JP2000030743A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
- Publication number
- JP2000030743A JP2000030743A JP10197348A JP19734898A JP2000030743A JP 2000030743 A JP2000030743 A JP 2000030743A JP 10197348 A JP10197348 A JP 10197348A JP 19734898 A JP19734898 A JP 19734898A JP 2000030743 A JP2000030743 A JP 2000030743A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- positive electrode
- negative electrode
- ions
- magnetic field
- 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
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極と負極との間をイオンが流れる電池にお
いて、低温雰囲気下におけるイオンの移動度を向上させ
て、低温雰囲気下においても充分な電池容量が得られる
ようにする。 【解決手段】 この発明の電池においては、正極１と
負極２との間におけるイオンの流れと異なった方向の磁
界を作用させる磁界発生手段４ａ，６ａを設けるように
した。
いて、低温雰囲気下におけるイオンの移動度を向上させ
て、低温雰囲気下においても充分な電池容量が得られる
ようにする。 【解決手段】 この発明の電池においては、正極１と
負極２との間におけるイオンの流れと異なった方向の磁
界を作用させる磁界発生手段４ａ，６ａを設けるように
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と負極との
間をイオンが流れる電池に係り、特に、正極と負極との
間でリチウムイオンや水素イオン等を移動させるリチウ
ム二次電池やニッケル−水素二次電池等の二次電池にお
いて、低温雰囲気下におけるこれらの電池特性を向上さ
せる点に特徴を有するものである。
間をイオンが流れる電池に係り、特に、正極と負極との
間でリチウムイオンや水素イオン等を移動させるリチウ
ム二次電池やニッケル−水素二次電池等の二次電池にお
いて、低温雰囲気下におけるこれらの電池特性を向上さ
せる点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、正極と負極との間でリチウム
イオンや水素イオン等のイオンを移動させて充放電を行
うようにしたリチウム二次電池やニッケル−水素二次電
池等の二次電池が広く利用されている。
イオンや水素イオン等のイオンを移動させて充放電を行
うようにしたリチウム二次電池やニッケル−水素二次電
池等の二次電池が広く利用されている。
【０００３】ここで、このような電池においては、低温
雰囲気下における電池特性が必ずしも充分ではなく、こ
のため、近年においては、特開平８−６４２５３号公報
に示されるように、リチウム二次電池における活物質層
の厚さと集電体の厚さとが一定の関係を満たすようにし
たり、また特開平８−８３６２５号公報に示されるよう
に、リチウム二次電池における電解液に使用する溶媒に
特定の混合溶媒を用いるようにして、低温雰囲気下にお
ける電池特性を向上させることが提案されている。
雰囲気下における電池特性が必ずしも充分ではなく、こ
のため、近年においては、特開平８−６４２５３号公報
に示されるように、リチウム二次電池における活物質層
の厚さと集電体の厚さとが一定の関係を満たすようにし
たり、また特開平８−８３６２５号公報に示されるよう
に、リチウム二次電池における電解液に使用する溶媒に
特定の混合溶媒を用いるようにして、低温雰囲気下にお
ける電池特性を向上させることが提案されている。
【０００４】しかし、これらの公報に示される方法にお
いても、低温雰囲気下においてこれらの電池におけるイ
オンの移動度を充分に向上させることができず、依然と
して、低温雰囲気下において充分な電池容量が得られな
いという問題があった。
いても、低温雰囲気下においてこれらの電池におけるイ
オンの移動度を充分に向上させることができず、依然と
して、低温雰囲気下において充分な電池容量が得られな
いという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極と負
極との間をイオンが流れる電池において、低温雰囲気下
におけるイオンの移動度を向上させて、低温雰囲気下に
おいても充分な電池容量が得られるようにすることを課
題とするものである。
極との間をイオンが流れる電池において、低温雰囲気下
におけるイオンの移動度を向上させて、低温雰囲気下に
おいても充分な電池容量が得られるようにすることを課
題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明における電池に
おいては、上記のような課題を解決するため、正極と負
極との間におけるイオンの流れと異なった方向の磁界を
作用させる磁界発生手段を設けるようにしたのである。
おいては、上記のような課題を解決するため、正極と負
極との間におけるイオンの流れと異なった方向の磁界を
作用させる磁界発生手段を設けるようにしたのである。
【０００７】そして、この発明における電池のように、
磁界発生手段により正極と負極との間におけるイオンの
流れと異なった方向の磁界を作用させると、この磁界に
よってイオンが正極と負極との間を移動する際にローレ
ンツ力を受け、このイオンと電池内における電解液の溶
媒分子等との摩擦が増加して、電池内において電解液等
の温度が上昇し、これによりイオンの移動度が高くなっ
て、低温雰囲気下における電池特性が向上される。
磁界発生手段により正極と負極との間におけるイオンの
流れと異なった方向の磁界を作用させると、この磁界に
よってイオンが正極と負極との間を移動する際にローレ
ンツ力を受け、このイオンと電池内における電解液の溶
媒分子等との摩擦が増加して、電池内において電解液等
の温度が上昇し、これによりイオンの移動度が高くなっ
て、低温雰囲気下における電池特性が向上される。
【０００８】ここで、上記のように磁界発生手段によ
り、正極と負極との間を流れるイオンの流れと異なった
方向の磁界を作用させるにあたり、この磁界の方向がイ
オンの流れに対して垂直になるようにすると、正極と負
極との間を移動するイオンに対してより高いローレンツ
力が加わって、低温雰囲気下での電池特性がより向上さ
れるようになる。
り、正極と負極との間を流れるイオンの流れと異なった
方向の磁界を作用させるにあたり、この磁界の方向がイ
オンの流れに対して垂直になるようにすると、正極と負
極との間を移動するイオンに対してより高いローレンツ
力が加わって、低温雰囲気下での電池特性がより向上さ
れるようになる。
【０００９】また、正極と負極との間におけるイオンの
流れと異なった方向の磁界を作用させる磁界発生手段を
電池に設けるにあたっては、正極を接続させる正極蓋や
負極を接続させる電池缶の適当な位置に永久磁石を設け
るようにしたり、正極蓋や電池缶の適当な位置を磁化さ
せるようにする。ここで、正極蓋や電池缶に設ける永久
磁石としては、磁力の強い希土類磁石、特に、残留磁気
強度が８０〜２６３ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系
の磁石を用いることが好ましい。
流れと異なった方向の磁界を作用させる磁界発生手段を
電池に設けるにあたっては、正極を接続させる正極蓋や
負極を接続させる電池缶の適当な位置に永久磁石を設け
るようにしたり、正極蓋や電池缶の適当な位置を磁化さ
せるようにする。ここで、正極蓋や電池缶に設ける永久
磁石としては、磁力の強い希土類磁石、特に、残留磁気
強度が８０〜２６３ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系
の磁石を用いることが好ましい。
【００１０】ここで、磁界発生手段を設ける電池の形状
については特に限定されないが、例えば、正極と負極と
をセパレータ等を介して渦巻き状に巻き取って電池缶内
に収容させるようにした電池においては、正極と負極と
の間を移動するイオンの流れと垂直な方向の磁界が作用
するように、正極を接続させる正極蓋と、負極を接続さ
せる電池缶の底部とに磁石を設けたり、またこれらの部
分を磁化させることが好ましい。
については特に限定されないが、例えば、正極と負極と
をセパレータ等を介して渦巻き状に巻き取って電池缶内
に収容させるようにした電池においては、正極と負極と
の間を移動するイオンの流れと垂直な方向の磁界が作用
するように、正極を接続させる正極蓋と、負極を接続さ
せる電池缶の底部とに磁石を設けたり、またこれらの部
分を磁化させることが好ましい。
【００１１】また、磁界発生手段を設ける電池の種類に
ついても特に限定されないが、イオンの移動度によって
電池特性が大きく変化するリチウム二次電池やニッケル
−水素二次電池において特に有効である。
ついても特に限定されないが、イオンの移動度によって
電池特性が大きく変化するリチウム二次電池やニッケル
−水素二次電池において特に有効である。
【００１２】ここで、磁界発生手段を設けるリチウム二
次電池においては、その正極における正極材料として、
公知の正極材料を用いることができ、例えば、マンガ
ン，コバルト，ニッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少
なくとも一種を含むリチウム含有遷移金属複合酸化物等
を使用することができ、より具体的にはＬｉＣｏＯ2 ，
ＬｉＮｉＯ2 ，Ｌｉ2 Ｍｎ2 Ｏ4 ，ＬｉＦｅＯ2 等の材
料を使用することができる。また、その負極における負
極材料としても、公知の負極材料を用いることができ、
例えば、金属リチウムや、Ｌｉ−Ａｌ，Ｌｉ−Ｉｎ，Ｌ
ｉ−Ｓｎ，Ｌｉ−Ｐｂ，Ｌｉ−Ｂｉ，Ｌｉ−Ｇａ，Ｌｉ
−Ｓｒ，Ｌｉ−Ｓｉ，Ｌｉ−Ｚｎ，Ｌｉ−Ｃｄ，Ｌｉ−
Ｃａ，Ｌｉ−Ｂａ等のリチウム合金の他に、リチウムイ
オンの吸蔵，放出が可能な黒鉛，コークス，有機物焼成
体等の炭素材料を用いることができる。
次電池においては、その正極における正極材料として、
公知の正極材料を用いることができ、例えば、マンガ
ン，コバルト，ニッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少
なくとも一種を含むリチウム含有遷移金属複合酸化物等
を使用することができ、より具体的にはＬｉＣｏＯ2 ，
ＬｉＮｉＯ2 ，Ｌｉ2 Ｍｎ2 Ｏ4 ，ＬｉＦｅＯ2 等の材
料を使用することができる。また、その負極における負
極材料としても、公知の負極材料を用いることができ、
例えば、金属リチウムや、Ｌｉ−Ａｌ，Ｌｉ−Ｉｎ，Ｌ
ｉ−Ｓｎ，Ｌｉ−Ｐｂ，Ｌｉ−Ｂｉ，Ｌｉ−Ｇａ，Ｌｉ
−Ｓｒ，Ｌｉ−Ｓｉ，Ｌｉ−Ｚｎ，Ｌｉ−Ｃｄ，Ｌｉ−
Ｃａ，Ｌｉ−Ｂａ等のリチウム合金の他に、リチウムイ
オンの吸蔵，放出が可能な黒鉛，コークス，有機物焼成
体等の炭素材料を用いることができる。
【００１３】また、リチウム二次電池に使用する非水電
解液等の非水電解質についても、従来より使用されてい
る公知のものを使用することができ、非水電解液の溶媒
としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボ
ネート、シクロペンタノン、スルホラン、ジメチルスル
ホラン、３−メチル−１，３−オキサゾリジン−２−オ
ン、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル
プロピルカーボネート、ブチルメチルカーボネート、エ
チルプロピルカーボネート、ブチルエチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ン、１，３−ジオキソラン、酢酸メチル、酢酸エチル等
の有機溶媒を１種又は２種以上組み合わせて使用するこ
とができる。また、その溶質にも公知のものを使用する
ことができ、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リ
チウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ，ヘキサフルオロリン酸リチウ
ムＬｉＰＦ6 ，過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ4 ，テトラ
フルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ4 ，トリフルオロメタ
ンスルホン酸イミドリチウムＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2
等のリチウム化合物を用いることができる。
解液等の非水電解質についても、従来より使用されてい
る公知のものを使用することができ、非水電解液の溶媒
としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボ
ネート、シクロペンタノン、スルホラン、ジメチルスル
ホラン、３−メチル−１，３−オキサゾリジン−２−オ
ン、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル
プロピルカーボネート、ブチルメチルカーボネート、エ
チルプロピルカーボネート、ブチルエチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ン、１，３−ジオキソラン、酢酸メチル、酢酸エチル等
の有機溶媒を１種又は２種以上組み合わせて使用するこ
とができる。また、その溶質にも公知のものを使用する
ことができ、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リ
チウムＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ，ヘキサフルオロリン酸リチウ
ムＬｉＰＦ6 ，過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ4 ，テトラ
フルオロホウ酸リチウムＬｉＢＦ4 ，トリフルオロメタ
ンスルホン酸イミドリチウムＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2
等のリチウム化合物を用いることができる。
【００１４】また、磁界発生手段を設けるニッケル−水
素二次電池においても、その正極における正極材料とし
て、水酸化ニッケルやオキシ水酸化ニッケル等の公知の
正極材料を使用することができ、またその負極における
負極材料としても、ミッシュメタル（以下、Ｍｍと略
す。）系の水素吸蔵合金や、チタン系等のＬａｖａｓ相
系の水素吸蔵合金等の公知の負極材料を使用することが
でき、また電解液としても公知のアルカリ電解液を使用
することができる。
素二次電池においても、その正極における正極材料とし
て、水酸化ニッケルやオキシ水酸化ニッケル等の公知の
正極材料を使用することができ、またその負極における
負極材料としても、ミッシュメタル（以下、Ｍｍと略
す。）系の水素吸蔵合金や、チタン系等のＬａｖａｓ相
系の水素吸蔵合金等の公知の負極材料を使用することが
でき、また電解液としても公知のアルカリ電解液を使用
することができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例に係る電池を添付図
面に基づいて具体的に説明すると共に、この実施例に係
る電池においては低温特性が向上されて、低温雰囲気下
での電池容量が高くなることを比較例を挙げて明らかに
する。なお、この発明における電池は下記の実施例に示
したものに限定されるものではなく、その要旨を変更し
ない範囲において適宜変更して実施できるものである。
面に基づいて具体的に説明すると共に、この実施例に係
る電池においては低温特性が向上されて、低温雰囲気下
での電池容量が高くなることを比較例を挙げて明らかに
する。なお、この発明における電池は下記の実施例に示
したものに限定されるものではなく、その要旨を変更し
ない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００１６】（実施例１）実施例１においては、下記の
ようにして作製した正極と負極を用いると共に、下記の
ようにして調製した非水電解液を用い、直径が１８ｍ
ｍ、高さが６５ｍｍになった図１に示すような円筒型の
リチウム二次電池を得た。
ようにして作製した正極と負極を用いると共に、下記の
ようにして調製した非水電解液を用い、直径が１８ｍ
ｍ、高さが６５ｍｍになった図１に示すような円筒型の
リチウム二次電池を得た。
【００１７】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、正極材料にＬｉＣｏＯ2 粉末を用い、このＬｉＣｏ
Ｏ2 粉末と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結
着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを９０：６：４の
重量比で混練させて正極合剤を得た。そして、この正極
合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略
す。）によってスラリー化させ、このスラリーを正極集
電体であるアルミニウム箔の両面にドクターブレード法
により塗布し、これを１００℃で２時間真空乾燥して正
極を作製した。
は、正極材料にＬｉＣｏＯ2 粉末を用い、このＬｉＣｏ
Ｏ2 粉末と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結
着剤としてのポリフッ化ビニリデンとを９０：６：４の
重量比で混練させて正極合剤を得た。そして、この正極
合剤をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略
す。）によってスラリー化させ、このスラリーを正極集
電体であるアルミニウム箔の両面にドクターブレード法
により塗布し、これを１００℃で２時間真空乾燥して正
極を作製した。
【００１８】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、負極材料に天然黒鉛粉末を用い、この天然黒鉛粉末
と結着剤であるポリフッ化ビニリデンとを９５：５の重
量比で混合させて負極合剤を得た。そして、この負極合
剤をＮＭＰによってスラリー化させ、このスラリーを負
極集電体である銅箔の両面にドクターブレード法により
塗付し、これを１００℃で２時間真空乾燥して負極を作
製した。
は、負極材料に天然黒鉛粉末を用い、この天然黒鉛粉末
と結着剤であるポリフッ化ビニリデンとを９５：５の重
量比で混合させて負極合剤を得た。そして、この負極合
剤をＮＭＰによってスラリー化させ、このスラリーを負
極集電体である銅箔の両面にドクターブレード法により
塗付し、これを１００℃で２時間真空乾燥して負極を作
製した。
【００１９】［非水電解液の調製］非水電解液を作製す
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを体積比１：１の割合で混合した混合溶媒を
用い、この混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／ｌの割合
で溶解した非水電解液を調製した。
るにあたっては、エチレンカーボネートとジエチルカー
ボネートとを体積比１：１の割合で混合した混合溶媒を
用い、この混合溶媒にＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／ｌの割合
で溶解した非水電解液を調製した。
【００２０】［電池の作製］電池を作製するにあたって
は、図１に示すように、電池缶４として、その底部に残
留磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系
の磁石４ａをＳ極が電池缶４と接するように取り付けた
ものを用いると共に、正極蓋６として、その上面に残留
磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の
磁石６ａをＮ極が正極蓋６と接するように取り付けたも
のを用いるようにした。
は、図１に示すように、電池缶４として、その底部に残
留磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系
の磁石４ａをＳ極が電池缶４と接するように取り付けた
ものを用いると共に、正極蓋６として、その上面に残留
磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の
磁石６ａをＮ極が正極蓋６と接するように取り付けたも
のを用いるようにした。
【００２１】そして、上記のようにして作製した正極１
と負極２との間にセパレータ３としてリチウムイオン透
過性のポリプロピレン製の微多孔膜を介在させ、これら
をスパイラル状に巻いて、これを上記の電池缶４内に収
容させた後、この電池缶４内に上記の非水電解液を注液
して封口し、正極１を正極リード５を介して正極蓋６に
接続させると共に、負極２を負極リード７を介して電池
缶４に接続させ、電池缶４と正極蓋６とを絶縁パッキン
８により電気的に分離させて、リチウム二次電池を作製
した。
と負極２との間にセパレータ３としてリチウムイオン透
過性のポリプロピレン製の微多孔膜を介在させ、これら
をスパイラル状に巻いて、これを上記の電池缶４内に収
容させた後、この電池缶４内に上記の非水電解液を注液
して封口し、正極１を正極リード５を介して正極蓋６に
接続させると共に、負極２を負極リード７を介して電池
缶４に接続させ、電池缶４と正極蓋６とを絶縁パッキン
８により電気的に分離させて、リチウム二次電池を作製
した。
【００２２】（実施例２）実施例２においては、上記の
実施例１のリチウム二次電池の場合と同じ正極と負極を
用いる一方、非水電解液として、エチレンカーボネート
とジエチルカーボネートとを体積比１：１の割合で混合
した混合溶媒に対して、ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5ＳＯ2 ）2 を
１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させたものを用いるようにし
た。
実施例１のリチウム二次電池の場合と同じ正極と負極を
用いる一方、非水電解液として、エチレンカーボネート
とジエチルカーボネートとを体積比１：１の割合で混合
した混合溶媒に対して、ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5ＳＯ2 ）2 を
１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させたものを用いるようにし
た。
【００２３】また、この実施例２においては、電池缶４
として、その底部に残留磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 の
サマリウムコバルト系の磁石４ａをＮ極が電池缶４と接
するように取り付けたものを用いると共に、正極蓋６と
して、その上面に残留磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサ
マリウムコバルト系の磁石６ａをＳ極が正極蓋６と接す
るように取り付けたものを用いるようにし、それ以外
は、上記の実施例１の場合と同様にして、リチウム二次
電池を作製した。
として、その底部に残留磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 の
サマリウムコバルト系の磁石４ａをＮ極が電池缶４と接
するように取り付けたものを用いると共に、正極蓋６と
して、その上面に残留磁気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサ
マリウムコバルト系の磁石６ａをＳ極が正極蓋６と接す
るように取り付けたものを用いるようにし、それ以外
は、上記の実施例１の場合と同様にして、リチウム二次
電池を作製した。
【００２４】（比較例１）比較例１においては、上記の
実施例１におけるリチウム二次電池において、電池缶４
の底部及び正極蓋６の上面にそれぞれ磁石を取り付けな
いようにし、それ以外については、上記の実施例１の場
合と同様にして、リチウム二次電池を作製した。
実施例１におけるリチウム二次電池において、電池缶４
の底部及び正極蓋６の上面にそれぞれ磁石を取り付けな
いようにし、それ以外については、上記の実施例１の場
合と同様にして、リチウム二次電池を作製した。
【００２５】（比較例２）比較例２においては、上記の
実施例２におけるリチウム二次電池において、電池缶４
の底部及び正極蓋６の上面にそれぞれ磁石を取り付けな
いようにし、それ以外については、上記の実施例２の場
合と同様にして、リチウム二次電池を作製した。
実施例２におけるリチウム二次電池において、電池缶４
の底部及び正極蓋６の上面にそれぞれ磁石を取り付けな
いようにし、それ以外については、上記の実施例２の場
合と同様にして、リチウム二次電池を作製した。
【００２６】そして、上記のようにして作製した実施例
１，２及び比較例１，２の各リチウム二次電池につい
て、それぞれ２０℃、０℃、−２０℃の各温度雰囲気下
において、充電電流１００ｍＡで充電終止電圧４．１Ｖ
まで充電させた後、放電電流１００ｍＡで放電終止電圧
２．７５Ｖまで放電を行ない、各温度雰囲気下における
放電容量を求め、その結果を下記の表１に示した
１，２及び比較例１，２の各リチウム二次電池につい
て、それぞれ２０℃、０℃、−２０℃の各温度雰囲気下
において、充電電流１００ｍＡで充電終止電圧４．１Ｖ
まで充電させた後、放電電流１００ｍＡで放電終止電圧
２．７５Ｖまで放電を行ない、各温度雰囲気下における
放電容量を求め、その結果を下記の表１に示した
【００２７】
【表１】
【００２８】この結果から明らかなように、上記の実施
例１，２に示すリチウム二次電池のように、電池缶４の
底部と正極蓋６の上面にそれぞれサマリウムコバルト系
の磁石４ａ，６ａを設けて、正極１と負極２との間を移
動するリチウムイオンの流れに対して垂直な磁界を作用
させると、電池缶４の底部や正極蓋６の上面に磁石を設
けないで、正極１と負極２との間を移動するリチウムイ
オンの流れに対して磁界を作用させない比較例１，２の
リチウム二次電池に比べて、低温雰囲気下における放電
容量の低下が著しく少なくなり、低温雰囲気下において
も充分な放電容量が得られた。
例１，２に示すリチウム二次電池のように、電池缶４の
底部と正極蓋６の上面にそれぞれサマリウムコバルト系
の磁石４ａ，６ａを設けて、正極１と負極２との間を移
動するリチウムイオンの流れに対して垂直な磁界を作用
させると、電池缶４の底部や正極蓋６の上面に磁石を設
けないで、正極１と負極２との間を移動するリチウムイ
オンの流れに対して磁界を作用させない比較例１，２の
リチウム二次電池に比べて、低温雰囲気下における放電
容量の低下が著しく少なくなり、低温雰囲気下において
も充分な放電容量が得られた。
【００２９】（実施例３）実施例３においては、下記の
ようにして作製した正極と負極とを用い、直径が１８ｍ
ｍ、高さが６５ｍｍになった前記の図１に示すような円
筒型のニッケル−水素二次電池を得た。
ようにして作製した正極と負極とを用い、直径が１８ｍ
ｍ、高さが６５ｍｍになった前記の図１に示すような円
筒型のニッケル−水素二次電池を得た。
【００３０】［正極の作製］正極を作製するにあたって
は、１０重量％の硫酸ニッケル水溶液と、１０重量％の
アンモニア水と、１０重量％の水酸化ナトリウム水溶液
とを、水を収容させた水槽中に同時に添加して沈殿物を
得、この沈殿物を濾過し、水で洗浄した後、これを真空
乾燥して、正極材料として用いる水酸化ニッケルを得
た。
は、１０重量％の硫酸ニッケル水溶液と、１０重量％の
アンモニア水と、１０重量％の水酸化ナトリウム水溶液
とを、水を収容させた水槽中に同時に添加して沈殿物を
得、この沈殿物を濾過し、水で洗浄した後、これを真空
乾燥して、正極材料として用いる水酸化ニッケルを得
た。
【００３１】そして、この水酸化ニッケルと、導電剤と
してのグラファイトと、結着剤としてのポリテトラフル
オロエチレンとを８５：１０：５の重量比で混練させて
ペーストを調製し、このペーストを正極集電体であるニ
ッケル箔の両面に塗布し、これを乾燥して正極を作製し
た。
してのグラファイトと、結着剤としてのポリテトラフル
オロエチレンとを８５：１０：５の重量比で混練させて
ペーストを調製し、このペーストを正極集電体であるニ
ッケル箔の両面に塗布し、これを乾燥して正極を作製し
た。
【００３２】［負極の作製］負極を作製するにあたって
は、負極材料として、組成式ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ0.8Ａｌ
0.5 Ｍｎ0.5 で表される水素吸蔵合金を用い、この水素
吸蔵合金１００重量部に対してポリエチレンオキシドを
０．５重量部添加し、さらに適量の水を加えてペースト
を調製し、鉄にニッケルメッキを施したパンチングメタ
ルにこのペーストを充填し、これを乾燥して負極を作製
した。
は、負極材料として、組成式ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ0.8Ａｌ
0.5 Ｍｎ0.5 で表される水素吸蔵合金を用い、この水素
吸蔵合金１００重量部に対してポリエチレンオキシドを
０．５重量部添加し、さらに適量の水を加えてペースト
を調製し、鉄にニッケルメッキを施したパンチングメタ
ルにこのペーストを充填し、これを乾燥して負極を作製
した。
【００３３】［電池の作製］電池を作製するにあたって
は、前記の実施例１の場合と同様に、図１に示すよう
に、電池缶４として、その底部に残留磁気強度が２６０
ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁石４ａをＳ極が
電池缶４と接するように取り付けたものを用いると共
に、正極蓋６として、その上面に残留磁気強度が２６０
ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁石６ａをＮ極が
正極蓋６と接するように取り付けたものを用いるように
した。
は、前記の実施例１の場合と同様に、図１に示すよう
に、電池缶４として、その底部に残留磁気強度が２６０
ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁石４ａをＳ極が
電池缶４と接するように取り付けたものを用いると共
に、正極蓋６として、その上面に残留磁気強度が２６０
ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁石６ａをＮ極が
正極蓋６と接するように取り付けたものを用いるように
した。
【００３４】そして、上記のようにして作製した正極１
と負極２との間にセパレータ３としてナイロン不織布を
介在させ、これらをスパイラル状に巻いて、これを上記
の電池缶４内に収容させた後、この電池缶４内にアルカ
リ電解液として８Ｍの水酸化カリウム水溶液を２．４ｇ
注液して封口し、正極１を正極リード５を介して正極蓋
６に接続させると共に、負極２を負極リード７を介して
電池缶４に接続させ、電池缶４と正極蓋６とを絶縁パッ
キン８により電気的に分離させて、ニッケル−水素二次
電池を作製した。
と負極２との間にセパレータ３としてナイロン不織布を
介在させ、これらをスパイラル状に巻いて、これを上記
の電池缶４内に収容させた後、この電池缶４内にアルカ
リ電解液として８Ｍの水酸化カリウム水溶液を２．４ｇ
注液して封口し、正極１を正極リード５を介して正極蓋
６に接続させると共に、負極２を負極リード７を介して
電池缶４に接続させ、電池缶４と正極蓋６とを絶縁パッ
キン８により電気的に分離させて、ニッケル−水素二次
電池を作製した。
【００３５】（実施例４）実施例４においては、上記の
実施例３のニッケル−水素二次電池の場合と同じ正極と
負極を用いる一方、電池缶４として、その底部に残留磁
気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁
石４ａをＮ極が電池缶４と接するように取り付けたもの
を用い、また正極蓋６として、その上面に残留磁気強度
が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁石６ａ
をＳ極が正極蓋６と接するように取り付けたものを用い
るようにし、それ以外は、上記の実施例３の場合と同様
にして、ニッケル−水素二次電池を作製した。
実施例３のニッケル−水素二次電池の場合と同じ正極と
負極を用いる一方、電池缶４として、その底部に残留磁
気強度が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁
石４ａをＮ極が電池缶４と接するように取り付けたもの
を用い、また正極蓋６として、その上面に残留磁気強度
が２６０ｋＪ／ｍ3 のサマリウムコバルト系の磁石６ａ
をＳ極が正極蓋６と接するように取り付けたものを用い
るようにし、それ以外は、上記の実施例３の場合と同様
にして、ニッケル−水素二次電池を作製した。
【００３６】（比較例３）比較例３においては、上記の
実施例３におけるニッケル−水素二次電池において、電
池缶４の底部及び正極蓋６の上面にそれぞれ磁石を設け
ないようにし、それ以外については、上記の実施例３の
場合と同様にして、ニッケル−水素二次電池を作製し
た。
実施例３におけるニッケル−水素二次電池において、電
池缶４の底部及び正極蓋６の上面にそれぞれ磁石を設け
ないようにし、それ以外については、上記の実施例３の
場合と同様にして、ニッケル−水素二次電池を作製し
た。
【００３７】そして、上記のようにして作製した実施例
３，４及び比較例３の各ニッケル−水素二次電池につい
て、それぞれ２０℃、０℃、−２０℃の各温度雰囲気下
において、充電電流１００ｍＡで充電終止電圧１．５Ｖ
まで充電させた後、放電電流１００ｍＡで放電終止電圧
１．０Ｖまで放電を行ない、各温度条件下における放電
容量を求め、その結果を下記の表２に示した
３，４及び比較例３の各ニッケル−水素二次電池につい
て、それぞれ２０℃、０℃、−２０℃の各温度雰囲気下
において、充電電流１００ｍＡで充電終止電圧１．５Ｖ
まで充電させた後、放電電流１００ｍＡで放電終止電圧
１．０Ｖまで放電を行ない、各温度条件下における放電
容量を求め、その結果を下記の表２に示した
【００３８】
【表２】
【００３９】この結果から明らかなように、上記の実施
例３，４に示すニッケル−水素二次電池のように、電池
缶４の底部と正極蓋６の上面にそれぞれサマリウムコバ
ルト系の磁石４ａ，６ａを設けて、正極１と負極２との
間を移動する水素イオンの流れに対して垂直な磁界を作
用させると、電池缶４の底部や正極蓋６の上面に磁石を
設けないで、正極１と負極２との間を移動する水素イオ
ンの流れに対して磁界を作用させない比較例３のニッケ
ル−水素二次電池に比べて、低温雰囲気下における放電
容量の低下が著しく少なくなり、低温雰囲気下において
も充分な放電容量が得られた。
例３，４に示すニッケル−水素二次電池のように、電池
缶４の底部と正極蓋６の上面にそれぞれサマリウムコバ
ルト系の磁石４ａ，６ａを設けて、正極１と負極２との
間を移動する水素イオンの流れに対して垂直な磁界を作
用させると、電池缶４の底部や正極蓋６の上面に磁石を
設けないで、正極１と負極２との間を移動する水素イオ
ンの流れに対して磁界を作用させない比較例３のニッケ
ル−水素二次電池に比べて、低温雰囲気下における放電
容量の低下が著しく少なくなり、低温雰囲気下において
も充分な放電容量が得られた。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
電池においては、磁界発生手段により正極と負極との間
におけるイオンの流れと異なった方向の磁界を作用させ
るようにしたため、この磁界の作用によりイオンが正極
と負極との間を移動する際にローレンツ力を受け、この
イオンと電池内における電解液の溶媒分子等との摩擦が
増加して、電池内において電解液等の温度が上昇するた
め、低温雰囲気下においても、この電池内における正極
と負極との間を流れるイオンの移動度が高くなり、低温
雰囲気下における電池特性が向上して、低温雰囲気下に
おいても充分な電池容量が得られるようになった。
電池においては、磁界発生手段により正極と負極との間
におけるイオンの流れと異なった方向の磁界を作用させ
るようにしたため、この磁界の作用によりイオンが正極
と負極との間を移動する際にローレンツ力を受け、この
イオンと電池内における電解液の溶媒分子等との摩擦が
増加して、電池内において電解液等の温度が上昇するた
め、低温雰囲気下においても、この電池内における正極
と負極との間を流れるイオンの移動度が高くなり、低温
雰囲気下における電池特性が向上して、低温雰囲気下に
おいても充分な電池容量が得られるようになった。
【図１】この発明の実施例１〜４の各電池の内部構造を
示した断面説明図である。
示した断面説明図である。
１ 正極 ２ 負極 ４ａ，６ａ 磁石（磁界発生手段）
フロントページの続き (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA07 AA10 CC06 DD11 5H028 AA02 AA07 AA10 FF03 5H029 AJ03 AK02 AK03 AL06 AL07 AL08 AL11 AL12 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 BJ21 BJ25 DJ02 EJ01 HJ12
Claims (2)
- 【請求項１】 正極と負極との間におけるイオンの流れ
と異なった方向の磁界を作用させる磁界発生手段を設け
たことを特徴とする電池。 - 【請求項２】 正極と負極との間におけるイオンの流れ
に対して垂直に磁界を作用させる磁界発生手段を設けた
ことを特徴とする電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197348A JP2000030743A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197348A JP2000030743A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000030743A true JP2000030743A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16372997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10197348A Pending JP2000030743A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000030743A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6890670B2 (en) | 2002-09-16 | 2005-05-10 | University Of Iowa Research Foundation | Magnetically modified electrodes as well as methods of making and using the same |
| US7041401B2 (en) | 2002-10-18 | 2006-05-09 | University Of Iowa Research Foundation | Magnetically modified electrodes containing at least one catalyst component that mediates a subatomic particle transfer process |
| CN104241675A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-24 | 孙旭阳 | 一种磁控金属二次电池 |
| JP2017045578A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池及び組電池 |
| DE102018116056A1 (de) * | 2018-07-03 | 2020-01-09 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Galvanische Zelle sowie Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle |
| CN111048842A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-04-21 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种锂离子电池处理装置及方法 |
-
1998
- 1998-07-13 JP JP10197348A patent/JP2000030743A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6890670B2 (en) | 2002-09-16 | 2005-05-10 | University Of Iowa Research Foundation | Magnetically modified electrodes as well as methods of making and using the same |
| US7041401B2 (en) | 2002-10-18 | 2006-05-09 | University Of Iowa Research Foundation | Magnetically modified electrodes containing at least one catalyst component that mediates a subatomic particle transfer process |
| CN104241675A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-24 | 孙旭阳 | 一种磁控金属二次电池 |
| JP2017045578A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池及び組電池 |
| DE102018116056A1 (de) * | 2018-07-03 | 2020-01-09 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Galvanische Zelle sowie Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle |
| DE102018116056B4 (de) | 2018-07-03 | 2024-05-02 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Galvanische Zelle zur Verwendung in einem Fahrzeug, sowie Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle |
| CN111048842A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-04-21 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种锂离子电池处理装置及方法 |
| CN111048842B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-05-09 | 航天科工(长沙)新材料研究院有限公司 | 一种锂离子电池处理装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4878683B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP4945967B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2004139743A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH09147913A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH08236155A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2005071678A (ja) | 電池 | |
| JP3819663B2 (ja) | リチウム二次電池の充放電方法及びリチウム二次電池 | |
| JP2004185931A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2004259485A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2000030743A (ja) | 電 池 | |
| JP4503964B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2002128526A (ja) | リチウム二次電池正極活物質用リチウム遷移金属複合酸化物およびそれを用いたリチウム二次電池 | |
| JP2002313416A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP5242315B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2000277108A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2000173653A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP2002343437A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH07105977A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3258907B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3443290B2 (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH11250934A (ja) | 円筒型リチウム二次電池 | |
| JP2005019086A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2004087145A (ja) | 電池 | |
| JP2002319390A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP3663127B2 (ja) | 非水電解質電池 |