JPS62283571A - 非水溶媒二次電池の製造方法 - Google Patents
非水溶媒二次電池の製造方法Info
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- JPS62283571A JPS62283571A JP61126647A JP12664786A JPS62283571A JP S62283571 A JPS62283571 A JP S62283571A JP 61126647 A JP61126647 A JP 61126647A JP 12664786 A JP12664786 A JP 12664786A JP S62283571 A JPS62283571 A JP S62283571A
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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】
３、発明の詳細な説明
［産業上の利用分野］
本発明は、非水溶媒二次電池に関し、特に負極の組成を
改良した非水溶媒二次電池に係わる。
改良した非水溶媒二次電池に係わる。
［従来の技術］
近年、リチウムを負極活物質として用いる非水溶媒二次
電池は高いエネルギーを有するものとして注目されてい
る。かかる非水溶媒二次電池としては、従来より正極活
物質としてリチウムと層間化合物を形成するＴｉＳ２、
ＶｚＯ５等の遷移金属カルコゲン化合物を用いたものが
製品化されている。
電池は高いエネルギーを有するものとして注目されてい
る。かかる非水溶媒二次電池としては、従来より正極活
物質としてリチウムと層間化合物を形成するＴｉＳ２、
ＶｚＯ５等の遷移金属カルコゲン化合物を用いたものが
製品化されている。
［発明が解決しようとする間頂点］
しかしながら、上述した非水溶媒二次電池では負極にリ
チウム金属を用いているため、放電時にイオンとなって
溶出したリチウムが充電時に金属リチウムとして負極に
電析する際、デンドライトが形成され、その高活性さに
より非水溶媒電解液の分解を誘発し、充放電サイクルを
低下させる。
チウム金属を用いているため、放電時にイオンとなって
溶出したリチウムが充電時に金属リチウムとして負極に
電析する際、デンドライトが形成され、その高活性さに
より非水溶媒電解液の分解を誘発し、充放電サイクルを
低下させる。
また、デンドライトが更に成長し、セパレータを通過し
て正極に達すると、正極、負極を短絡させ、著しい容量
低下を招く問題があった。
て正極に達すると、正極、負極を短絡させ、著しい容量
低下を招く問題があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、容量劣化を著しく抑制できると共に特に重負荷
における充放電サイクル寿命を向上した非水溶媒二次電
池を提供しようとするものである。
もので、容量劣化を著しく抑制できると共に特に重負荷
における充放電サイクル寿命を向上した非水溶媒二次電
池を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、遷移金属カルコゲン化合物を主構成材とする
正極と、この正極にセパレータを介して対向配置され、
リチウムを該セパレータ側ほど濃度が高くなるように含
浸した合成樹脂を炭素化した有機物焼成体からなる負極
とを具備したことを特徴とする非水溶媒二次電池である
。
正極と、この正極にセパレータを介して対向配置され、
リチウムを該セパレータ側ほど濃度が高くなるように含
浸した合成樹脂を炭素化した有機物焼成体からなる負極
とを具備したことを特徴とする非水溶媒二次電池である
。
上記遷移金属カルコゲン化合物としては、例えばバナジ
ウム酸化物、モリブテン酸化物あるいはバナジウム酸化
物とタングステン酸化物との固溶体等を挙げることがで
きる。
ウム酸化物、モリブテン酸化物あるいはバナジウム酸化
物とタングステン酸化物との固溶体等を挙げることがで
きる。
上記有機物焼成体は、例えばエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、アクリル樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリイミ
ド、ポリアミド等の合成樹脂を非酸化性雰囲気下で所定
温度にて炭素化することにより得られるものである。こ
うした有機物焼成体にリチウムをセパレータ側ほど濃度
が高くなるように含浸するには、例えば該有機物焼成体
をカソード、金属リチウムをアノードとしてそれらを互
いに対向してリチウムを含む電解溶液中に浸漬し、所定
の電流密度で電解処理を行なう方法を採用し得る。この
場合、リチウムの有機物焼成体への含浸性を良好にする
ため、電解初期の電流密度を低く設定し、電解の進行に
伴って逐次電流密度を挙げる方法を採用することが望ま
しい。また、前記電解処理により得られた有機物焼成体
はアノードとしての金属リチウムとの対向面側ほどリチ
ウムの濃度が高くなることから、電池に組込む際は該ア
ノードとの対向面をセパレータに接するように配置すれ
ばよい。
樹脂、アクリル樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリイミ
ド、ポリアミド等の合成樹脂を非酸化性雰囲気下で所定
温度にて炭素化することにより得られるものである。こ
うした有機物焼成体にリチウムをセパレータ側ほど濃度
が高くなるように含浸するには、例えば該有機物焼成体
をカソード、金属リチウムをアノードとしてそれらを互
いに対向してリチウムを含む電解溶液中に浸漬し、所定
の電流密度で電解処理を行なう方法を採用し得る。この
場合、リチウムの有機物焼成体への含浸性を良好にする
ため、電解初期の電流密度を低く設定し、電解の進行に
伴って逐次電流密度を挙げる方法を採用することが望ま
しい。また、前記電解処理により得られた有機物焼成体
はアノードとしての金属リチウムとの対向面側ほどリチ
ウムの濃度が高くなることから、電池に組込む際は該ア
ノードとの対向面をセパレータに接するように配置すれ
ばよい。
なお、本発明の非水溶媒二次電池は上記遷移金属カルコ
ゲン化合物にカーボンブラック、アセチレンブラック等
の導電剤粉末及びポリテトラフルオロエチレン等の結着
剤粉末を混合し、所望の形状に成形し、これをニッケル
、ステンレス等の導電材からなる網体、エキスバンドに
圧着して正極とし、この正極に前記有機物焼成体をセパ
レータを介して対向配置し、更に非水溶媒電解液と組合
わせることによって構成される。電解液としては、Ｌｉ
Ｃ，７？０４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣ，１’
、Ｌ ｉ Ａ ｓ Ｆ ６等のリチウム塩、その他一般
にＬｉ系電池において使用される既知の電解質と、プロ
ピレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、γ−
ブチロラクトン、ジオキソラン、エチレンカーボネート
、２−メチルテトラヒドロフラン等の非プロトン性有機
溶媒との混合物が使用される。
ゲン化合物にカーボンブラック、アセチレンブラック等
の導電剤粉末及びポリテトラフルオロエチレン等の結着
剤粉末を混合し、所望の形状に成形し、これをニッケル
、ステンレス等の導電材からなる網体、エキスバンドに
圧着して正極とし、この正極に前記有機物焼成体をセパ
レータを介して対向配置し、更に非水溶媒電解液と組合
わせることによって構成される。電解液としては、Ｌｉ
Ｃ，７？０４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣ，１’
、Ｌ ｉ Ａ ｓ Ｆ ６等のリチウム塩、その他一般
にＬｉ系電池において使用される既知の電解質と、プロ
ピレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、γ−
ブチロラクトン、ジオキソラン、エチレンカーボネート
、２−メチルテトラヒドロフラン等の非プロトン性有機
溶媒との混合物が使用される。
［作用］
本発明によれば、リチウムをセパレータ側ほど濃度が高
くなるように含浸した合成樹脂を炭素化した有機物焼成
体からなる負極を用いることによって、充放電時ににお
ける負極表面の電流分布を均一化でき、かつリチウムデ
ンドライトの形成を防止して充放電サイクル寿命の向上
と正負極間の短絡による容量低下を防止した非水溶媒二
次電池を得ることができる。
くなるように含浸した合成樹脂を炭素化した有機物焼成
体からなる負極を用いることによって、充放電時ににお
ける負極表面の電流分布を均一化でき、かつリチウムデ
ンドライトの形成を防止して充放電サイクル寿命の向上
と正負極間の短絡による容量低下を防止した非水溶媒二
次電池を得ることができる。
［発明の実施例コ
以下、本発明をボタン型非水溶媒二次電池に適用した例
について第１図を参照して詳細に説明する。
について第１図を参照して詳細に説明する。
実施例
第１図中の１は、ステンレス製正極容器であり、この容
器１底面にはステンレス網よりなる正極集電体２がスポ
ット溶接されている。この正極集電体２には、ｖ２０ｓ
＋５モル％ＷＯ，からなる固溶体を主成分とする正極
活物質とアセチレンブラックとポリテトロフルオロエチ
レンとが重量比で７０ ： ２５ ： ５の正極合剤３
が圧着されている。
器１底面にはステンレス網よりなる正極集電体２がスポ
ット溶接されている。この正極集電体２には、ｖ２０ｓ
＋５モル％ＷＯ，からなる固溶体を主成分とする正極
活物質とアセチレンブラックとポリテトロフルオロエチ
レンとが重量比で７０ ： ２５ ： ５の正極合剤３
が圧着されている。
この正極合剤３上には、多孔質ポリプロピレン製薄膜か
らなるセパレータ４及び後述する方法に作製されたリチ
ウムを該セパレータ４側ほど濃度を高くした有機物焼成
体からなる負極５が載置されている。そして、前記容器
ｌの開口部にバッキング６を介してステンレス製負極容
器７を設けることにより、前記各容器１．７内に前記正
極合剤３、セパレータ４及び負極５を密閉している。前
記容器１．７内には、プロピレンカーボネートにＬｉＣ
）ｏ４を１モル／ｌの濃度で溶解した電解液が収容され
ている。
らなるセパレータ４及び後述する方法に作製されたリチ
ウムを該セパレータ４側ほど濃度を高くした有機物焼成
体からなる負極５が載置されている。そして、前記容器
ｌの開口部にバッキング６を介してステンレス製負極容
器７を設けることにより、前記各容器１．７内に前記正
極合剤３、セパレータ４及び負極５を密閉している。前
記容器１．７内には、プロピレンカーボネートにＬｉＣ
）ｏ４を１モル／ｌの濃度で溶解した電解液が収容され
ている。
前記負極５は、次のような方法により製造した。
まず、フェノール樹脂をＮ２雰囲気中、１１００°Ｃで
数時間炭素化して有機物焼成体とし、この焼成体を加圧
成形して直径９１１１１１、厚さ０． ５２１Ｉｉの成
形体とした後、この成形体をカソード、金属リチウムを
アノードとし、これらを互いに対向してプロピレンカー
ボネートにＬｉＣ，ｆｆｏ＋を１モル／ノの濃度で溶解
した電解溶液に浸漬した。つづいて、前記カソード、ア
ノード間に電流密度を０．５ｍ Ａ／ｉ−１，Ｏｎ＋
Ａ／ｄ−２，Ｏｔｒ Ａ／−の順で各々８時間通電して
アノードと対向する有機物焼成体の表面はどリチウム濃
度の高い有機物焼成体を作製した。なお、かかる電解に
おいてアノードと対向する有機物焼成体の表面が前記セ
パレータ側に配置される。
数時間炭素化して有機物焼成体とし、この焼成体を加圧
成形して直径９１１１１１、厚さ０． ５２１Ｉｉの成
形体とした後、この成形体をカソード、金属リチウムを
アノードとし、これらを互いに対向してプロピレンカー
ボネートにＬｉＣ，ｆｆｏ＋を１モル／ノの濃度で溶解
した電解溶液に浸漬した。つづいて、前記カソード、ア
ノード間に電流密度を０．５ｍ Ａ／ｉ−１，Ｏｎ＋
Ａ／ｄ−２，Ｏｔｒ Ａ／−の順で各々８時間通電して
アノードと対向する有機物焼成体の表面はどリチウム濃
度の高い有機物焼成体を作製した。なお、かかる電解に
おいてアノードと対向する有機物焼成体の表面が前記セ
パレータ側に配置される。
比較例
負極として、金属リチウムシートを用いた以外、実施例
と同様な構造のボタン型非水溶媒二次電池を組立てた。
と同様な構造のボタン型非水溶媒二次電池を組立てた。
しかして、本実施例及び比較例のボタン型非水溶媒二次
電池について１０にΩの定負荷で３Ｖから２■まだ放電
を行ない、再び３ｖまで充電する工程を１サイクルとし
、各サイクル毎の容量変化を調べる充放電サイクル特性
評価試験を行なったところ、第２図に示す特性図を得た
。なお、第２図において、横軸はサイクル数を示し、縦
軸は各サイクルにおける初期容量に対する放電容量劣化
率（％）を示す。図中のＡは、本実施例の電池における
特性線を、Ｂは比較例の同特性線を夫々示す。この第２
図より明らかなように、本発明の非水溶媒二次電池は従
来の同電池（比較例）に比べて放電容量劣化率を低減で
き、重負荷における充放電サイクル寿命を著しく向上で
きることがわかる。
電池について１０にΩの定負荷で３Ｖから２■まだ放電
を行ない、再び３ｖまで充電する工程を１サイクルとし
、各サイクル毎の容量変化を調べる充放電サイクル特性
評価試験を行なったところ、第２図に示す特性図を得た
。なお、第２図において、横軸はサイクル数を示し、縦
軸は各サイクルにおける初期容量に対する放電容量劣化
率（％）を示す。図中のＡは、本実施例の電池における
特性線を、Ｂは比較例の同特性線を夫々示す。この第２
図より明らかなように、本発明の非水溶媒二次電池は従
来の同電池（比較例）に比べて放電容量劣化率を低減で
き、重負荷における充放電サイクル寿命を著しく向上で
きることがわかる。
なお、上記実施例ではボタン型構造の二次電池に適用し
た場合について説明したが、これに限定されない。例え
ば円筒形、扁平形、角形等の非水溶媒二次電池にも同様
に適用できる。
た場合について説明したが、これに限定されない。例え
ば円筒形、扁平形、角形等の非水溶媒二次電池にも同様
に適用できる。
［発明の効果］
以上詳述した如く、本発明によれば容量劣化を著しく抑
制できると共に特に重負荷における充放電サイクル寿命
を向上した非水溶媒二次電池を提供できる。
制できると共に特に重負荷における充放電サイクル寿命
を向上した非水溶媒二次電池を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示すボタン型非水溶媒二次
電池の断面図、第２図は本実施例及び比較例の非水溶媒
二次電池における充放電サイクル数と放電容量劣化率と
の関係を示す特性図である。 １・・正極容器、３・・・正極合剤、４・・・セパレー
タ、５・・・負極、７・・・負極容器。 出願人代理人 弁理士 給圧武彦 錫 １ 図 第２ 図
電池の断面図、第２図は本実施例及び比較例の非水溶媒
二次電池における充放電サイクル数と放電容量劣化率と
の関係を示す特性図である。 １・・正極容器、３・・・正極合剤、４・・・セパレー
タ、５・・・負極、７・・・負極容器。 出願人代理人 弁理士 給圧武彦 錫 １ 図 第２ 図
Claims (1)
- 遷移金属カルコゲン化合物を主構成材とする正極と、こ
の正極にセパレータを介して対向配置され、リチウムを
該セパレータ側ほど濃度が高くなるように含浸した合成
樹脂を炭素化した有機物焼成体からなる負極とを具備し
たことを特徴とする非水溶媒二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126647A JPH0630247B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 非水溶媒二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126647A JPH0630247B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 非水溶媒二次電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62283571A true JPS62283571A (ja) | 1987-12-09 |
| JPH0630247B2 JPH0630247B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14940379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61126647A Expired - Lifetime JPH0630247B2 (ja) | 1986-05-31 | 1986-05-31 | 非水溶媒二次電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630247B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1008197A4 (en) * | 1997-02-12 | 2005-05-11 | Scott D Gustafson | POLYAMIDE BATTERY |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796392A (en) | 1997-02-24 | 1998-08-18 | Paradise Electronics, Inc. | Method and apparatus for clock recovery in a digital display unit |
| JP3379432B2 (ja) * | 1998-05-15 | 2003-02-24 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60235372A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-22 | Sanyo Chem Ind Ltd | 二次電池 |
-
1986
- 1986-05-31 JP JP61126647A patent/JPH0630247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60235372A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-22 | Sanyo Chem Ind Ltd | 二次電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1008197A4 (en) * | 1997-02-12 | 2005-05-11 | Scott D Gustafson | POLYAMIDE BATTERY |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630247B2 (ja) | 1994-04-20 |
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