JP2005285632A - 非水電解質電池 - Google Patents
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Abstract
Description
一次電池用の正極活物質としては、例えば、金属酸化物、金属硫化物、導電性ポリマ−などが挙げられる。
まず、一次電池用の負極について説明する。
この非水電解質は、常温溶融塩を含む。また、非水電解質の形態は液状であることが望ましい。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
カーボンブラックをアルゴン雰囲気下で1400℃で24時間焼成することにより、以下に説明する方法で測定された半値幅、炭素濃度及び比表面積が下記表1に示す値の炭素質物Aを作製した。
焼成温度、焼成時間及び焼成雰囲気を下記表1に示すように変更すること以外は、前述した炭素質物Aで説明したのと同様にして炭素質物B〜Kを得た。
アセチレンブラック(電気化学工業株式会社製のデンカブラック50%プレス)を導電助剤として用意した。
CuKα線を用いる粉末X線回折における2θが25°±5°に現れるピークについて、ピークトップの1/2の強度(h/2)である部分のピーク幅を半値幅W(°)とした。X線チャートの一例を図2〜図4に示す。なお、各チャートの横軸は2θ(°)で、縦軸が強度(cps)である。図2は半値幅Wが12.2°の例で、図4は半値幅Wが3.3°の例である。また、図3に示すように、ピークのすそが高くなっている場合、ピークの形をほぼ左右対称とみなし、ピークの幅が測定できる方(W/2)の2倍の値を半値幅Wとした。図3の場合、(W/2)が8.4°であったため、半値幅Wは16.8°であった。
励起X線にはmonochronomatic Al Kα 1,2線(1486.6eV)を用い、X線径は1mm、X線出力は10kV,20mA、光電子脱出角度は35°として測定を行った。
キャリアガスには、N230%+He70%を用い、1サンプルにつき5回測定を行いその平均値を測定とした。
<正極の作製>
正極活物質として二酸化マンガン、導電助剤として炭素質物Aとグラファイト、結着剤としてポリテトラフルオロエチレンを用い、これらを重量比(正極活物質:炭素質物A:グラファイト:結着剤)で100:3:5:2となるように均一に混合した後、加圧成形して厚さ5mm、直径16.0mmのペレット状正極合剤を作製した。
厚さ5mm、直径16.0mmに打ち抜き加工したリチウム金属を負極とした。
1−エチル−3メチルイミダゾリウム4フッ化ホウ素(EMI・BF4)に電解質として0.6MのLiBF4を溶解させた液状の非水電解質(非水電解液)を調製した。
上記正極合剤をステンレス鋼からなる正極缶に収納し、かつ上記負極をステンレス鋼からなる負極缶に収納し、上記正極合剤と負極の間にポリプロピレン不繊布からなるセパレータを配置した。これらに非水電解質を注入した後、1×10-3Torrの減圧状態で2時間放置し、正極缶に負極缶を絶縁ガスケットを介してかしめ固定することにより、前述した図1に示す構造を有するコイン型非水電解質電池を組み立てた。
非水電解質組成を下記表2に示すように変更すること以外は、実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。なお、表2におけるTFSIは(CF3SO2)2Nで、BETIは(CF3CF2SO2)2Nで、BOBは(C2O4)2Bで、DCAは(CN)2Nを表わす。
導電助剤の炭素質物Aの代わりに下記表2に示す炭素質物を使用すること以外は、実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。
下記表3に示す種類の炭素質物を3重量部とグラファイトを5重量部とを導電助剤として使用し、かつ注入後の減圧放置時間を表3に示すように短縮すること以外は、実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。
導電助剤の炭素質物Aの代わりに前述した表1のアセチレンブラックを用いること以外は、実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。
導電助剤の炭素質物Aの代わりに炭素質物Kを使用すること以外は、実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。炭素質物Kは非常に嵩高くハンドリングが困難で正極作製時の混合は難しかった。
エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)が体積比(EC:MEC)1:2で混合された非水溶媒にLiPF6を1mol/L溶解させることにより液状の非水電解質を調製した。これら以外は実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。
エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)が体積比(EC:MEC)1:2で混合された非水溶媒にLiPF6を1mol/L溶解させることにより液状の非水電解質を調製した。また、導電助剤の炭素質物Aの代わりに、表1のアセチレンブラックを用いた。これら以外は実施例1で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質電池を組み立て、電池容量の測定を行なった。
<正極の作製>
正極活物質としてコバルト酸リチウム、導電助剤として炭素質物Aとグラファイト、結着剤としてポリテトラフルオロエチレンを用い、これらを重量比(正極活物質:炭素質物A:グラファイト:結着剤)で100:3:5:2となるように均一に混合した後、加圧成形して厚さ5mm、直径16.0mmのペレット状正極合剤を作製した。
負極活物質としてチタン酸リチウム、導電助剤として炭素質物Aとグラファイト、結着剤としてポリテトラフルオロエチレンを用い、これらを重量比(負極活物質:炭素質物A:グラファイト:結着剤)で100:3:5:2となるように均一に混合した後、加圧成形して厚さ5mm、直径16.0mmのペレット状負極合剤を作製した。
1−エチル−3メチルイミダゾリウム4フッ化ホウ素(EMI・BF4)に電解質として0.6MのLiBF4を溶解させた液状の非水電解質(非水電解液)を調製した。
上記正極合剤をステンレス鋼からなる正極缶に収納し、かつ上記負極をステンレス鋼からなる負極缶に収納し、上記正極合剤と負極の間にポリプロピレン不繊布からなるセパレータを配置した。これらに液状の非水電解質を注入した後、1×10-3Torrの減圧状態で2時間放置し、正極缶に負極缶を絶縁ガスケットを介してかしめ固定することにより、前述した図1に示す構造を有するコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。
非水電解質組成を下記表4に示すように変更すること以外は、実施例18で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。なお、表4におけるTFSIは(CF3SO2)2Nで、BETIは(CF3CF2SO2)2Nで、BOBは(C2O4)2Bで、DCAは(CN)2Nを表わす。
導電助剤の炭素質物Aの代わりに下記表4に示す炭素質物を使用すること以外は、実施例18で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。
導電助剤の炭素質物Aの代わりに前述した表1のアセチレンブラックを用いること以外は、実施例18で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。
導電助剤の炭素質物Aの代わりに炭素質物Kを使用すること以外は、実施例18で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。
エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)が体積比(EC:MEC)1:2で混合された非水溶媒にLiPF6を1mol/L溶解させることにより液状非水電解質を調製した。これら以外は実施例18で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。
エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)が体積比(EC:MEC)1:2で混合された非水溶媒にLiPF6を1mol/L溶解させることにより液状非水電解質を調製した。また、導電助剤の炭素質物Aの代わりに、比較例4で説明したのと同様なアセチレンブラックを用意した。これら以外は実施例18で説明したのと同様にしてコイン型非水電解質二次電池を組み立てた。
Claims (3)
- 前記炭素質物は、X線光電子分光分析から求めた炭素原子の割合が99.3%以下であることを特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
- 前記炭素質物のBET法による比表面積は、1300m2/g以上であることを特徴とする請求項1または2記載の非水電解質電池。
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JP2004099551A JP2005285632A (ja) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | 非水電解質電池 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016527668A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-09-08 | キャボット コーポレイションCabot Corporation | リチウムイオン電池用の導電性炭素 |
US10490855B2 (en) | 2013-07-05 | 2019-11-26 | Panasonic Corporation | Electrochemical energy storage device |
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004099551A patent/JP2005285632A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016527668A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-09-08 | キャボット コーポレイションCabot Corporation | リチウムイオン電池用の導電性炭素 |
US10135071B2 (en) | 2013-06-21 | 2018-11-20 | Cabot Corporation | Conductive carbons for lithium ion batteries |
US10490855B2 (en) | 2013-07-05 | 2019-11-26 | Panasonic Corporation | Electrochemical energy storage device |
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