数を測定した。
以上の試験結果を次表に示すっ
発明の効果
以上の説明から明らかなように、セパレータの構造を２
枚のポリプロピレン製不織布の間に、ポリプロピレン製
微孔性薄膜を介在した３層構造とした本発明の電気化学
装置は、正極と負極の両極の表面に十分に電解液が存在
するため内部抵抗が低く、また微孔性薄膜の効果で強負
荷による充放電性能にも優れる。さらに、切断加工も容
易なため、量産性を高めることができる。
枚のポリプロピレン製不織布の間に、ポリプロピレン製
微孔性薄膜を介在した３層構造とした本発明の電気化学
装置は、正極と負極の両極の表面に十分に電解液が存在
するため内部抵抗が低く、また微孔性薄膜の効果で強負
荷による充放電性能にも優れる。さらに、切断加工も容
易なため、量産性を高めることができる。
図は本発明の実施例における充放電可能な電気化学装置
の縦断面図でめる。 １・・・・・ケース、２・・・・・・封口板、３・・・
・・・ガスケット、４・・・・・・正極、６．６・・・
・・・セパレータ、７・・・・・・負極、８・・・・・
・負極集電体、９・・・・・・正極集電体。
の縦断面図でめる。 １・・・・・ケース、２・・・・・・封口板、３・・・
・・・ガスケット、４・・・・・・正極、６．６・・・
・・・セパレータ、７・・・・・・負極、８・・・・・
・負極集電体、９・・・・・・正極集電体。
Claims (1)
- 活性炭からなる正極と、リチウム合金からなる負極と、
リチウム塩を溶解した非水溶媒からなる電解液とから構
成される電気化学装置であって、正、負極間を隔離する
セパレータが３層からなり、その構造が２枚のポリプロ
ピレン製不織布の間に、ポリプロピレン製微孔性薄膜を
介在させたものである充放電可能な電気化学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107307A JPS61264685A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 充放電可能な電気化学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107307A JPS61264685A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 充放電可能な電気化学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264685A true JPS61264685A (ja) | 1986-11-22 |
Family
ID=14455766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107307A Pending JPS61264685A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 充放電可能な電気化学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667986A1 (fr) * | 1990-10-12 | 1992-04-17 | Accumulateurs Fixes | Separateur pour accumulateur alcalin. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4859363A (ja) * | 1971-11-12 | 1973-08-20 | ||
| JPS5912468B2 (ja) * | 1975-03-15 | 1984-03-23 | ヨシザキ コウゾウ | 繊維補強多層容器 |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107307A patent/JPS61264685A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4859363A (ja) * | 1971-11-12 | 1973-08-20 | ||
| JPS5912468B2 (ja) * | 1975-03-15 | 1984-03-23 | ヨシザキ コウゾウ | 繊維補強多層容器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667986A1 (fr) * | 1990-10-12 | 1992-04-17 | Accumulateurs Fixes | Separateur pour accumulateur alcalin. |
| WO1992007389A1 (fr) * | 1990-10-12 | 1992-04-30 | Saft | Separateur pour accumulateur alcalin |
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