JP2709303B2 - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JP2709303B2 JP2709303B2 JP2040396A JP4039690A JP2709303B2 JP 2709303 B2 JP2709303 B2 JP 2709303B2 JP 2040396 A JP2040396 A JP 2040396A JP 4039690 A JP4039690 A JP 4039690A JP 2709303 B2 JP2709303 B2 JP 2709303B2
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- aqueous electrolyte
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は三酸化モリブデン、五酸化バナジウム、二酸
化マンガン、硫化チタンなどのような再充電可能な活物
質よりなる正極と、リチウムまたはリチウム合金を活物
質とする負極と、非水電解液とを備えた非水電解液二次
電池に関する。
化マンガン、硫化チタンなどのような再充電可能な活物
質よりなる正極と、リチウムまたはリチウム合金を活物
質とする負極と、非水電解液とを備えた非水電解液二次
電池に関する。
従来の技術 金属リチウム負極に用いた電池の問題点は、負極活物
質であるリチウムが充電の際に負極表面に樹枝状に成長
する結果、正極と接して内部短絡を引起こしたり、或い
はリチウムが苔状に析出して脱落を生じるため、サイク
ル寿命が極めて短いことである。
質であるリチウムが充電の際に負極表面に樹枝状に成長
する結果、正極と接して内部短絡を引起こしたり、或い
はリチウムが苔状に析出して脱落を生じるため、サイク
ル寿命が極めて短いことである。
そこで、特開昭52−5423号公報に示すように、負極に
リチウム−アルミニウム合金を用いるものが提案されて
いる。これはリチウム単独の場合、放電によってリチウ
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、その後の充電の際にリチウムが凸部に集中的に電析
して樹枝状の成長するのに対して、リチウム−アルミニ
ウム合金であれば、充電時にリチウムが負極と基体とな
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できるという利点を奏する
ためである。
リチウム−アルミニウム合金を用いるものが提案されて
いる。これはリチウム単独の場合、放電によってリチウ
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、その後の充電の際にリチウムが凸部に集中的に電析
して樹枝状の成長するのに対して、リチウム−アルミニ
ウム合金であれば、充電時にリチウムが負極と基体とな
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できるという利点を奏する
ためである。
しかしながら、リチウムとアルミニウムとの組成比を
充放電サイクルに優れるように設定すると、リチウム−
アルミニウム合金が硬くなって加工困難となる。したが
って、偏平形電池に用いることはできるが、負極をうず
巻状に巻回することを要する巻式円筒形電池には用いる
ことができないという課題を有していた。
充放電サイクルに優れるように設定すると、リチウム−
アルミニウム合金が硬くなって加工困難となる。したが
って、偏平形電池に用いることはできるが、負極をうず
巻状に巻回することを要する巻式円筒形電池には用いる
ことができないという課題を有していた。
この対策として、特開昭57−208079号公報に開示され
ているように、負極をリチウムの黒鉛層間化合物で構成
することが提案されている。
ているように、負極をリチウムの黒鉛層間化合物で構成
することが提案されている。
このような構成であれば、リチウムの樹枝状成長が抑
制されると共に、巻式円筒型電池にも対応することがで
きる。これは、充電時にリチウムが負極の基体となる黒
鉛と層間化合物を形成するように復元すること、及び黒
鉛層間化合物が柔軟であるということに起因するものと
考えられる。
制されると共に、巻式円筒型電池にも対応することがで
きる。これは、充電時にリチウムが負極の基体となる黒
鉛と層間化合物を形成するように復元すること、及び黒
鉛層間化合物が柔軟であるということに起因するものと
考えられる。
発明が解決しようとする課題 ところで、一般に、非水電解液二次電池は充放電サイ
クルを繰り返すにしたがって、電解液とリチウムとの反
応によりリチウムが消費されていく。このため、負極容
量は正極容量の２〜４倍程度となるように構成されてい
る。しかしながら、上記リチウムの黒鉛層間化合物の組
成比は、炭素原子６に対してリチウム原子１であるた
め、リチウム金属を負極として使用した場合に比べ、負
極の単位体積当たりの容量が約1/3、単位重量当たりの
容量が約1/10になってしまう。この結果、電池のエネル
ギー密度が低下すると共にリチウム不足が生じるため、
サイクル寿命が短くなってしまうという課題を有してい
た。
クルを繰り返すにしたがって、電解液とリチウムとの反
応によりリチウムが消費されていく。このため、負極容
量は正極容量の２〜４倍程度となるように構成されてい
る。しかしながら、上記リチウムの黒鉛層間化合物の組
成比は、炭素原子６に対してリチウム原子１であるた
め、リチウム金属を負極として使用した場合に比べ、負
極の単位体積当たりの容量が約1/3、単位重量当たりの
容量が約1/10になってしまう。この結果、電池のエネル
ギー密度が低下すると共にリチウム不足が生じるため、
サイクル寿命が短くなってしまうという課題を有してい
た。
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、上
記諸欠点を解消できることになる非水電解液二次電池を
提供することを目的とする。
記諸欠点を解消できることになる非水電解液二次電池を
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、リチウム又はリ
チウム合金を活物質とする負極と、正極と、これら両極
間に配されたセパレータとを有する非水電解液二次電池
において、前記負極には、リチウム金属板又はリチウム
合金板が配され、かつ前記リチウム金属板又はリチウム
合金板の少なくとも正極と対向する面には、リチウムイ
オンが可逆的に層間へ進入・脱離可能な黒鉛を主成分と
するリチウム層間化合物より構成されたリチウム保持拡
散層が配置され、更に、前記非水電解液電池内に存在す
るリチウム元素の総量は、前記リチウム保持拡散層の炭
素元素の総量に対し、元素比で1/6を越える量となるよ
うに規定されてなる、ものであることを特徴とする。
チウム合金を活物質とする負極と、正極と、これら両極
間に配されたセパレータとを有する非水電解液二次電池
において、前記負極には、リチウム金属板又はリチウム
合金板が配され、かつ前記リチウム金属板又はリチウム
合金板の少なくとも正極と対向する面には、リチウムイ
オンが可逆的に層間へ進入・脱離可能な黒鉛を主成分と
するリチウム層間化合物より構成されたリチウム保持拡
散層が配置され、更に、前記非水電解液電池内に存在す
るリチウム元素の総量は、前記リチウム保持拡散層の炭
素元素の総量に対し、元素比で1/6を越える量となるよ
うに規定されてなる、ものであることを特徴とする。
作用 上記の如く、本発明では、負極にリチウム金属板又は
リチウム合金板（以下、リチウム板という）を配し、こ
の板の少なくとも正極と対向する面には、リチウムイオ
ンが可逆的に層間へ進入・離脱可能な黒鉛を主成分とす
るリチウム保持拡散層を配置する構造としたが、このよ
うな構造とすれば、リチウムの黒鉛層間化合物を負極と
した従来の非水電解液二次電池に比較し、電池内のリチ
ウム密度を高めることできるとともに、樹枝状のリチウ
ム析出物による電池短絡等のトラブルが防止できる。
リチウム合金板（以下、リチウム板という）を配し、こ
の板の少なくとも正極と対向する面には、リチウムイオ
ンが可逆的に層間へ進入・離脱可能な黒鉛を主成分とす
るリチウム保持拡散層を配置する構造としたが、このよ
うな構造とすれば、リチウムの黒鉛層間化合物を負極と
した従来の非水電解液二次電池に比較し、電池内のリチ
ウム密度を高めることできるとともに、樹枝状のリチウ
ム析出物による電池短絡等のトラブルが防止できる。
その理由は以下のようである。先ず上記構成では負極
にリチウム板を配したが、このリチウム板は電池内のリ
チウム密度を高め電池容量を向上させるように作用す
る。何故なら、黒鉛層間化合物が保持しうるリチウム量
は、理論上、炭素元素６に対してリチウム元素１の割合
であるため、黒鉛層間化合物を用いた従来構造の非水電
解液二次電池では、電池内のリチウム量を多くしようと
する場合、増加させるリチウム量の６倍の割合で炭素量
を増大させねばならない。このため、電池容積を大きく
しないと電池容量を高めることができなかった。つま
り、炭素／リチウム比が制限要因となって、リチウム活
物質の電池内密度が決定されるので、従来構造の非水電
解液二次電池では、電池内リチウム密度を十分に高める
ことができなかったが、リチウム板を配した本発明では
そのようなことがない。しかしながら、電池内のリチウ
ム密度を高めると、充放電サイクル時に電析されたリチ
ウムがリチウム板表面で樹枝状に成長して内部短絡を引
き起こす等のトラブルが発生することになる。したがっ
て、単に電池内のリチウム密度を高めればよいというも
のではない。
にリチウム板を配したが、このリチウム板は電池内のリ
チウム密度を高め電池容量を向上させるように作用す
る。何故なら、黒鉛層間化合物が保持しうるリチウム量
は、理論上、炭素元素６に対してリチウム元素１の割合
であるため、黒鉛層間化合物を用いた従来構造の非水電
解液二次電池では、電池内のリチウム量を多くしようと
する場合、増加させるリチウム量の６倍の割合で炭素量
を増大させねばならない。このため、電池容積を大きく
しないと電池容量を高めることができなかった。つま
り、炭素／リチウム比が制限要因となって、リチウム活
物質の電池内密度が決定されるので、従来構造の非水電
解液二次電池では、電池内リチウム密度を十分に高める
ことができなかったが、リチウム板を配した本発明では
そのようなことがない。しかしながら、電池内のリチウ
ム密度を高めると、充放電サイクル時に電析されたリチ
ウムがリチウム板表面で樹枝状に成長して内部短絡を引
き起こす等のトラブルが発生することになる。したがっ
て、単に電池内のリチウム密度を高めればよいというも
のではない。
ここにおいて、本発明ではリチウム板の少なくとも正
極と対向する面にリチウム保持拡散層が配置された構造
にしてある。このような構造であれば、このリチウム保
持拡散層が放電時にリチウム板から溶出したリチウムイ
オンを保持するよう作用し、他方充電時にはリチウムイ
オンを拡散させた状態で前記リチウム板に導くように作
用する。したがって、充電時にリチウム板の特定部位に
リチウムが集中的に析出し樹枝状に成長することが抑制
できる。つまり、前記の如くリチウム板を配し電池内の
リチウム密度を高めた場合であっても、リチウム板の少
なくとも正極と対向する面に配置されたリチウム保持拡
散層がリチウムの溶質・析出を適正に制御するので、リ
チウムの樹枝状析出物に起因する電池サイクル寿命の低
下といった問題が解消できるのである。
極と対向する面にリチウム保持拡散層が配置された構造
にしてある。このような構造であれば、このリチウム保
持拡散層が放電時にリチウム板から溶出したリチウムイ
オンを保持するよう作用し、他方充電時にはリチウムイ
オンを拡散させた状態で前記リチウム板に導くように作
用する。したがって、充電時にリチウム板の特定部位に
リチウムが集中的に析出し樹枝状に成長することが抑制
できる。つまり、前記の如くリチウム板を配し電池内の
リチウム密度を高めた場合であっても、リチウム板の少
なくとも正極と対向する面に配置されたリチウム保持拡
散層がリチウムの溶質・析出を適正に制御するので、リ
チウムの樹枝状析出物に起因する電池サイクル寿命の低
下といった問題が解消できるのである。
上記構成に加え、更に本発明では、電池内に存在する
リチウム元素の総量が、リチウム保持拡散層の炭素元素
の総量に対し、元素比で1/6を超える量となるように規
定した構成にしてある。このように構成であれば、電池
内には常にリチウム保持拡散層のリチウム保持量を超え
た量のリチウムが存在するので、黒鉛層間化合物を用い
た従来の非水電解液二次電池に比較し、より高いリチウ
ム密度が確実に確保される。
リチウム元素の総量が、リチウム保持拡散層の炭素元素
の総量に対し、元素比で1/6を超える量となるように規
定した構成にしてある。このように構成であれば、電池
内には常にリチウム保持拡散層のリチウム保持量を超え
た量のリチウムが存在するので、黒鉛層間化合物を用い
た従来の非水電解液二次電池に比較し、より高いリチウ
ム密度が確実に確保される。
更に上記したリチウム板やリチウム保持拡散層は、何
れも柔軟であるので、このような柔軟な部材で構成され
る負極は、加工性がよい。したがって、本発明によれ
ば、電池形状が偏平形電池に限定されることがなく、例
えば渦巻状に巻回した形状（巻式円筒形電池）とするこ
とも可能となるなど、多様な形状の電池が実現でき、し
かもこのような種々な形状の非水電解液二次電池が、エ
ネルギー密度やサイクル寿命を犠牲にすることなく実現
できる。
れも柔軟であるので、このような柔軟な部材で構成され
る負極は、加工性がよい。したがって、本発明によれ
ば、電池形状が偏平形電池に限定されることがなく、例
えば渦巻状に巻回した形状（巻式円筒形電池）とするこ
とも可能となるなど、多様な形状の電池が実現でき、し
かもこのような種々な形状の非水電解液二次電池が、エ
ネルギー密度やサイクル寿命を犠牲にすることなく実現
できる。
第１実施例 本発明の第１実施例を、第１図及び第２図に基づい
て、以下に説明する。
て、以下に説明する。
第１図は本発明に係る偏平型の非水電解液二次電池の
半断面図であり、リチウム金属板2aと黒鉛成形体2bとか
ら成る負極２は負極集電体７の内面に圧着されており、
この負極集電体７は断面略コ字状のステンレスから成る
負極缶５の内底面に固着されている。上記負極缶５の周
端はポリプロピレン製の絶縁パッキング８の内部に固定
されており、絶縁パッキング８の外周には上記負極缶５
とは反対方向に断面略コ字状を成すステンレス製の正極
缶４が固定されている。この正極缶４の内底面には正極
集電体６が固定されており、この正極集電体６の内面に
は二酸化マンガンを活物質とする正極１が固定されい
る。この正極１と前記負極２との間にはポリプロピレン
製不織布より成るセパレータ３が介装されている。尚、
電池寸法は直径24.0mm、厚み3.0mmである。また、電解
液としては、プロピレンカーボネートと1,2−ジメトキ
シエタンとの等量混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル
／の割合で溶解したものを用いている。
半断面図であり、リチウム金属板2aと黒鉛成形体2bとか
ら成る負極２は負極集電体７の内面に圧着されており、
この負極集電体７は断面略コ字状のステンレスから成る
負極缶５の内底面に固着されている。上記負極缶５の周
端はポリプロピレン製の絶縁パッキング８の内部に固定
されており、絶縁パッキング８の外周には上記負極缶５
とは反対方向に断面略コ字状を成すステンレス製の正極
缶４が固定されている。この正極缶４の内底面には正極
集電体６が固定されており、この正極集電体６の内面に
は二酸化マンガンを活物質とする正極１が固定されい
る。この正極１と前記負極２との間にはポリプロピレン
製不織布より成るセパレータ３が介装されている。尚、
電池寸法は直径24.0mm、厚み3.0mmである。また、電解
液としては、プロピレンカーボネートと1,2−ジメトキ
シエタンとの等量混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル
／の割合で溶解したものを用いている。
ここで、本発明の要旨である負極２は、以下のように
して作製した。
して作製した。
先ず、厚み0.6mmのリチウム金属箔を直径19mmに打ち
抜いた後、これを負極集電体７上に圧着する。次に、リ
チウムの挿入，離脱が可能な黒鉛と、結着剤としてのポ
リテトラフルオロエチレンとを重量比で90:10の割合に
混合した後、これを直径20mm,厚み0.6mmに加圧成型し、
更に200〜300℃で２〜10時間真空乾燥させる。次いで、
この成型品を上記リチウム金属箔上に載置することによ
り作製した。尚、負極容量は400mAhであった。
抜いた後、これを負極集電体７上に圧着する。次に、リ
チウムの挿入，離脱が可能な黒鉛と、結着剤としてのポ
リテトラフルオロエチレンとを重量比で90:10の割合に
混合した後、これを直径20mm,厚み0.6mmに加圧成型し、
更に200〜300℃で２〜10時間真空乾燥させる。次いで、
この成型品を上記リチウム金属箔上に載置することによ
り作製した。尚、負極容量は400mAhであった。
一方上記正極１は、活物質として充放電可能な二酸化
マンガンと、導電剤としてのアセチレンブラックと、結
着剤としてのポリテトラフルオロエチレンとを重量比で
80:10:10の比率で混合して正極合剤を作成した後、この
正極合剤を直径20mm,厚み1.2mmに加圧成型する。しかる
後、この成型品を280℃で２時間真空乾燥することによ
り作製した。尚、正極容量は150mAhであった。
マンガンと、導電剤としてのアセチレンブラックと、結
着剤としてのポリテトラフルオロエチレンとを重量比で
80:10:10の比率で混合して正極合剤を作成した後、この
正極合剤を直径20mm,厚み1.2mmに加圧成型する。しかる
後、この成型品を280℃で２時間真空乾燥することによ
り作製した。尚、正極容量は150mAhであった。
このようにして作製した電池を、以下（Ａ）電池と称
する。
する。
負極として、直径20mm,厚み1.2mmの円盤状のリチウム
金属板のみを用いる他は、実施例Ｉと同様にして電池を
作製した。尚、負極容量は800mAhであった。
金属板のみを用いる他は、実施例Ｉと同様にして電池を
作製した。尚、負極容量は800mAhであった。
このようにして作製した電池を、以下（X1）電池と称
する。
する。
負極を以下の如く作製する他は、実施例Ｉと同様にし
て電池を作製した。
て電池を作製した。
リチウムの挿入，離脱が可能な黒鉛と結着剤としての
ポリテトラフルオロエチレンとを重量比で90:10の比率
で混合して負極合剤を作成した後、この負極合剤を直径
20mm,厚み1.2mmに加圧成型する。しかる後、この成型品
を200〜300℃で２〜10時間真空乾燥した後、非水電解液
中でLi:C＝1:6となるようにリチウムを電気化学的にド
ープして作製した。尚、負極容量は100mAhであった。
ポリテトラフルオロエチレンとを重量比で90:10の比率
で混合して負極合剤を作成した後、この負極合剤を直径
20mm,厚み1.2mmに加圧成型する。しかる後、この成型品
を200〜300℃で２〜10時間真空乾燥した後、非水電解液
中でLi:C＝1:6となるようにリチウムを電気化学的にド
ープして作製した。尚、負極容量は100mAhであった。
このようにして作製した電池を、以下（X2）電池と称
する。
する。
上記本発明の（Ａ）電池及び比較例の（X1）電池，
（X2）電池のサイクル特性を調べたので、その結果を第
２図に示す。尚、実験条件は、3mAの電流で充電終止電
圧3.5Vまで充電した後、電流3mAで放電終止電圧2.0Vま
で放電するという条件である。
（X2）電池のサイクル特性を調べたので、その結果を第
２図に示す。尚、実験条件は、3mAの電流で充電終止電
圧3.5Vまで充電した後、電流3mAで放電終止電圧2.0Vま
で放電するという条件である。
第２図から明らかなように、（X1）電池では著しいサ
イクル劣化を生じ、また（X2）電池では当初の放電容量
が少なく且つサイクル劣化も早い。これに対して、
（Ａ）電池では当初の放電容量も大きく且つサイクル劣
化も少ない。これは、以下に示す理由によるものと考え
られる。
イクル劣化を生じ、また（X2）電池では当初の放電容量
が少なく且つサイクル劣化も早い。これに対して、
（Ａ）電池では当初の放電容量も大きく且つサイクル劣
化も少ない。これは、以下に示す理由によるものと考え
られる。
即ち、（X1）電池では充放電サイクルを繰り返してい
る間に、負極表面にリチウムが樹枝状に析出して内部短
絡を生じ、著しい容量劣化が生じる。また、（X2）電池
ではリチウムの黒鉛層間化合物のみを負極として用いて
いるので、負極容量が正極容量より小さくなって、放電
容量が小さくなる。これに対して、（Ａ）電池では充電
時にリチウムイオンが黒鉛と層間化合物を形成し、その
後拡散してリチウム金属にたどりつくため、複合電極表
面に樹枝状析出が生成しない。したがって、内部短絡を
防止することができる。加えて、複合電極を用いている
ため、負極容量がリチウムの黒鉛層間化合物のみを使用
した負極よりも大きくなって放電容量が増加する。した
がって、電池のエネルギー密度の大きくなるということ
に起因するものと考えられる。
る間に、負極表面にリチウムが樹枝状に析出して内部短
絡を生じ、著しい容量劣化が生じる。また、（X2）電池
ではリチウムの黒鉛層間化合物のみを負極として用いて
いるので、負極容量が正極容量より小さくなって、放電
容量が小さくなる。これに対して、（Ａ）電池では充電
時にリチウムイオンが黒鉛と層間化合物を形成し、その
後拡散してリチウム金属にたどりつくため、複合電極表
面に樹枝状析出が生成しない。したがって、内部短絡を
防止することができる。加えて、複合電極を用いている
ため、負極容量がリチウムの黒鉛層間化合物のみを使用
した負極よりも大きくなって放電容量が増加する。した
がって、電池のエネルギー密度の大きくなるということ
に起因するものと考えられる。
第２実施例 本発明の第２実施例を、第３図に基づいて、以下に説
明する。
明する。
第３図は本発明に係る巻式円筒型の非水電解液二次電
池の断面図であり、上記第１実施例と同様の組成を有す
る二酸化マンガン活物質から成る正極11と、リチウム金
属箔12aの両面に上記第１実施例と同様の組成のシート
状の黒鉛層12bが重ねられた負極12と、これら正負両極1
1・12間に介挿された多層セパレータ13とから成る電極
群14は渦巻状に巻回されている。この電極群14は負極端
子兼用の外装罐16内に配置されており、この外装罐16と
上記負極12とは負極用導電タブ15により接続されてい
る。上記外装罐16の上部開口にはパッキング17を介して
封口体18が装着されており、この封口体18の内部にはコ
イルスプリング19が設けられている。このコイルスプリ
ング19は電池内部の内圧が異常上昇したときに矢印Ａ方
向に押圧されて内部のガスが大気中に開放されるように
構成されている。また、上記封口体18と前記正極11とは
正極用導電タブ20にて接続されている。
池の断面図であり、上記第１実施例と同様の組成を有す
る二酸化マンガン活物質から成る正極11と、リチウム金
属箔12aの両面に上記第１実施例と同様の組成のシート
状の黒鉛層12bが重ねられた負極12と、これら正負両極1
1・12間に介挿された多層セパレータ13とから成る電極
群14は渦巻状に巻回されている。この電極群14は負極端
子兼用の外装罐16内に配置されており、この外装罐16と
上記負極12とは負極用導電タブ15により接続されてい
る。上記外装罐16の上部開口にはパッキング17を介して
封口体18が装着されており、この封口体18の内部にはコ
イルスプリング19が設けられている。このコイルスプリ
ング19は電池内部の内圧が異常上昇したときに矢印Ａ方
向に押圧されて内部のガスが大気中に開放されるように
構成されている。また、上記封口体18と前記正極11とは
正極用導電タブ20にて接続されている。
このようにして作製した電池と、負極にリチウム金属
のみを使用した電池と、負極とリチウムの黒鉛層間化合
物のみを使用した電池との充放電サイクル特性を調べた
ところ、図示はしないが、上記第１実施例の実験と同様
の結果となることが確認された。
のみを使用した電池と、負極とリチウムの黒鉛層間化合
物のみを使用した電池との充放電サイクル特性を調べた
ところ、図示はしないが、上記第１実施例の実験と同様
の結果となることが確認された。
尚、上記実施例では、黒鉛をシート状にして用いてい
るが、これに限定するものではなく、粉末成形体状、不
織布、織布等の形態で用いることも可能である。
るが、これに限定するものではなく、粉末成形体状、不
織布、織布等の形態で用いることも可能である。
更に、上記実施例ではシート状の黒鉛をリチウム金属
箔上に載置しているだけであるが、シート状の黒鉛とリ
チウム金属箔とを加圧して一体化したものであって良
い。
箔上に載置しているだけであるが、シート状の黒鉛とリ
チウム金属箔とを加圧して一体化したものであって良
い。
発明の効果 以下説明したように本発明によれば、負極の容量密度
を増加させるとができるので、電池容量が顕著に高まる
とともに、高密度に存在させたリチウムが充放電サイク
ルにともなって負極表面に樹枝状に析出する現象を防止
できるので、電池のサイクル寿命が格段に向上する。
を増加させるとができるので、電池容量が顕著に高まる
とともに、高密度に存在させたリチウムが充放電サイク
ルにともなって負極表面に樹枝状に析出する現象を防止
できるので、電池のサイクル寿命が格段に向上する。
しかも、本発明によれば、負極の加工性が向上するの
で、電池形状の自由度が高まる。よって、例えば巻式円
筒型の非水電解液二次電池と成すことも可能となる等の
効果が得られる。
で、電池形状の自由度が高まる。よって、例えば巻式円
筒型の非水電解液二次電池と成すことも可能となる等の
効果が得られる。
第１図は本発明の偏平型非水電解液二次電池の半断面
図、第２図は本発明の（Ａ）電池と比較例の（X1）電
池，（X2）電池のサイクル特性を示すグラフ、第３図は
本発明の巻式円筒型非水電解液二次電池の断面図であ
る。 １・11……正極、２・12……負極、３・13……セパレー
タ。
図、第２図は本発明の（Ａ）電池と比較例の（X1）電
池，（X2）電池のサイクル特性を示すグラフ、第３図は
本発明の巻式円筒型非水電解液二次電池の断面図であ
る。 １・11……正極、２・12……負極、３・13……セパレー
タ。
フロントページの続き (72)発明者 市川 貴之 三重県一志郡嬉野町高野1157 (72)発明者 大橋 正道 三重県津市栗真町屋町447―２ 松ケ枝 荘１Ｆ３ (56)参考文献 特開 昭60−235372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157973（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】リチウム又はリチウム合金を活物質とする
負極と、正極と、これらの両極間に配されたセパレータ
とを有する非水電解液二次電池において、 前記負極には、リチウム金属板又はリチウム合金板が配
され、かつ前記リチウム金属板又はリチウム合金板の少
なくとも正極と対向する面には、リチウムイオンが可逆
的に層間へ進入・離脱可能な黒鉛 更に、前記非水電解液電池内に存在するリチウム元素の
総量は、前記リチウム保持拡散層の炭素元素の総量に対
し、元素比で1/6を超える量となるように規定されてな
る、 ことを特徴とする非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2040396A JP2709303B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040396A JP2709303B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241675A JPH03241675A (ja) | 1991-10-28 |
| JP2709303B2 true JP2709303B2 (ja) | 1998-02-04 |
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ID=12579509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040396A Expired - Fee Related JP2709303B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2709303B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP4415241B2 (ja) | 2001-07-31 | 2010-02-17 | 日本電気株式会社 | 二次電池用負極およびそれを用いた二次電池、および負極の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59157973A (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-07 | Kao Corp | 二次電池用電極 |
| JPH0789483B2 (ja) * | 1984-05-07 | 1995-09-27 | 三洋化成工業株式会社 | 二次電池 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2040396A patent/JP2709303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014003825A1 (en) * | 2012-06-25 | 2014-01-03 | Battelle Memorial Institute | Hybrid anodes for energy storage devices |
| US10673069B2 (en) | 2012-06-25 | 2020-06-02 | Battelle Memorial Institute | Hybrid anodes for energy storage devices |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03241675A (ja) | 1991-10-28 |
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