JP2003077482A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
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- JP2003077482A JP2003077482A JP2001264421A JP2001264421A JP2003077482A JP 2003077482 A JP2003077482 A JP 2003077482A JP 2001264421 A JP2001264421 A JP 2001264421A JP 2001264421 A JP2001264421 A JP 2001264421A JP 2003077482 A JP2003077482 A JP 2003077482A
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- electrode
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- Y02E60/12—
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】広い温度範囲において優れた放電特性を示す電
池を提供する。 【解決手段】正極と、正極に対峙して配された負極と、
正極および負極の間に挟まれたセパレータと、電解質と
を備え、正極および負極の少なくとも一方の極が、活物
質粉末を含む合剤層を有する電池において、合剤層が複
数の層により構成され、セパレータを介して他方の極に
対面する領域の合剤層に含まれる活物質粉末の比表面積
を他層に含まれるそれよりも大きくする。
池を提供する。 【解決手段】正極と、正極に対峙して配された負極と、
正極および負極の間に挟まれたセパレータと、電解質と
を備え、正極および負極の少なくとも一方の極が、活物
質粉末を含む合剤層を有する電池において、合剤層が複
数の層により構成され、セパレータを介して他方の極に
対面する領域の合剤層に含まれる活物質粉末の比表面積
を他層に含まれるそれよりも大きくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池に関するもの
であって、より詳しくは広い温度範囲における放電特性
を向上させるための電極の改良に関する。
であって、より詳しくは広い温度範囲における放電特性
を向上させるための電極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電池用電極は、リチウム一次電
池の負極のように活物質単体を用いるほかには、活物質
粉末、導電材および結合剤を含む活物質合剤をペレット
状に加圧成形したものや、導電性の芯体に担持させたも
のが広く用いられている。芯体には、たとえば箔状、網
状またはスポンジ状のものが用いられている。合剤は、
それを含むペーストの塗布、あらかじめ形成されたシー
ト状のそれの圧着等によって芯体と一体化される。
池の負極のように活物質単体を用いるほかには、活物質
粉末、導電材および結合剤を含む活物質合剤をペレット
状に加圧成形したものや、導電性の芯体に担持させたも
のが広く用いられている。芯体には、たとえば箔状、網
状またはスポンジ状のものが用いられている。合剤は、
それを含むペーストの塗布、あらかじめ形成されたシー
ト状のそれの圧着等によって芯体と一体化される。
【０００３】電子機器または電気機器の用途の拡大につ
れ、その駆動源としての電池のさらなる特性の向上が求
められている。周囲の温度が低下すると、電極表面の反
応性が低下して、電池の出力特性は低下する。そこで、
低温から室温を含む高温にかけての広い温度範囲におい
て良好な放電特性を示す電池が求められていた。粉末状
活物質を用いた電池の特性は、活物質粒子の形状に依存
する。比表面積が相対的に大きい活物質を用いた電池
は、たとえば氷点下といった低温において良好な放電特
性を示す。しかしながら、その一方で、合剤中に活物質
を高い密度で充填することが困難であることから、室温
以上における放電特性に劣る。比表面積が小さい活物質
を用いた電池は、室温以上において優れた放電特性を示
す一方で、前者に比べて低温における放電特性に劣る。
なお、ここでいう比表面積は、たとえばいわゆるＢＥＴ
法により得られる値であって、一般の活物質において
は、粒径以上に粒内に存在する細孔など、その構造に依
存する。比表面積が大きい活物質粉末は、粒子内に多く
の細孔が存在したり、形状のひずみを有する。
れ、その駆動源としての電池のさらなる特性の向上が求
められている。周囲の温度が低下すると、電極表面の反
応性が低下して、電池の出力特性は低下する。そこで、
低温から室温を含む高温にかけての広い温度範囲におい
て良好な放電特性を示す電池が求められていた。粉末状
活物質を用いた電池の特性は、活物質粒子の形状に依存
する。比表面積が相対的に大きい活物質を用いた電池
は、たとえば氷点下といった低温において良好な放電特
性を示す。しかしながら、その一方で、合剤中に活物質
を高い密度で充填することが困難であることから、室温
以上における放電特性に劣る。比表面積が小さい活物質
を用いた電池は、室温以上において優れた放電特性を示
す一方で、前者に比べて低温における放電特性に劣る。
なお、ここでいう比表面積は、たとえばいわゆるＢＥＴ
法により得られる値であって、一般の活物質において
は、粒径以上に粒内に存在する細孔など、その構造に依
存する。比表面積が大きい活物質粉末は、粒子内に多く
の細孔が存在したり、形状のひずみを有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためのものであり、広い温度範囲において優れ
た放電特性を示す電池を提供することを目的とする。
解決するためのものであり、広い温度範囲において優れ
た放電特性を示す電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、正極と、そ
れに対峙して配された負極と、正負極の間に挟まれたセ
パレータと、電解質とを備え、正極および負極の少なく
とも一方の極が活物質粉末を含む合剤層を有する電池に
おいて、合剤層を他方の極とセパレータを介して対面し
て配された他層よりも比表面積が大きい活物質粉末を用
いた層を含む複数の層により構成する。
れに対峙して配された負極と、正負極の間に挟まれたセ
パレータと、電解質とを備え、正極および負極の少なく
とも一方の極が活物質粉末を含む合剤層を有する電池に
おいて、合剤層を他方の極とセパレータを介して対面し
て配された他層よりも比表面積が大きい活物質粉末を用
いた層を含む複数の層により構成する。
【０００６】また、本発明の他の形態によると、同様の
電池において、他方の極に近づくにつれ活物質粉末の比
表面積が大きくなり、好ましくは他方の極に遠ざかるに
つれ活物質粉末の充填密度が高くなる合剤層を用いる。
電池において、他方の極に近づくにつれ活物質粉末の比
表面積が大きくなり、好ましくは他方の極に遠ざかるに
つれ活物質粉末の充填密度が高くなる合剤層を用いる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、他層よりも比表面積
が大きい活物質粉末を用いた合剤層、すなわち低温にお
いて良好な放電特性を示す層が他方の極とセパレータを
介して対面して配され、さらにそれと別に低温における
放電特性に劣るものの室温において良好な放電特性を示
す合剤層が配される。
が大きい活物質粉末を用いた合剤層、すなわち低温にお
いて良好な放電特性を示す層が他方の極とセパレータを
介して対面して配され、さらにそれと別に低温における
放電特性に劣るものの室温において良好な放電特性を示
す合剤層が配される。
【０００８】本発明は、円筒型電池など、正極および負
極がセパレータとともに捲回されて用いられる電池と、
ボタン型電池など、一対の正極および負極がセパレータ
を挟んで平面上に配される電池の双方に適用される。両
極がセパレータとともに捲回されて電極体として用いら
れる電池においては、電極の両面がそれぞれ対極と対向
することから、好ましくは電極用芯体の両面にそれぞ
れ、最上層に他の合剤層よりも比表面積が大きい活物質
粉末を含む層が配された多層構造の合剤層が形成され
る。両極がセパレータを挟んで平面上に配される電池に
おいては、芯体の対極と向かい合う側の面のみに積層し
て上記と同様の多層構造の合剤層が形成される。また、
芯体の対極と向かい合う側の面に活物質粉末の比表面積
が大きい層が配され、他方の面にそれよりも比表面積が
小さい層、好ましくは活物質粉末の充填密度が高い層が
配される。本発明は、芯体を有さない電極を用いた電池
にも適用される。そのような電池には、セパレータを介
して対極に向かい合う最上層に、他層よりも活物質粉末
の比表面積が大きい層が配された多層構造の合剤層が用
いられる。これら活物質粉末の形状が互いに異なる複数
の合剤層を配することで、これらの層が互いに低温およ
び室温での放電特性の低下を補うのみならず、いずれの
温度領域においても充分な特性を発揮する電池が得られ
る。
極がセパレータとともに捲回されて用いられる電池と、
ボタン型電池など、一対の正極および負極がセパレータ
を挟んで平面上に配される電池の双方に適用される。両
極がセパレータとともに捲回されて電極体として用いら
れる電池においては、電極の両面がそれぞれ対極と対向
することから、好ましくは電極用芯体の両面にそれぞ
れ、最上層に他の合剤層よりも比表面積が大きい活物質
粉末を含む層が配された多層構造の合剤層が形成され
る。両極がセパレータを挟んで平面上に配される電池に
おいては、芯体の対極と向かい合う側の面のみに積層し
て上記と同様の多層構造の合剤層が形成される。また、
芯体の対極と向かい合う側の面に活物質粉末の比表面積
が大きい層が配され、他方の面にそれよりも比表面積が
小さい層、好ましくは活物質粉末の充填密度が高い層が
配される。本発明は、芯体を有さない電極を用いた電池
にも適用される。そのような電池には、セパレータを介
して対極に向かい合う最上層に、他層よりも活物質粉末
の比表面積が大きい層が配された多層構造の合剤層が用
いられる。これら活物質粉末の形状が互いに異なる複数
の合剤層を配することで、これらの層が互いに低温およ
び室温での放電特性の低下を補うのみならず、いずれの
温度領域においても充分な特性を発揮する電池が得られ
る。
【０００９】比表面積が大きい活物質粉末を高密度で充
填することは困難である。一般に、活物質粉末の充填密
度が高い層には、たとえば他層に用いられるそれよりも
比表面積が小さい活物質粉末が用いられる。換言すれ
ば、活物質粉末の比表面積が大きい層の充填密度は、一
般に活物質粉末の比表面積に起因して他層よりも低くな
る。したがって、本発明の電池には、対極に最も近くな
るよう、すなわちセパレータを介して対極と対面する最
上層に他層よりも充填密度が低い層が配され、他層、よ
り好ましくは最も遠くなるように、その充填密度が高い
層が配された電池が含まれる。他の合剤層よりも活物質
粉末の充填密度が高い合剤層は、好ましくは、高い導電
性を確保するため、芯体または集電のための集電体と接
して配される。合剤層は多層構造である必要はなく、た
とえばその厚さ方向に活物質の比表面積を連続的に変化
させてもよい。
填することは困難である。一般に、活物質粉末の充填密
度が高い層には、たとえば他層に用いられるそれよりも
比表面積が小さい活物質粉末が用いられる。換言すれ
ば、活物質粉末の比表面積が大きい層の充填密度は、一
般に活物質粉末の比表面積に起因して他層よりも低くな
る。したがって、本発明の電池には、対極に最も近くな
るよう、すなわちセパレータを介して対極と対面する最
上層に他層よりも充填密度が低い層が配され、他層、よ
り好ましくは最も遠くなるように、その充填密度が高い
層が配された電池が含まれる。他の合剤層よりも活物質
粉末の充填密度が高い合剤層は、好ましくは、高い導電
性を確保するため、芯体または集電のための集電体と接
して配される。合剤層は多層構造である必要はなく、た
とえばその厚さ方向に活物質の比表面積を連続的に変化
させてもよい。
【００１０】電極は、たとえば合剤を用いてあらかじめ
形成された種類の異なるシートを芯体と重ね合わせたの
ち、これらを圧着して形成される。また、あらかじめ調
製された合剤を含むペーストを芯体に塗布乾燥して形成
される。芯体を用いない電極は、たとえば電極形成用の
金型に種類の異なる複数の合剤粉末を層構造を構成する
ように順に投入したのち、加圧して形成される。厚さ方
向に活物質粉末の充填密度が連続的に変化した電極は、
たとえば溶媒量が多く濃度の低いペーストをその表面を
水平に配された芯体に塗布し、活物質粉末の比表面積に
依存した沈降速度の違いを利用すればよい。比表面積が
小さく沈降速度が大きい粒子は、必然的に芯体近傍に、
すなわち対極とはより離れた位置に配され、比表面積が
大きく沈降速度が小さい粒子は、形成される膜の表面側
に配される。本発明は、導電性の芯体およびそれに担持
した活物質粉末を含む合剤層を有する電極を用いたあら
ゆる電池に適用される。とりわけ、正極活物質に二酸化
マンガンを用いた非水電解質電池に有用である。また、
正極及び負極のいずれにおいても有用である。
形成された種類の異なるシートを芯体と重ね合わせたの
ち、これらを圧着して形成される。また、あらかじめ調
製された合剤を含むペーストを芯体に塗布乾燥して形成
される。芯体を用いない電極は、たとえば電極形成用の
金型に種類の異なる複数の合剤粉末を層構造を構成する
ように順に投入したのち、加圧して形成される。厚さ方
向に活物質粉末の充填密度が連続的に変化した電極は、
たとえば溶媒量が多く濃度の低いペーストをその表面を
水平に配された芯体に塗布し、活物質粉末の比表面積に
依存した沈降速度の違いを利用すればよい。比表面積が
小さく沈降速度が大きい粒子は、必然的に芯体近傍に、
すなわち対極とはより離れた位置に配され、比表面積が
大きく沈降速度が小さい粒子は、形成される膜の表面側
に配される。本発明は、導電性の芯体およびそれに担持
した活物質粉末を含む合剤層を有する電極を用いたあら
ゆる電池に適用される。とりわけ、正極活物質に二酸化
マンガンを用いた非水電解質電池に有用である。また、
正極及び負極のいずれにおいても有用である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１２】《実施例１》ともに二酸化マンガンからな
り、表１に示すうちの一方の正極活物質、導電材として
のカーボンブラックおよび結着剤としてのフッ素樹脂
（ポリ四フッ化エチレン）を８５：１０：５の質量比で
含む合剤シートをそれぞれ作製し、さらにこのシートを
用いて、円筒型二酸化マンガン−リチウム一次電池を作
製した。
り、表１に示すうちの一方の正極活物質、導電材として
のカーボンブラックおよび結着剤としてのフッ素樹脂
（ポリ四フッ化エチレン）を８５：１０：５の質量比で
含む合剤シートをそれぞれ作製し、さらにこのシートを
用いて、円筒型二酸化マンガン−リチウム一次電池を作
製した。
【００１３】
【表１】
【００１４】ステンレス鋼からなるラス芯体の両面に正
極活物質２を含む正極合剤シートを配した後、これらを
圧着して一体化した。さらに、このラス芯体を正極活物
質１を含む一対の正極合剤シートで挟み込んだ後、これ
らを圧着して一体化して、図１に示すように、芯体２の
両面に第一合剤層３および第二合剤層４からなる合剤層
を形成した。以上のようにして多層構造の正極合剤層を
形成したのち、これを所定のサイズに裁断して正極板を
得た。
極活物質２を含む正極合剤シートを配した後、これらを
圧着して一体化した。さらに、このラス芯体を正極活物
質１を含む一対の正極合剤シートで挟み込んだ後、これ
らを圧着して一体化して、図１に示すように、芯体２の
両面に第一合剤層３および第二合剤層４からなる合剤層
を形成した。以上のようにして多層構造の正極合剤層を
形成したのち、これを所定のサイズに裁断して正極板を
得た。
【００１５】得られた正極板を用いて、図２に示すリチ
ウム一次電池を組み立てた。正極板６と、リチウム箔か
らなる負極板７と、両者の間にセパレータ８としてのポ
リエチレン製微多孔膜を挟んで捲回した。１，２−ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）および１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）を２
５：２５：５０の体積比で混合して得られた混合溶媒
に、電解質塩としてのトリフルオロメタンスルホン酸リ
チウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）を１モル／リットルの割合で
混合して非水系電解液を調製した。
ウム一次電池を組み立てた。正極板６と、リチウム箔か
らなる負極板７と、両者の間にセパレータ８としてのポ
リエチレン製微多孔膜を挟んで捲回した。１，２−ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）および１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）を２
５：２５：５０の体積比で混合して得られた混合溶媒
に、電解質塩としてのトリフルオロメタンスルホン酸リ
チウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）を１モル／リットルの割合で
混合して非水系電解液を調製した。
【００１６】負極板７と電池ケース９の底部とを負極リ
ード１１によって接続した後、電池ケース９内部に下部
絶縁板１２ｂを配し、さらに捲回体を電池ケース９に収
容した。上部絶縁板１２ａを隔てて、正極端子を備えた
封口体１３と正極板７とを正極リード１０により接続
し、さらに上記のようにして得られた電解液を電池ケー
ス９に注入した後、電池ケース９の開口部にガスケット
１４を介して封口体１３を装着して、設計容量が１５０
０ｍＡｈで、外径が１７ｍｍ、高さが３３．５ｍｍの円
筒型二酸化マンガン−リチウム一次電池を得た。
ード１１によって接続した後、電池ケース９内部に下部
絶縁板１２ｂを配し、さらに捲回体を電池ケース９に収
容した。上部絶縁板１２ａを隔てて、正極端子を備えた
封口体１３と正極板７とを正極リード１０により接続
し、さらに上記のようにして得られた電解液を電池ケー
ス９に注入した後、電池ケース９の開口部にガスケット
１４を介して封口体１３を装着して、設計容量が１５０
０ｍＡｈで、外径が１７ｍｍ、高さが３３．５ｍｍの円
筒型二酸化マンガン−リチウム一次電池を得た。
【００１７】（比較例１）実施例１で用いたものと同様
の正極活物質１を含む正極合剤シートの一対をステンレ
ス鋼からなるラス芯体の両面に圧着し、さらにこれを所
定のサイズに裁断して正極板を得た。得られた正極板を
用いて、実施例１と同様の円筒型一次電池を組み立て
た。
の正極活物質１を含む正極合剤シートの一対をステンレ
ス鋼からなるラス芯体の両面に圧着し、さらにこれを所
定のサイズに裁断して正極板を得た。得られた正極板を
用いて、実施例１と同様の円筒型一次電池を組み立て
た。
【００１８】（比較例２）実施例１で用いたものと同様
の正極活物質２を含む正極合剤シートの一対をステンレ
ス鋼からなるラス芯体の両面に圧着し、さらにこれを所
定のサイズに裁断して正極板を得た。得られた正極板を
用いて、実施例１と同様の円筒型一次電池を組み立て
た。
の正極活物質２を含む正極合剤シートの一対をステンレ
ス鋼からなるラス芯体の両面に圧着し、さらにこれを所
定のサイズに裁断して正極板を得た。得られた正極板を
用いて、実施例１と同様の円筒型一次電池を組み立て
た。
【００１９】（比較例３）実施例１で用いたものと同様
の正極活物質１を含む正極合剤シートの一対をステンレ
ス鋼からなるラス芯体の両面に圧着し、さらにその両面
に正極活物質２を含む正極合剤シートの一対を圧着した
のち、これを所定のサイズに裁断して正極板を得た。す
なわち、実施例１の正極板と比べて、正極合剤層の構成
が逆の正極板を得た。得られた正極板を用いて、実施例
１と同様の円筒型一次電池を組み立てた。
の正極活物質１を含む正極合剤シートの一対をステンレ
ス鋼からなるラス芯体の両面に圧着し、さらにその両面
に正極活物質２を含む正極合剤シートの一対を圧着した
のち、これを所定のサイズに裁断して正極板を得た。す
なわち、実施例１の正極板と比べて、正極合剤層の構成
が逆の正極板を得た。得られた正極板を用いて、実施例
１と同様の円筒型一次電池を組み立てた。
【００２０】以上のようにして得られた実施例１の電池
および比較例１〜３の電池を、室温（２３℃）および低
温（−２０℃）においてそれぞれ１Ａの電流値で定電流
放電させた。この試験における放電曲線を図３に示す。
図３（ａ）および（ｂ）の比較より明らかなように、比
較例１および２の電池が、低温または室温のいずれか一
方においてのみ良好な放電曲線を示すのに対して、本実
施例の電池は、室温下においては、比表面積が小さく充
填密度が高い正極活物質２のみを含む比較例２の電池と
同等の優れた放電特性を示し、低温下においても、比表
面積が大きく充填密度が低い正極活物質１のみを含む比
較例１の電池と同等の優れた放電曲線を示す。また、上
記の定電流放電の終止電圧を１．７Ｖとしたときの放電
容量の比を表２に示す。なお、比較例２の電池の２３℃
における放電容量を１００としている。
および比較例１〜３の電池を、室温（２３℃）および低
温（−２０℃）においてそれぞれ１Ａの電流値で定電流
放電させた。この試験における放電曲線を図３に示す。
図３（ａ）および（ｂ）の比較より明らかなように、比
較例１および２の電池が、低温または室温のいずれか一
方においてのみ良好な放電曲線を示すのに対して、本実
施例の電池は、室温下においては、比表面積が小さく充
填密度が高い正極活物質２のみを含む比較例２の電池と
同等の優れた放電特性を示し、低温下においても、比表
面積が大きく充填密度が低い正極活物質１のみを含む比
較例１の電池と同等の優れた放電曲線を示す。また、上
記の定電流放電の終止電圧を１．７Ｖとしたときの放電
容量の比を表２に示す。なお、比較例２の電池の２３℃
における放電容量を１００としている。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２より明らかなように、本実施例の電池
は、放電容量においても、低温下では比較例２の電池と
同等であって、低温下では比較例１の電池と同等の良好
な値を示す。以上のように、本実施例の電池は、室温お
よび低温のいずれにおいても良好な特性を示す。
は、放電容量においても、低温下では比較例２の電池と
同等であって、低温下では比較例１の電池と同等の良好
な値を示す。以上のように、本実施例の電池は、室温お
よび低温のいずれにおいても良好な特性を示す。
【００２３】《実施例２》実施例１で用いたものと同様
の２種類の二酸化マンガンからなる正極活物質を用い
て、図４に示すコイン型二酸化マンガン−リチウム一次
電池を作製した。正極合剤１、導電剤としてのカーボン
ブラックおよび結着剤としてのポリ四フッ化エチレンを
質量比で８５：１０：５で含む合剤粉末を電極形成用の
金型に投入した。その上に、正極活物質２とカーボンブ
ラックとポリ四フッ化エチレンを同じ比で含む号剤粉末
を投入した。これらを加圧成形して、２種類の合剤層６
ａおよび６ｂを有する正極板６を得た。
の２種類の二酸化マンガンからなる正極活物質を用い
て、図４に示すコイン型二酸化マンガン−リチウム一次
電池を作製した。正極合剤１、導電剤としてのカーボン
ブラックおよび結着剤としてのポリ四フッ化エチレンを
質量比で８５：１０：５で含む合剤粉末を電極形成用の
金型に投入した。その上に、正極活物質２とカーボンブ
ラックとポリ四フッ化エチレンを同じ比で含む号剤粉末
を投入した。これらを加圧成形して、２種類の合剤層６
ａおよび６ｂを有する正極板６を得た。
【００２４】円板状のリチウム金属を負極板７に、多孔
性ポリプロピレンシートをセパレータ８に用い、さらに
実施例１で用いたものと同様の電解液を用いて電池を作
製した。上記の正極板６、負極７およびセパレータを電
池ケース９に収容し、さらにケース９内に電解液を注入
したのち、ケース９の開口部をガスケット１４を介して
負極キャップ１５を配し、さらに封口して、設計容量が
５００ｍＡｈ、外径が２４．５ｍｍ、高さが５ｍｍのコ
イン型電池を組み立てた。ここで、正極活物質１を含む
合剤シートからなる合剤層を、セパレータ８に接した側
すなわち負極板７に最近の合剤層６ｂとした。
性ポリプロピレンシートをセパレータ８に用い、さらに
実施例１で用いたものと同様の電解液を用いて電池を作
製した。上記の正極板６、負極７およびセパレータを電
池ケース９に収容し、さらにケース９内に電解液を注入
したのち、ケース９の開口部をガスケット１４を介して
負極キャップ１５を配し、さらに封口して、設計容量が
５００ｍＡｈ、外径が２４．５ｍｍ、高さが５ｍｍのコ
イン型電池を組み立てた。ここで、正極活物質１を含む
合剤シートからなる合剤層を、セパレータ８に接した側
すなわち負極板７に最近の合剤層６ｂとした。
【００２５】（比較例４）表１に示す正極活物質１を含
む合剤のみを用いて、実施例２と同様に正極板を成形
し、さらにそれを用いてコイン型電池を組み立てた。
む合剤のみを用いて、実施例２と同様に正極板を成形
し、さらにそれを用いてコイン型電池を組み立てた。
【００２６】（比較例５）表１に示す正極活物質２を含
む合剤のみを用いて、実施例２と同様に正極板を成形
し、さらにそれを用いてコイン型電池を組み立てた。
む合剤のみを用いて、実施例２と同様に正極板を成形
し、さらにそれを用いてコイン型電池を組み立てた。
【００２７】（比較例６）実施例２と同様に成形した電
極板を用い、正極活物質２を含む合剤層を、セパレータ
８に接した側すなわち負極７に最近の合剤層６ｂになる
よう配して、実施例２と同様のコイン型電池を組み立て
た。
極板を用い、正極活物質２を含む合剤層を、セパレータ
８に接した側すなわち負極７に最近の合剤層６ｂになる
よう配して、実施例２と同様のコイン型電池を組み立て
た。
【００２８】以上のようにして得られた実施例２の電池
および比較例４〜６の電池を、実施例１と同様にして、
室温（２３℃）および低温（−２０℃）においてそれぞ
れ５００ｍＡの電流値で定電流放電させた。この定電流
放電時の各電池の放電容量の比を表３に示す。
および比較例４〜６の電池を、実施例１と同様にして、
室温（２３℃）および低温（−２０℃）においてそれぞ
れ５００ｍＡの電流値で定電流放電させた。この定電流
放電時の各電池の放電容量の比を表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】表３より明らかなように、比較例４および
５の電池が、低温または室温のいずれか一方においての
み良好な放電特性を示すのに対して、本実施例の電池
は、室温下においては、比表面積が小さく充填密度が高
い正極活物質２のみを含む比較例５の電池と同等の優れ
た放電特性を示し、低温下においても、比表面積が大き
く充填密度が低い正極活物質１のみを含む比較例４の電
池と同等の優れた放電曲線を示す。また、二種類の合剤
層の配置を入れ替えた比較例６は、低温および室温のい
ずれにおいても、従来の電池である比較例３および４よ
りも特性が劣る。
５の電池が、低温または室温のいずれか一方においての
み良好な放電特性を示すのに対して、本実施例の電池
は、室温下においては、比表面積が小さく充填密度が高
い正極活物質２のみを含む比較例５の電池と同等の優れ
た放電特性を示し、低温下においても、比表面積が大き
く充填密度が低い正極活物質１のみを含む比較例４の電
池と同等の優れた放電曲線を示す。また、二種類の合剤
層の配置を入れ替えた比較例６は、低温および室温のい
ずれにおいても、従来の電池である比較例３および４よ
りも特性が劣る。
【００３１】
【発明の効果】本発明によると、広い温度範囲で優れた
放電特性を示す電池を提供することができる。
放電特性を示す電池を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例に用いる電極の構成を示す図
であって、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は一部を切
り欠いた斜視図である。
であって、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は一部を切
り欠いた斜視図である。
【図２】同電極を用いた円筒型二酸化マンガン−リチウ
ム一次電池を示す縦断面図である。
ム一次電池を示す縦断面図である。
【図３】同電池の特性図であって、（ａ）は室温におけ
る放電曲線であり、（ｂ）は低温における放電曲線であ
る。
る放電曲線であり、（ｂ）は低温における放電曲線であ
る。
【図４】本発明の他の実施例の電池を示す縦断面図であ
る。
る。
１ 電池
２ 芯体
３、６ａ 第一合剤層
４、６ｂ 第二合剤層
６ 正極板
７ 負極板
８ セパレータ
９ 電池ケース
１０ 正極リード
１１ 負極リード
１２ａ 上部絶縁板
１２ｂ 下部絶縁板
１３ 封口体
１４ ガスケット
１５ 負極キャップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森田 誠二
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
(72)発明者 成瀬 悟
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） 5H024 AA03 AA12 BB18 CC02 CC03
CC07 CC16 FF11 FF32 HH00
HH08 HH13 HH15
5H050 AA05 AA06 BA06 CA05 CB12
FA02 FA05 FA08 FA17 GA05
GA27 HA05 HA07 HA08 HA12
Claims (6)
- 【請求項１】 正極と、前記正極に対峙して配された負
極と、前記正極および負極の間に挟まれたセパレータ
と、電解質とを備え、前記正極および負極の少なくとも
一方の極は、活物質粉末を含む複数の合剤層を有する電
池であって、他方の極と前記セパレータを介して対面し
ている前記合剤層は、他の合剤層よりも比表面積が大き
い活物質粉末を含む電池。 - 【請求項２】 前記複数の合剤層のうち他方の極と前記
セパレータを介して対面していない合剤層は、他の合剤
層よりも前記活物質粉末の充填密度が高い請求項１記載
の電池。 - 【請求項３】 前記他の合剤層よりも活物質粉末の充填
密度が高い合剤層が、芯体または集電のための集電体と
接して配された請求項２記載の電池。 - 【請求項４】 正極と、前記正極に対峙して配された負
極と、前記正極および負極の間に挟まれたセパレータ
と、電解質とを備え、前記正極および負極の少なくとも
一方の極は、活物質粉末を含みかつ他方の極に対向する
領域において前記他方の極に近づくにつれて前記活物質
粉末の比表面積が大きくなるように配された合剤層を有
する電池。 - 【請求項５】 前記合剤層内の前記活物質粉末の充填密
度が、前記他方の極より遠ざかるにつれて高くなる請求
項４記載の電池。 - 【請求項６】 前記正極の活物質が二酸化マンガンであ
り、前記電解質が非水電解質である請求項１または４に
記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001264421A JP4285930B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001264421A JP4285930B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003077482A true JP2003077482A (ja) | 2003-03-14 |
| JP4285930B2 JP4285930B2 (ja) | 2009-06-24 |
Family
ID=19091021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001264421A Expired - Lifetime JP4285930B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 電池 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4285930B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008251250A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Tdk Corp | アノード及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2009259502A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 非水電解液二次電池 |
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| JP2001076722A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Toshiba Battery Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001264421A patent/JP4285930B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP4665931B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2011-04-06 | Ｔｄｋ株式会社 | アノード及びリチウムイオン二次電池 |
| JP2009259502A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 非水電解液二次電池 |
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|---|---|
| JP4285930B2 (ja) | 2009-06-24 |
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