JPS6174264A - リチウム有機一次電池 - Google Patents
リチウム有機一次電池Info
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- JPS6174264A JPS6174264A JP59195337A JP19533784A JPS6174264A JP S6174264 A JPS6174264 A JP S6174264A JP 59195337 A JP59195337 A JP 59195337A JP 19533784 A JP19533784 A JP 19533784A JP S6174264 A JPS6174264 A JP S6174264A
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- H—ELECTRICITY
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- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
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- 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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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〕
本発明はリチウム電池に関する。
リチウム電池では、負極にホイル状の金泥リチウムが用
いられているが、リチウムが非常に活性に冨むため、二
次電池では充放電特性の低下を引き起ずなどの問題があ
り、そのため、リチウムをアルミ゛ニウムで合金化して
、リチウムの活性を下げ、充放電特性を向上させること
が提案されている（米国特許第４，００２，４９２号明
細書）、これは二次電池では一次電池におけるほど放電
容量の低下に対して考慮を払う必要がなく、合金化によ
る放電容量の低下よりも充放電特性の向上の方がより望
ましいことに立脚している。したがって合金化の程度も
リチウム含を量が原子パーセントで約６３〜９２％とか
なりリチウム含有量が低くなるまで合金化が行なわれて
いる。
いられているが、リチウムが非常に活性に冨むため、二
次電池では充放電特性の低下を引き起ずなどの問題があ
り、そのため、リチウムをアルミ゛ニウムで合金化して
、リチウムの活性を下げ、充放電特性を向上させること
が提案されている（米国特許第４，００２，４９２号明
細書）、これは二次電池では一次電池におけるほど放電
容量の低下に対して考慮を払う必要がなく、合金化によ
る放電容量の低下よりも充放電特性の向上の方がより望
ましいことに立脚している。したがって合金化の程度も
リチウム含を量が原子パーセントで約６３〜９２％とか
なりリチウム含有量が低くなるまで合金化が行なわれて
いる。
しかしながら、−次電池では放電容量の損失が電池特性
の大きな欠点としてあられれるため、負極に関してリチ
ウムの活性を低下させるような研究はほとんど行なわれ
ていないのが現状である。
の大きな欠点としてあられれるため、負極に関してリチ
ウムの活性を低下させるような研究はほとんど行なわれ
ていないのが現状である。
（発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、−次電池でも、リチウムの活性が強すぎ
るために、貯蔵中にリチウムが有殿電解液と反応して、
リチウム表面に電池反応に関与しないリチウムの有機物
皮膜が住成し、リチウム負極の界面抵抗が高くなって、
特に閉路電圧特性などの電池性能が低下するという問題
がある。
るために、貯蔵中にリチウムが有殿電解液と反応して、
リチウム表面に電池反応に関与しないリチウムの有機物
皮膜が住成し、リチウム負極の界面抵抗が高くなって、
特に閉路電圧特性などの電池性能が低下するという問題
がある。
本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
あり、負極リチウムの正極と対向する面に、アルミニウ
ム、鉛、亜鉛、錫、ビスマス、インジウム、ガリウム、
マグ不ソウムなどのリチウムと電気化学的に合金化する
金属の薄いホイルを配置することによって、放電容量の
大きな損失を招くことなく、リチウムの活性度を下げて
電解液との反応性を低下させ、電解液とリチウムとの反
応に基づく負極の界面抵抗の増加を抑制して、貯蔵特性
ならびに閉路電圧特性の優れたリチウム電池を提供した
ものである。
あり、負極リチウムの正極と対向する面に、アルミニウ
ム、鉛、亜鉛、錫、ビスマス、インジウム、ガリウム、
マグ不ソウムなどのリチウムと電気化学的に合金化する
金属の薄いホイルを配置することによって、放電容量の
大きな損失を招くことなく、リチウムの活性度を下げて
電解液との反応性を低下させ、電解液とリチウムとの反
応に基づく負極の界面抵抗の増加を抑制して、貯蔵特性
ならびに閉路電圧特性の優れたリチウム電池を提供した
ものである。
すなわち、負極リチウムの正極に対向する面に、前記の
ようなリチウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホ
イルを配置すると、電解液中でリチウムと上記金属との
電気化学的合金化反応が進行し、リチウム表面にリチウ
ム合金の薄い層が形成され、このリチウム合金はリチウ
ムより反応性が低いので、電解液との反応が抑制され、
電解液との反応に基づくリチウムの有機物皮膜の生成が
誠少し、それによって負極の界面抵抗が減少して貯蔵特
性ならびに閉路電圧特性が向上するのである。
ようなリチウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホ
イルを配置すると、電解液中でリチウムと上記金属との
電気化学的合金化反応が進行し、リチウム表面にリチウ
ム合金の薄い層が形成され、このリチウム合金はリチウ
ムより反応性が低いので、電解液との反応が抑制され、
電解液との反応に基づくリチウムの有機物皮膜の生成が
誠少し、それによって負極の界面抵抗が減少して貯蔵特
性ならびに閉路電圧特性が向上するのである。
リチウムと電気化学的に合金化する金属のホイルは１μ
ｍ程度からと非常に薄いものでよく、負極に用いるリチ
ウム（通常、ホイル状のリチウムが用いられる）に対し
てはその１ ／２００以上の厚さがあればよい、上記リ
チウムと電気化学的に合金化する金属のホイルは、厚く
ても界面抵抗の低下をはかる面からは何らさしつかえな
いが、−次電池ではそれらの金属の増えた分だけ放電容
量が敲しることになるので、厚くてもリチウムホイルの
厚さの１０／２００以下にするのが好ましい、上記リチ
ウムと電気化学的に合金化する金属のホイルのリチウム
ホイルの厚さに対する比を原子パーセントに換算すると
リチウムとの合計中リチウムと電気化学的に合金化する
金属の没が０．１〜６％に相当する。
ｍ程度からと非常に薄いものでよく、負極に用いるリチ
ウム（通常、ホイル状のリチウムが用いられる）に対し
てはその１ ／２００以上の厚さがあればよい、上記リ
チウムと電気化学的に合金化する金属のホイルは、厚く
ても界面抵抗の低下をはかる面からは何らさしつかえな
いが、−次電池ではそれらの金属の増えた分だけ放電容
量が敲しることになるので、厚くてもリチウムホイルの
厚さの１０／２００以下にするのが好ましい、上記リチ
ウムと電気化学的に合金化する金属のホイルのリチウム
ホイルの厚さに対する比を原子パーセントに換算すると
リチウムとの合計中リチウムと電気化学的に合金化する
金属の没が０．１〜６％に相当する。
つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。
“
実施例１
厚さ０．２３＋ａｍ、直ｉ１４ｍＩＩ＋のリチウムホイ
ルに厚さ５μｍ、直径１４ｍｍのアルミニウムホイルを
重ねアルミニウムホイル側を正極と対向する側に配置し
て負極とし、正極に二硫化チタンを正極活物質とする成
形合剤を用い、ｉ！電解液４−メチル−１，３−ノオキ
フランと１．２−ジメトキンエタンとヘキサメチルホス
ホルアミドとの容♀比６０ ： ３４．８ ： ５゜２
の混合溶媒に１ｉＰＦ６をｌ ｍｏｌ ／ １１ｇ解し
た育機電解質熔液を用いて、第１図に示す構成のボタン
形電池を作製した。
ルに厚さ５μｍ、直径１４ｍｍのアルミニウムホイルを
重ねアルミニウムホイル側を正極と対向する側に配置し
て負極とし、正極に二硫化チタンを正極活物質とする成
形合剤を用い、ｉ！電解液４−メチル−１，３−ノオキ
フランと１．２−ジメトキンエタンとヘキサメチルホス
ホルアミドとの容♀比６０ ： ３４．８ ： ５゜２
の混合溶媒に１ｉＰＦ６をｌ ｍｏｌ ／ １１ｇ解し
た育機電解質熔液を用いて、第１図に示す構成のボタン
形電池を作製した。
第１図において、１はステンレス鋼製で表面にニッケル
メッキを施した１を極缶で、２はステンレス鋼網よりな
る負極集電体であり、３は負極で、この負１ｆｉ３はリ
チウムホイル３ａとその正極と対向する面に配置された
リチウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホイル３
ｂとから形成され、前記のように本実施例では二のリチ
ウムと電気化学的に合金化する金属としてアルミニウム
が使用されている。そして、このアルミニウムは電解液
の存在によってリチウムと電気化学的に合金化して、リ
チウム−アルミニウム合金となっている。４は微孔性ポ
リプロピレンフィルムよりなるセパレータで、５はポリ
プロピレン不織布よりなる電解液吸収体、６は二硫化チ
タンを正極活物質とする成形合剤よりなる正極で、７は
ステンレス鋼網よりなる正極集電体、８シよステンレス
鋼製で表面にニッケルメッキを施した正極缶、９はポリ
プロピレン製の環状ガスケットである。
メッキを施した１を極缶で、２はステンレス鋼網よりな
る負極集電体であり、３は負極で、この負１ｆｉ３はリ
チウムホイル３ａとその正極と対向する面に配置された
リチウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホイル３
ｂとから形成され、前記のように本実施例では二のリチ
ウムと電気化学的に合金化する金属としてアルミニウム
が使用されている。そして、このアルミニウムは電解液
の存在によってリチウムと電気化学的に合金化して、リ
チウム−アルミニウム合金となっている。４は微孔性ポ
リプロピレンフィルムよりなるセパレータで、５はポリ
プロピレン不織布よりなる電解液吸収体、６は二硫化チ
タンを正極活物質とする成形合剤よりなる正極で、７は
ステンレス鋼網よりなる正極集電体、８シよステンレス
鋼製で表面にニッケルメッキを施した正極缶、９はポリ
プロピレン製の環状ガスケットである。
実施例２
負極に厚さ０．２３ｍｍ、直径１４ＩＩＩＩｎのリチウ
ムホイルと、その正極に対向する面に厚さ１０μｍ、直
！冬１４ｍｍの鉛ホイルを重ねて用いたほか、よ実施例
１と同様の電池を作製した。
ムホイルと、その正極に対向する面に厚さ１０μｍ、直
！冬１４ｍｍの鉛ホイルを重ねて用いたほか、よ実施例
１と同様の電池を作製した。
実施例３
負極に厚さ０．２３＋ｖｍ、 直径１４＋＋ｖ＋のリチ
ウムホイルと、その正極に７［向する面にｊｒＪ、さ５
μｍ、ｉ径１４］＠の亜１０ボイルを市わて用いたほか
は実施ｆａｌｌ １と同様の電池を作製した。
ウムホイルと、その正極に７［向する面にｊｒＪ、さ５
μｍ、ｉ径１４］＠の亜１０ボイルを市わて用いたほか
は実施ｆａｌｌ １と同様の電池を作製した。
実施例４
負極に厚さ０２３１Ｍ１１．直１冬＋４＋ｎ１１のリチ
ウムホイルと、その正極に対向する面に）Ｉさ１０μｍ
、直径１４１の錫ホイルを重ねて用いたほかは実施例１
と同様の電池を作製した。
ウムホイルと、その正極に対向する面に）Ｉさ１０μｍ
、直径１４１の錫ホイルを重ねて用いたほかは実施例１
と同様の電池を作製した。
実施例５
負１ｔに厚さ０．２３ｍｍ、直径１４１のリチウムホイ
ルと、その正極に対向する面に′厚さｌＯＩＪｍ、直ｉ
冬１４１のビスマスホイルを重ねて用いたほかは実施例
１と同様の電池を作製した。
ルと、その正極に対向する面に′厚さｌＯＩＪｍ、直ｉ
冬１４１のビスマスホイルを重ねて用いたほかは実施例
１と同様の電池を作製した。
実施例６
負極に厚さ０ 、２３＋ｎｍ、直ｉ条１４ＩＩＩＩ１１
のりチウムホイルと、その正極に対向する面に厚さ１０
μｍ、直径１４ｗｍのインジウムホイルを重ねて用いた
ほかは実施例Ｉと同様の電池を作製した。
のりチウムホイルと、その正極に対向する面に厚さ１０
μｍ、直径１４ｗｍのインジウムホイルを重ねて用いた
ほかは実施例Ｉと同様の電池を作製した。
実施例７
ｉ極に厚さ０ 、２３＋ａ＋ａ、直径１４１のリチウム
ホイルと、その正極に対向する面に厚さ５μ頂、直径１
４關のガリウムホイルを屯ねて用いたほかは実施例１と
同様の電池を作製した。
ホイルと、その正極に対向する面に厚さ５μ頂、直径１
４關のガリウムホイルを屯ねて用いたほかは実施例１と
同様の電池を作製した。
実施例８
負極に厚さ０．２３ｍｍ、直径１４ＩＩＩ１１のリチウ
ムホイルと、その正極に対向する面に厚さ５μｍ、直径
１４ｍｍのマグ不ソウムホイルを重ねて用いたほかは実
施例１と同様の電池を作製した６ 比較例１ 負極に厚さ０．２３ｍｍ、直径１４ｍｍのリチウムホイ
ルを用いたほかは実施例１と同様の電池を作製した。
ムホイルと、その正極に対向する面に厚さ５μｍ、直径
１４ｍｍのマグ不ソウムホイルを重ねて用いたほかは実
施例１と同様の電池を作製した６ 比較例１ 負極に厚さ０．２３ｍｍ、直径１４ｍｍのリチウムホイ
ルを用いたほかは実施例１と同様の電池を作製した。
上記実施例１〜８の電池および比較例１の電池の２０℃
における開路電圧、閉路電圧およびインピーダンスを測
定した。また上記電池を６０℃で６０日間貯蔵後の開路
電圧、閉路電圧および１２０Ｈｚインピーダンスを測定
した。それらの結果を第１表に示す。
における開路電圧、閉路電圧およびインピーダンスを測
定した。また上記電池を６０℃で６０日間貯蔵後の開路
電圧、閉路電圧および１２０Ｈｚインピーダンスを測定
した。それらの結果を第１表に示す。
また前記実施例１〜２の電池および比？２例１の電池を
６０℃で貯蔵した際の貯蔵に伴なう開路電圧変化、閉路
電圧変化および１２０ ＨＺのインピーダンス変化を調
べ、開路電圧変化を第２図に、閉路電圧変化を第３図に
、インピーダンス変化を第４図に示した。
６０℃で貯蔵した際の貯蔵に伴なう開路電圧変化、閉路
電圧変化および１２０ ＨＺのインピーダンス変化を調
べ、開路電圧変化を第２図に、閉路電圧変化を第３図に
、インピーダンス変化を第４図に示した。
第１表に示すように、本発明の実施例１〜８の電池は、
従来１！ｉ池である比較例１の電池に比べて、１２０
Ｈｚインピーダンス（負極の界面抵抗を含んだインピー
ダンス）が小さく、閉路電圧特性が優れていた。また第
１表ならびに第３〜４図に示すように、本発明の実施例
１〜８の電池は、高温貯蔵によるインピーダンスの増加
が少なく、閉路電圧の低下が少なかった。
従来１！ｉ池である比較例１の電池に比べて、１２０
Ｈｚインピーダンス（負極の界面抵抗を含んだインピー
ダンス）が小さく、閉路電圧特性が優れていた。また第
１表ならびに第３〜４図に示すように、本発明の実施例
１〜８の電池は、高温貯蔵によるインピーダンスの増加
が少なく、閉路電圧の低下が少なかった。
以上説明したように、本発明によれば負極リチウムの正
極と対向する面にアルミニウム、鉛、亜鉛、錫、ビスマ
ス、インジウム、ガリウムおよびマグ不ノウムよりなる
群から選ばれた少なくとも１種のリチウムと電気化学的
に合金化する金属の薄いホイルを配置することにより、
貯蔵特性および閉路電圧特性が向上した。
極と対向する面にアルミニウム、鉛、亜鉛、錫、ビスマ
ス、インジウム、ガリウムおよびマグ不ノウムよりなる
群から選ばれた少なくとも１種のリチウムと電気化学的
に合金化する金属の薄いホイルを配置することにより、
貯蔵特性および閉路電圧特性が向上した。
第１図は本発明のリチウム電池の一実施例を示す断面図
であり、第２図は本発明の実施例１〜２の電池と比較＋
ｆｌ＋ １の電池の貯蔵に伴なう開路電圧の変化を示す
図、第３図は本発明の実施例１〜２の電池と比較例１の
電池の貯蔵に伴なう閉路電圧の変化を示す図であり、第
４図は本発明の実施例１〜２の電池と比較例１の電池の
貯蔵に伴なう１２０Ｈｚインピーダンス変化を示す図で
ある。 ３・・・負極、 ３ａ・・・リチウムホイル、 ３ｂ・
・・リチウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホイ
ル、 ４・・・セパレータ、 ６・・・正極３−・−
貢符 ３ａ−−・す＋ンムホイ１１／ ３ｂ・−・りづ−゛シ５ｔｔフｉイ乙掌９り４・・−で
ペレータ 第３図 四Ｔ跋日伎（別
であり、第２図は本発明の実施例１〜２の電池と比較＋
ｆｌ＋ １の電池の貯蔵に伴なう開路電圧の変化を示す
図、第３図は本発明の実施例１〜２の電池と比較例１の
電池の貯蔵に伴なう閉路電圧の変化を示す図であり、第
４図は本発明の実施例１〜２の電池と比較例１の電池の
貯蔵に伴なう１２０Ｈｚインピーダンス変化を示す図で
ある。 ３・・・負極、 ３ａ・・・リチウムホイル、 ３ｂ・
・・リチウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホイ
ル、 ４・・・セパレータ、 ６・・・正極３−・−
貢符 ３ａ−−・す＋ンムホイ１１／ ３ｂ・−・りづ−゛シ５ｔｔフｉイ乙掌９り４・・−で
ペレータ 第３図 四Ｔ跋日伎（別
Claims (2)
- （１）リチウムを負極活物質とするリチウム電池におい
て、リチウムの正極と対向する面に、アルミニウム、鉛
、亜鉛、錫、ビスマス、インジウム、ガリウムおよびマ
グネシウムよりなる群から選ばれた少なくとも１種のリ
チウムと電気化学的に合金化する金属の薄いホイルを配
置したことを特徴とするリチウム電池。 - （２）リチウムと電気化学的に合金化する金属のホイル
の厚さがリチウムの厚さの１／２００〜１０／２００で
ある特許請求の範囲第１項記載のリチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195337A JPH0665044B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | リチウム有機一次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195337A JPH0665044B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | リチウム有機一次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174264A true JPS6174264A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0665044B2 JPH0665044B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16339494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195337A Expired - Lifetime JPH0665044B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | リチウム有機一次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665044B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126159A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-30 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
| JPS63126157A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-30 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
| JPS63133448A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-06 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
| JPS63175349A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム−二酸化マンガン電池 |
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| JPH01105464A (ja) * | 1987-10-17 | 1989-04-21 | Sony Corp | 有機電解質電池 |
| JPH0215566A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系電解液電池 |
| JPH06231755A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-08-19 | Hitachi Maxell Ltd | ボタン形リチウム有機二次電池およびその製造方法 |
| JP2022091631A (ja) * | 2020-12-09 | 2022-06-21 | マクセル株式会社 | 非水電解液電池およびその製造方法 |
| WO2024043273A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム一次電池 |
| WO2024204693A1 (ja) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム一次電池 |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US20130315843A1 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | The Procter & Gamble Company | Composition for reduction of trpa1 and trpv1 sensations |
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| JPS6091557A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-05-22 | レイオバツク コ−ポレ−シヨン | 電圧遅延の減少したリチウム−塩化チオニル電池 |
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1984
- 1984-09-17 JP JP59195337A patent/JPH0665044B2/ja not_active Expired - Lifetime
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