JP2594035B2 - 二次電池 - Google Patents

二次電池

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JP2594035B2
JP2594035B2 JP60229326A JP22932685A JP2594035B2 JP 2594035 B2 JP2594035 B2 JP 2594035B2 JP 60229326 A JP60229326 A JP 60229326A JP 22932685 A JP22932685 A JP 22932685A JP 2594035 B2 JP2594035 B2 JP 2594035B2
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育朗 中根
修弘 古川
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明はリチウム金属からなる負極と、三酸化モリブ
デン、五酸化バナジウム、チタン或いはニオブの硫化
物、セレン化物などの如き再充電可能な活物質よりなる
正極とを備えた二次電池に関するものである。
（ロ） 従来の技術 この種の二次電池は放電時に負極活物質であるリチウ
ムがイオンとなって電解質中に溶解し、充電時にその逆
反応で負極上に金属リチウムとして電析する反応である
が、電析リチウムは樹枝状に成長する傾向があり最終的
に正極に達して内部短絡を引起すという問題がある。特
に樹枝状の成長はリチウム負極の周縁部においてエツヂ
効果により顕著である。
このような不都合に対処するため、例えば特開昭52−
5423号公報に開示されているリチウム−アルミニウム合
金のようにリチウム合金を負極活物質とすることが提案
されている。リチウムと合金を形成する金属としてはア
ルミニウムの他にシリコン、スズ、鉛などが挙げられ
る。リチウム合金の利点は次述の如くである。即ち、リ
チウム単独の場合にはリチウムがイオンとなって溶出す
ると負極表面が凹凸状となり、その後の充電の際、リチ
ウムが凸部に集中的に電析して樹枝状に成長するのに対
し、リチウム−アルミニウム合金の場合には充電時にリ
チウムが負極の基体となるアルミニウムと合金を形成す
るように復元するためリチウムの樹枝状成長が抑制され
るためである。
ところがリチウム合金の場合、リチウム単独より貴な
電位を示し電池電圧が低下すること及び電池反応には無
関係な金属を負極中に含むので負極の電気容量が低下し
電池のエネルギー密度が減少するという問題があった。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点 本発明ほ電池電圧の低下が極めて小さく、且充放電サ
イクル特性に優れた二次電池を提供することを目的とす
る。
（ニ） 問題点を解決するための手段 本発明の二次電池は、リチウム負極と、再充電可能な
活物質よりなる正極とを備え、前記リチウム負極の周縁
部にリチウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属
を配設したことを特徴とするものである。
（ホ） 作用 本発明電池によれば、リチウムの樹枝状成長が生じや
すいリチウム負極の周縁部にリチウム合金或いはリチウ
ムと合金を形成する金属を形設したので、リチウムの樹
枝状成長が抑制されると共にリチウム負極の電位はリチ
ウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属との混成
電位が表われ電池電圧が低下するが、その低下度合はリ
チウム合金を活物質とする負極の場合に比して極めて小
さい。
（ヘ） 実 施 例 以下本発明の実施例を扁平型の非水電解液二次電池を
例にとり図面に基づき説明する。
実施例1. 第１図において（１）、（２）はステンレス製の正、
負極缶であって、これらはポリプロピレン製の絶縁パツ
キング（３）によって絶縁されている。（４）はリチウ
ム金属板よりなるリチウム負極、（５）はリチウム負極
（４）の周縁部に形設されたリチウム−アルミニウム合
金部材であって、これらリチウム負極（４）及び合金部
材（５）はいずれも負極缶（２）の内底面に固着せる負
極集電体（６）に圧着されている。（７）は正極であっ
て活物質としての二硫化チタンと、導電剤としてのアセ
チレンブラツクと、結着剤としてのフツ素樹脂を重量比
80:10:10の比率で混合した合剤を加圧成型したものであ
り、正極缶（１）の内底面に固着せる正極集電体（８）
に圧接されている。
（９）はポリプロピレン不織布よりなるセパレータで
あって、プロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを
１モル／溶解した電解液が含浸されている。
尚、負極部の製造に際してはリチウム−アルミニウム
合金粉末を外径20.0mm、内径16.0mmのドーナツ状に成型
し、この成型体（５）を負極缶（２）の内底面に固着せ
る負極集電体（６）に圧着する。次いで直径15.0mmに打
抜いたリチウム板よりなるリチウム負極（４）をドーナ
ツ状合金部材（５）の中心空間に圧着することにより製
造した。
又、負極部においてリチウム負極（４）及び合金部材
（５）の厚みはいずれも1.0mmであり、一方論理容量は
リチウム負極（４）が415mAH、合金部材（５）が115mAH
であった。
上述せる本発明電池を（A1）とし、比較のために負極
周縁部に特別な工夫を施さずリチウム金属のみからなる
負極を備えた比較電池（Ｂ）及びすべてリチウム−アル
ミニウム合金からなる負極を備えた比較電池（Ｃ）を作
成した。
実施例2. 実施例１におけるリチウム−アルミニウム合金部材
（５）の代わりにアルミニウム粉末からなる金属部材を
用いて実施例１と同寸法の負極部を作成した。正極につ
いては前述の比較電池（Ｂ）を別に組立て150mAH放電を
行った後、この放電処理によりリチウムがドープされた
正極を取出したものを用いて電池を組立て120mAHの放電
を行って正極中にドープされていたリチウムの一部をア
ルミニウムよりなる金属部材にドープするという操作を
行って本発明電池（A2）を得る。
第２図はこれら電池のサイクル特性比較図を示し、測
定条件は充電電流2mAで充電終止電圧4.0V、放電電流2mA
で６時間放電とした。
又、第３図はこれら電池の10サイクル目の放電特性を
示す。
（ト） 発明の効果 上述した如く、本発明によれば電池電圧の低下が少
く、且サイクル特性に優れた二次電池を得ることができ
るものでありその工業的価値は極めて大である。
尚、本発明を説明するに際して実施例では扁平型電池
の場合を例示したが、これに限定されず筒形電池におい
ても同様の効果が得られる。又、負極周縁部に配設する
リチウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属に導
電剤や結着剤を加えて成型体として用いることもでき
る。
更に本発明は固体電解質二次電池にも適用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明電池の半断面図、第２図及び第３図は本
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第２
図は充放電サイクル特性、第３図は10サイクル目の放電
特性を夫々示す。 （１）……正極缶、（２）……負極缶、（３）……絶縁
パツキング、（４）……リチウム負極、（５）……リチ
ウム合金部材、（７）……正極、（９）……セパレー
タ、（A1）（A2）……本発明電池、（Ｂ）（Ｃ）……比
較電池。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リチウム負極と、再充電可能な活物質より
    なる正極とを備え、前記リチウム負極の周縁部にリチウ
    ム合金或いはリチウムと合金を形成する金属を配設した
    ことを特徴とする二次電池。
JP60229326A 1985-10-14 1985-10-14 二次電池 Expired - Lifetime JP2594035B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175366A (ja) * 1984-02-20 1985-09-09 Hitachi Maxell Ltd リチウム−アルミニウム合金電極の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175366A (ja) * 1984-02-20 1985-09-09 Hitachi Maxell Ltd リチウム−アルミニウム合金電極の製造方法

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JPS6288262A (ja) 1987-04-22

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