JP2000058009A - 扁平形非水電解液電池 - Google Patents
扁平形非水電解液電池Info
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期保存時における正極ケースの腐食を防止
した扁平形非水電解液電池を提供するものである。 【解決手段】 正極端子を兼ねる耐食性金属からなる正
極ケースと負極ケースとを封口材を介して封口し、これ
らケース内に正極、負極およびフッ素化リチウム化合物
を電解質として含有する非水電解液を内包した構造の扁
平形非水電解液電池において、前記正極が接する前記正
極ケース内面の表面粗さは、触針法測定において中心線
平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍ
で、かつ最大高さ（Ｒmax ）が０．１μｍ≦Ｒmax ≦
１．０μｍであることを特徴とする。
した扁平形非水電解液電池を提供するものである。 【解決手段】 正極端子を兼ねる耐食性金属からなる正
極ケースと負極ケースとを封口材を介して封口し、これ
らケース内に正極、負極およびフッ素化リチウム化合物
を電解質として含有する非水電解液を内包した構造の扁
平形非水電解液電池において、前記正極が接する前記正
極ケース内面の表面粗さは、触針法測定において中心線
平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍ
で、かつ最大高さ（Ｒmax ）が０．１μｍ≦Ｒmax ≦
１．０μｍであることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、扁平形非水電解液
電池に関する。
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属リチウムまたはリチウム合金からな
る負極、二酸化マンガン等の酸化物やフッ化黒鉛などの
ハロゲン化物を含む正極および非水電解液を備えた一次
電池は、既に実用化されている。これらの非水電解液電
池は、従来の水溶液タイプの電解液を用いた電池に比べ
て高電圧を有し、優れた低温特性や長期保存特性を有す
る。
る負極、二酸化マンガン等の酸化物やフッ化黒鉛などの
ハロゲン化物を含む正極および非水電解液を備えた一次
電池は、既に実用化されている。これらの非水電解液電
池は、従来の水溶液タイプの電解液を用いた電池に比べ
て高電圧を有し、優れた低温特性や長期保存特性を有す
る。
【０００３】また、近年では負極材料として錫、珪素、
チタンなどの酸化物や炭素材にリチウムをドープしたも
のを用い、正極活物質として五酸化バナジウム、リチウ
ム含有複合酸化物、コバルト酸リチウム、マンガン酸リ
チウム、ニッケル酸リチウムなどの酸化物や硫化鉄など
のカルコゲン化合物、ポリアニリンなどの有機化合物等
を用いることによって、非水電解液電池の二次電池化が
図られている。
チタンなどの酸化物や炭素材にリチウムをドープしたも
のを用い、正極活物質として五酸化バナジウム、リチウ
ム含有複合酸化物、コバルト酸リチウム、マンガン酸リ
チウム、ニッケル酸リチウムなどの酸化物や硫化鉄など
のカルコゲン化合物、ポリアニリンなどの有機化合物等
を用いることによって、非水電解液電池の二次電池化が
図られている。
【０００４】前述した非水電解液電池のうち、正極端子
を兼ねる耐食性金属からなる正極ケースと負極ケースと
を封口材を介して封口し、これらケース内に正極、負極
および非水電解液を内包した構造のコイン形やカード形
の扁平形非水電解液電池は、素の製造が簡便で、かつ大
量生産が容易であることから、メモリーバックアップ用
電源、小型電源として一般的に普及されている。
を兼ねる耐食性金属からなる正極ケースと負極ケースと
を封口材を介して封口し、これらケース内に正極、負極
および非水電解液を内包した構造のコイン形やカード形
の扁平形非水電解液電池は、素の製造が簡便で、かつ大
量生産が容易であることから、メモリーバックアップ用
電源、小型電源として一般的に普及されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した非水電解液電
池は、長期保存性に優れるが、近年、機器の耐用年数の
増加、高温下での使用頻度の増大等の使用環境の変化に
よりより一層の保存特性の向上が求められている。
池は、長期保存性に優れるが、近年、機器の耐用年数の
増加、高温下での使用頻度の増大等の使用環境の変化に
よりより一層の保存特性の向上が求められている。
【０００６】また、非水電解液電池に使用される非水電
解液は電解質とし導電性に優れ、かつ安全なＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3
ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 のようなフッ
素化リチウム化合物を使用することが検討され、その一
部は既に実用化されている。
解液は電解質とし導電性に優れ、かつ安全なＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＮ（ＣＦ3
ＳＯ2 ）2 、ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 のようなフッ
素化リチウム化合物を使用することが検討され、その一
部は既に実用化されている。
【０００７】しかしながら、前記フッ素化リチウム化合
物を電解質として含む非水電解液は水分の混入等により
分解し易く、フッ酸のような腐食性の高い遊離酸を発生
する。また、非水電解液の調製時にも腐食性の高い不純
物、例えば硫酸根、リン酸根、硼酸根などの混入も起こ
り、その後の精製工程でもこれらの不純物を除去するこ
とが困難である。その結果、前記非水電解液を備える非
水電解液電池ではステンレスのような耐食性金属からな
る正極ケースが高温下での長期保存において前記フッ酸
のような腐食性の高い遊離酸および腐食性の高い不純物
により腐食されるという問題があった。
物を電解質として含む非水電解液は水分の混入等により
分解し易く、フッ酸のような腐食性の高い遊離酸を発生
する。また、非水電解液の調製時にも腐食性の高い不純
物、例えば硫酸根、リン酸根、硼酸根などの混入も起こ
り、その後の精製工程でもこれらの不純物を除去するこ
とが困難である。その結果、前記非水電解液を備える非
水電解液電池ではステンレスのような耐食性金属からな
る正極ケースが高温下での長期保存において前記フッ酸
のような腐食性の高い遊離酸および腐食性の高い不純物
により腐食されるという問題があった。
【０００８】非水電解液電池の内部で腐食が進行する
と、電解液中に溶解した金属が再析出して内部短絡を起
こしたり、内部抵抗が上昇したりし、極端な場合には電
池のケースに穴が開いたり、漏液に至るという問題を生
じる。
と、電解液中に溶解した金属が再析出して内部短絡を起
こしたり、内部抵抗が上昇したりし、極端な場合には電
池のケースに穴が開いたり、漏液に至るという問題を生
じる。
【０００９】このようなことから、より耐食性の優れた
ステンレス鋼、例えばクロム量を増加させたステンレス
鋼やモリブデン量を増加させたステンレ鋼から正極ケー
スを作ることが検討されているが、正極ケースの耐食性
を必ずしも十分満足するほどに高めることが困難であっ
た。
ステンレス鋼、例えばクロム量を増加させたステンレス
鋼やモリブデン量を増加させたステンレ鋼から正極ケー
スを作ることが検討されているが、正極ケースの耐食性
を必ずしも十分満足するほどに高めることが困難であっ
た。
【００１０】本発明は、長期保存時における正極ケース
の腐食を防止した扁平形非水電解液電池を提供しようと
するものである。
の腐食を防止した扁平形非水電解液電池を提供しようと
するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる扁平形非
水電解液二次電池は、正極端子を兼ねる耐食性金属から
なる正極ケースと負極ケースとを封口材を介して封口
し、これらケース内に正極、負極およびフッ素化リチウ
ム化合物を電解質として含有する非水電解液を内包した
構造の扁平形非水電解液電池において、前記正極が接す
る前記正極ケース内面の表面粗さは、触針法測定におい
て中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ≦Ｒａ≦０．
５μｍで、かつ最大高さ（Ｒmax ）が０．１μｍ≦Ｒma
x ≦１．０μｍであることを特徴とするものである。
水電解液二次電池は、正極端子を兼ねる耐食性金属から
なる正極ケースと負極ケースとを封口材を介して封口
し、これらケース内に正極、負極およびフッ素化リチウ
ム化合物を電解質として含有する非水電解液を内包した
構造の扁平形非水電解液電池において、前記正極が接す
る前記正極ケース内面の表面粗さは、触針法測定におい
て中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ≦Ｒａ≦０．
５μｍで、かつ最大高さ（Ｒmax ）が０．１μｍ≦Ｒma
x ≦１．０μｍであることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる非水電解液
電池を図１を参照して詳細に説明する。
電池を図１を参照して詳細に説明する。
【００１３】耐食性金属からなる正極ケース１内には、
正極２が収納されている。この正極２が接する前記正極
ケース１の内面には、コロイダルカーボンのような集電
体３が被覆されている。セパレ―タ４は、前記正極２上
に配置されている。前記セパレータ４には、非水電解液
が含浸保持されている。負極５は、前記セパレータ４上
に配置されている。前記正極ケース１の開口部には、絶
縁ガスケット６を介して負極ケース７が設けられてお
り、この負極ケース７および前記正極ケース１のかしめ
加工により前記正極ケース１および前記負極ケース７内
に前記正極２、セパレ―タ４および負極５が密閉されて
いる。なお、前記負極５が接する前記負極ケース７の内
面はエキスパンドメタルような集電体８が配置されてい
る。
正極２が収納されている。この正極２が接する前記正極
ケース１の内面には、コロイダルカーボンのような集電
体３が被覆されている。セパレ―タ４は、前記正極２上
に配置されている。前記セパレータ４には、非水電解液
が含浸保持されている。負極５は、前記セパレータ４上
に配置されている。前記正極ケース１の開口部には、絶
縁ガスケット６を介して負極ケース７が設けられてお
り、この負極ケース７および前記正極ケース１のかしめ
加工により前記正極ケース１および前記負極ケース７内
に前記正極２、セパレ―タ４および負極５が密閉されて
いる。なお、前記負極５が接する前記負極ケース７の内
面はエキスパンドメタルような集電体８が配置されてい
る。
【００１４】次に、前記正極ケース１、正極２、負極
４、セパレータ３および非水電解液について詳細に説明
する。
４、セパレータ３および非水電解液について詳細に説明
する。
【００１５】（１）正極ケース１ この正極ケース１は、例えばステンレス鋼のような耐食
性金属からなり、前記正極２と接する内面の表面粗さは
触針法測定において中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１
μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍで、かつ最大高さ（Ｒmax ）が
０．１μｍ≦Ｒmax ≦１．０μｍである。
性金属からなり、前記正極２と接する内面の表面粗さは
触針法測定において中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１
μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍで、かつ最大高さ（Ｒmax ）が
０．１μｍ≦Ｒmax ≦１．０μｍである。
【００１６】前記Ｒａ、Ｒmax をそれぞれ０．０１μｍ
未満、０．１μｍ未満にすると、正極ケースの内面が平
滑になり過ぎて正極との密着性がかえって低下して隙間
を生じ、この隙間に非水電解液中のフッ素化リチウム化
合物の分解により発生した遊離酸が蓄積されて局所的な
腐食を進行する恐れがある。一方、前記Ｒａ、Ｒmaxが
それぞれ０．５μｍ、１．０μｍを超えると、正極ケー
ス内面が粗くなって、歪みや傷等が存在し、これらを起
点として腐食を生じる恐れがある。
未満、０．１μｍ未満にすると、正極ケースの内面が平
滑になり過ぎて正極との密着性がかえって低下して隙間
を生じ、この隙間に非水電解液中のフッ素化リチウム化
合物の分解により発生した遊離酸が蓄積されて局所的な
腐食を進行する恐れがある。一方、前記Ｒａ、Ｒmaxが
それぞれ０．５μｍ、１．０μｍを超えると、正極ケー
ス内面が粗くなって、歪みや傷等が存在し、これらを起
点として腐食を生じる恐れがある。
【００１７】（２）正極２ この正極２は、正極活物質と、黒鉛のような導電助剤
と、結着剤とを含む混合物を加圧成形することにより作
製される。
と、結着剤とを含む混合物を加圧成形することにより作
製される。
【００１８】前記正極活物質としては、種々の酸化物、
例えば五酸化バナジウム、二酸化マンガン、リチウムマ
ンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチ
ウム含有コバルト化合物、リチウム含有ニッケルコバル
ト酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化
チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物など
を挙げることができる。中でも、リチウムコバルト酸化
物（ＬｉＣｏＯ2 ）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮ
ｉＯ2 ）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、
ＬｉＭｎＯ2 ）を用いると、高電圧が得られるために好
ましい。
例えば五酸化バナジウム、二酸化マンガン、リチウムマ
ンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチ
ウム含有コバルト化合物、リチウム含有ニッケルコバル
ト酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化
チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物など
を挙げることができる。中でも、リチウムコバルト酸化
物（ＬｉＣｏＯ2 ）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮ
ｉＯ2 ）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、
ＬｉＭｎＯ2 ）を用いると、高電圧が得られるために好
ましい。
【００１９】前記導電剤としては、例えばアセチレンブ
ラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができ
る。
ラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができ
る。
【００２０】前記結着剤としては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＥ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等
を用いることができる。
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＥ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等
を用いることができる。
【００２１】（３）負極５ この負極５は、リチウムを吸蔵・放出する材料、導電剤
および結着剤からなる混合物を加圧成形することにより
作製される。この炭素材は、リチウムが予めドープされ
ている。
および結着剤からなる混合物を加圧成形することにより
作製される。この炭素材は、リチウムが予めドープされ
ている。
【００２２】前記リチウムを吸蔵・放出する材料として
は、例えば金属リチウム、リチウム合金またはリチウム
を吸蔵・放出する炭素材料を挙げることができる。
は、例えば金属リチウム、リチウム合金またはリチウム
を吸蔵・放出する炭素材料を挙げることができる。
【００２３】前記炭素質材料としては、例えば人造黒
鉛、天然黒鉛、熱分解炭素、コークス、樹脂焼成体、メ
ソフェーズ小球体、メソフェーズ系ピッチ等を用いるこ
とができる。
鉛、天然黒鉛、熱分解炭素、コークス、樹脂焼成体、メ
ソフェーズ小球体、メソフェーズ系ピッチ等を用いるこ
とができる。
【００２４】前記導電材としては、例えばアセチレンブ
ラック、カーボンブラック等を用いることができる。
ラック、カーボンブラック等を用いることができる。
【００２５】前記結着剤としては、例えばスチレン・ブ
タジエンラテックス（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセル
ロース（ＣＭＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＥ）、エチレン
−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ニトリル
−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、フッ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン３元
系共重合体、ポリトリフルオロエチレン（ＰＴｒＦ
Ｅ）、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合
体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合
体等を用いることができる。
タジエンラテックス（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセル
ロース（ＣＭＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＥ）、エチレン
−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、ニトリル
−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、フッ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン３元
系共重合体、ポリトリフルオロエチレン（ＰＴｒＦ
Ｅ）、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合
体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合
体等を用いることができる。
【００２６】（４）セパレータ４ このセパレータ４は、例えばポリプロピレン不織布、微
孔性ポリエチレンフィルム等からなる。
孔性ポリエチレンフィルム等からなる。
【００２７】（５）非水電解液 この非水電解液は、有機溶媒にフッ素化リチウム化合物
からなる電解質を溶解した組成を有する。
からなる電解質を溶解した組成を有する。
【００２８】前記有機溶媒としては、例えばエチレンカ
ーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボ
ネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、
エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラク
トン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，
２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、
ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２
−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。
これらの溶媒葉、１種または２種以上の混合物の形態で
用いることができる。
ーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボ
ネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、
エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラク
トン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，
２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、
ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２
−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。
これらの溶媒葉、１種または２種以上の混合物の形態で
用いることができる。
【００２９】前記電解質としては、例えばホウフッ化リ
チウム（ＬｉＢＦ4 ）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6 ）六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、トリ
フルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 ）、リチウムフルオロメタンスルホン酸イミド［Ｌ
ｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ］、リチウムフルオロエタンス
ルホン酸イミド［ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 ］から選
ばれる少なくとも１種を挙げることができる。
チウム（ＬｉＢＦ4 ）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ6 ）六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、トリ
フルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 ）、リチウムフルオロメタンスルホン酸イミド［Ｌ
ｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 ］、リチウムフルオロエタンス
ルホン酸イミド［ＬｉＮ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 ］から選
ばれる少なくとも１種を挙げることができる。
【００３０】前記電解質の非水溶媒に対する溶解量は、
０．５〜１．５モル／ｌとすることが望ましい。
０．５〜１．５モル／ｌとすることが望ましい。
【００３１】本発明者らは、フッ素化リチウム化合物を
電解質として含む非水電解液を備えた扁平形非水電解液
電池の高温環境下での長期保存時における正極ケースの
腐食挙動について検討した結果、前記正極ケースの正極
と接する内面の傷が存在する箇所や正極との隙間の箇所
で腐食が多く見られることを究明した。これは、腐食の
多くが正極ケース内面に傷、歪みや正極との隙間が存在
する場合、それを開始点として腐食が進行し、孔食とな
りやすいと考えられる。
電解質として含む非水電解液を備えた扁平形非水電解液
電池の高温環境下での長期保存時における正極ケースの
腐食挙動について検討した結果、前記正極ケースの正極
と接する内面の傷が存在する箇所や正極との隙間の箇所
で腐食が多く見られることを究明した。これは、腐食の
多くが正極ケース内面に傷、歪みや正極との隙間が存在
する場合、それを開始点として腐食が進行し、孔食とな
りやすいと考えられる。
【００３２】すなわち、前記正極ケース内面の傷や歪み
の欠陥部分は不動体皮膜が弱くなっているため、前記電
解液の不純物や前記電解質の分解により生じた遊離酸に
よって前記皮膜が破壊されて腐食が進行し、金属が溶出
する。
の欠陥部分は不動体皮膜が弱くなっているため、前記電
解液の不純物や前記電解質の分解により生じた遊離酸に
よって前記皮膜が破壊されて腐食が進行し、金属が溶出
する。
【００３３】一方、前記正極と正極ケース内面の缶に隙
間が生じると、この隙間に前記電解質の分解により生じ
た遊離酸が滞留し、この滞留部が腐食の開始点として作
用して前記皮膜が破壊されて腐食が進行し、金属が溶出
する。
間が生じると、この隙間に前記電解質の分解により生じ
た遊離酸が滞留し、この滞留部が腐食の開始点として作
用して前記皮膜が破壊されて腐食が進行し、金属が溶出
する。
【００３４】このようなことから、本発明者等はフッ素
化リチウム化合物を電解質として含む非水電解液を備え
た扁平形非水電解液電池において正極が接する前記正極
ケース内面の表面粗さを触針法測定における中心線平均
粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍで、か
つ最大高さ（Ｒmax ）が０．１μｍ≦Ｒmax ≦１．０μ
ｍにすることによって、高温環境下での長期保存時にお
ける前記正極ケースの腐食を防止できることを見出し
た。
化リチウム化合物を電解質として含む非水電解液を備え
た扁平形非水電解液電池において正極が接する前記正極
ケース内面の表面粗さを触針法測定における中心線平均
粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ≦Ｒａ≦０．５μｍで、か
つ最大高さ（Ｒmax ）が０．１μｍ≦Ｒmax ≦１．０μ
ｍにすることによって、高温環境下での長期保存時にお
ける前記正極ケースの腐食を防止できることを見出し
た。
【００３５】したがって、腐食の進行に起因する電解液
中に溶解した金属の再析出による内部短絡、内部抵抗の
上昇、さらには正極ケース孔食による漏液を防止した高
信頼性の扁平形非水電解液電池を提供できる。
中に溶解した金属の再析出による内部短絡、内部抵抗の
上昇、さらには正極ケース孔食による漏液を防止した高
信頼性の扁平形非水電解液電池を提供できる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。
する。
【００３７】（実施例１〜４および比較例１，２） ＜正極ケースの作製＞まず、高耐食性ステンレス鋼であ
るＪＩＳ規格ＳＵＳ４４４ステンレス鋼からなる厚さ
０．２５ｍｍの板材について触針法によって表面粗さを
測定した。表面粗さ測定は、図２に示すように板材１１
の圧延方向に対して０°，４５°，９０°，３１５°の
４つの角度の方向に０．２５ｍｍの長さに亘って測定
し、Ｒａ，Ｒmax の４箇所の平均値を算出し、下記表１
に示す板材サンプルを選別した。
るＪＩＳ規格ＳＵＳ４４４ステンレス鋼からなる厚さ
０．２５ｍｍの板材について触針法によって表面粗さを
測定した。表面粗さ測定は、図２に示すように板材１１
の圧延方向に対して０°，４５°，９０°，３１５°の
４つの角度の方向に０．２５ｍｍの長さに亘って測定
し、Ｒａ，Ｒmax の４箇所の平均値を算出し、下記表１
に示す板材サンプルを選別した。
【００３８】前記各板材サンプルを用いて正極ケースを
成形、加工により作製した。なお、正極ケースの内面の
表面粗さが成形前と変化していないことを確認した。
成形、加工により作製した。なお、正極ケースの内面の
表面粗さが成形前と変化していないことを確認した。
【００３９】＜正極の作製＞五酸化バナジウム粉末１０
０重量部に人造黒鉛１０重量部、ポリテトラフルオロエ
チレン粉末５重量部を配合し、攪拌した後、得られた混
合物を５トン／ｃｍ2 でペレット状に加圧成形した。つ
づいて、このペレットを１５０℃で５時間乾燥して正極
を作製した。
０重量部に人造黒鉛１０重量部、ポリテトラフルオロエ
チレン粉末５重量部を配合し、攪拌した後、得られた混
合物を５トン／ｃｍ2 でペレット状に加圧成形した。つ
づいて、このペレットを１５０℃で５時間乾燥して正極
を作製した。
【００４０】＜負極の作製＞メソフェーズピッチを原料
とするピッチ系炭素繊維を細かく粉砕し、２８００℃の
温度で焼成して炭素粉末を得た。つづいて、前記炭素粉
末９５重量部とスチレン・ブタジエンゴム５重量部とを
混合、攪拌した後、得られた混合物を５トン／ｃｍ2 で
ペレット状に加圧成形し、さらに１５０℃で５時間乾燥
することにより負極を作製した。
とするピッチ系炭素繊維を細かく粉砕し、２８００℃の
温度で焼成して炭素粉末を得た。つづいて、前記炭素粉
末９５重量部とスチレン・ブタジエンゴム５重量部とを
混合、攪拌した後、得られた混合物を５トン／ｃｍ2 で
ペレット状に加圧成形し、さらに１５０℃で５時間乾燥
することにより負極を作製した。
【００４１】次いで、内面にコロイダルカーボンを集電
体として被覆した前記各正極ケースに前記正極を収納し
た。また、内面に厚さ０．０５ｍｍのニッケル製エキス
パンドメタルを配置し、さらにこのパンチドメタルに前
記炭素粉末の電気容量に相当する金属リチウムを圧着し
たステンレス鋼からなる負極ケースに前記負極を収納し
た。これら正極ケースおよび負極ケースを前記正極と負
極の間に非水電解液が含浸されたポリプロピレン不織布
からなるセパレータを介在し、絶縁ガスケットで気密に
密封することにより前述した図１に示す構造の６種のコ
イン型リチウム電池を組み立てた。
体として被覆した前記各正極ケースに前記正極を収納し
た。また、内面に厚さ０．０５ｍｍのニッケル製エキス
パンドメタルを配置し、さらにこのパンチドメタルに前
記炭素粉末の電気容量に相当する金属リチウムを圧着し
たステンレス鋼からなる負極ケースに前記負極を収納し
た。これら正極ケースおよび負極ケースを前記正極と負
極の間に非水電解液が含浸されたポリプロピレン不織布
からなるセパレータを介在し、絶縁ガスケットで気密に
密封することにより前述した図１に示す構造の６種のコ
イン型リチウム電池を組み立てた。
【００４２】なお、前記非水電解液としてはＬｉＣＦ3
ＳＯ3 をエチレンカーボネートおよびジエチルカーボネ
ートの混合溶媒（混合体積比率１：１）に１．０モル／
Ｌ溶解した組成のものを使用した。
ＳＯ3 をエチレンカーボネートおよびジエチルカーボネ
ートの混合溶媒（混合体積比率１：１）に１．０モル／
Ｌ溶解した組成のものを使用した。
【００４３】得られた実施例１〜４および比較例１，２
の電池について２０℃の温度下で１５ｋΩの抵抗を負荷
とし、２．０Ｖまで連続放電を行ない、初期放電容量を
測定した。
の電池について２０℃の温度下で１５ｋΩの抵抗を負荷
とし、２．０Ｖまで連続放電を行ない、初期放電容量を
測定した。
【００４４】また、実施例１〜４および比較例１，２の
電池について８０℃の温度下で２０日間保存し、保存後
の内部抵抗を測定した後、同様な連続放電を行なって初
期放電容量に対する放電容量残存率を求めた。
電池について８０℃の温度下で２０日間保存し、保存後
の内部抵抗を測定した後、同様な連続放電を行なって初
期放電容量に対する放電容量残存率を求めた。
【００４５】これらの結果を下記表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】前記表１から明らかなように実施例１〜４
の電池は、比較例１，２の電池に比べて保存後の容量残
存率が高く、かつ貯蔵後の内部抵抗も低いことがわか
る。
の電池は、比較例１，２の電池に比べて保存後の容量残
存率が高く、かつ貯蔵後の内部抵抗も低いことがわか
る。
【００４８】なお、前述した放電試験後に各電池を分解
した。その結果、実施例１〜４の電池の正極ケース腐食
が認められなかった。これに対し、比較例１，２の電池
の正極ケースは刻印の裏面に相当する部分に多くの孔食
状の腐食が認められた。
した。その結果、実施例１〜４の電池の正極ケース腐食
が認められなかった。これに対し、比較例１，２の電池
の正極ケースは刻印の裏面に相当する部分に多くの孔食
状の腐食が認められた。
【００４９】（実施例５，６および比較例３，４）正極
ケースとして下記表２に示す表面粗さを有するものを用
いた以外、実施例１と同様に前述した図１に示す構造の
４種のコイン型リチウム電池を組み立てた。
ケースとして下記表２に示す表面粗さを有するものを用
いた以外、実施例１と同様に前述した図１に示す構造の
４種のコイン型リチウム電池を組み立てた。
【００５０】得られた実施例５，６および比較例３，４
の電池について実施例１と同様に初期放電容量、保存後
の内部抵抗および放電容量残存率を求めた。これらの結
果を下記表２に示す。
の電池について実施例１と同様に初期放電容量、保存後
の内部抵抗および放電容量残存率を求めた。これらの結
果を下記表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】前記表２から明らかなように実施例５，６
の電池は、比較例３，４の電池に比べて保存後の容量残
存率が高く、かつ貯蔵後の内部抵抗も低いことがわか
る。
の電池は、比較例３，４の電池に比べて保存後の容量残
存率が高く、かつ貯蔵後の内部抵抗も低いことがわか
る。
【００５３】なお、前述した放電試験後に各電池を分解
した。その結果、実施例５，６の電池の正極ケース腐食
が認められなかった。これに対し、比較例３，４の電池
の正極ケースは刻印の裏面に相当する部分に多くの孔食
状の腐食が認められた。
した。その結果、実施例５，６の電池の正極ケース腐食
が認められなかった。これに対し、比較例３，４の電池
の正極ケースは刻印の裏面に相当する部分に多くの孔食
状の腐食が認められた。
【００５４】なお、実施例１〜６ではコイン形のリチウ
ム電池について説明したが、カード型リチウム電池にも
同様に適用することができる。
ム電池について説明したが、カード型リチウム電池にも
同様に適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、長
期保存時における正極ケースの腐食を防止し、腐食の進
行に起因する電解液中に溶解した金属の再析出による内
部短絡、内部抵抗の上昇、さらには正極ケース孔食によ
る漏液を防止した高信頼性の扁平形非水電解液電池を提
供することができる。
期保存時における正極ケースの腐食を防止し、腐食の進
行に起因する電解液中に溶解した金属の再析出による内
部短絡、内部抵抗の上昇、さらには正極ケース孔食によ
る漏液を防止した高信頼性の扁平形非水電解液電池を提
供することができる。
【図１】本発明におけるコイン型非水電解液二次電池を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】本発明の実施例におけるステンレス鋼板材の触
針法による表面粗さの測定箇所を説明するための平面
図。
針法による表面粗さの測定箇所を説明するための平面
図。
１…正極ケース、 ２…正極、 ４…セパレータ、 ５…負極、 ７…負極ケース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA02 CC06 DD10 KK01 5H029 AJ04 AJ13 AK02 AK03 AK05 AL06 AL07 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 DJ02 EJ01 HJ04
Claims (1)
- 【請求項１】 正極端子を兼ねる耐食性金属からなる正
極ケースと負極ケースとを封口材を介して封口し、これ
らケース内に正極、負極およびフッ素化リチウム化合物
を電解質として含有する非水電解液を内包した構造の扁
平形非水電解液電池において、 前記正極が接する前記正極ケース内面の表面粗さは、触
針法測定において中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０１μ
ｍ≦Ｒａ≦０．５μｍで、かつ最大高さ（Ｒmax ）が
０．１μｍ≦Ｒmax ≦１．０μｍであることを特徴とす
る扁平形非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226776A JP2000058009A (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 扁平形非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10226776A JP2000058009A (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 扁平形非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000058009A true JP2000058009A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16850440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10226776A Pending JP2000058009A (ja) | 1998-08-11 | 1998-08-11 | 扁平形非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000058009A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148567A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JPH04206167A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-28 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH04337258A (ja) * | 1991-05-15 | 1992-11-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系電解液電池 |
| JPH06314563A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-08 | Toyo Kohan Co Ltd | 電 池 |
| JPH08138686A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池 |
-
1998
- 1998-08-11 JP JP10226776A patent/JP2000058009A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148567A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JPH04206167A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-28 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH04337258A (ja) * | 1991-05-15 | 1992-11-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系電解液電池 |
| JPH06314563A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-08 | Toyo Kohan Co Ltd | 電 池 |
| JPH08138686A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080122 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |