JP2951706B2 - 電池部材 - Google Patents
電池部材Info
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
に関するものであり、特定の組成を有するステンレス
鋼、即ち、クロム、モリブデン、ニッケル、鉄を主成分
とする合金が優れた帯電圧性を有することを見出だし、
とくに一般式AxMyNzO2(Aはアルカリ金属の少なくとも
1種を表し、Mは遷移金属の少なくとも1種を表し、N
はAl、In、Snの群から選ばれた少なくとも1種を表し、
x,y,zは各々0.05≦x≦1.10,0.85≦y≦1.00,0≦z≦0.
10の数である)を正極活物質とする起電力の高い非水電
池の正極部材に用いた場合優れた電池特性が得られるこ
とを見出だした。
ー密度の非水電池が注目されている。従来、これらの電
池は電池電圧が高いため、正極の集電体やリードを介し
て電気的に接続している電池の封口板、電池ケースなど
の構成材料の選択が重要な課題になっている。従来、こ
れらの非水電池には耐食性に優れたステンレス鋼が用い
られている。例えば特開平1−319262号においてクロム
含有量が16重量%以上でかつモリブデン含有量が0.5重
量%以上のステンレス鋼を用いるもの、あるいはクロム
含有量が16重量%以上でかつニッケル含有量が5重量%
未満のステンレス鋼を用いるもの、又特開平2−126554
号においてクロム24〜40重量%、モリブデン0.5〜3重
量%及び残部が鉄からなるフェライト系ステンレス鋼を
用いるものなどがある。しかし、AxMyNzO2(Aはアルカ
リ金属の少なくとも1種を表し、Mは遷移金属の少なく
とも1種を表し、NはAl、In、Snの群から選ばれた少な
くとも1種を表し、x,y,zは各々0.05≦x≦1.10,0.85≦
y≦1.00,0≦z≦0.10の数である)を正極活物質とする
電池においては電池電圧が4V以上と非常に高いため、従
来の金属製部材では耐食性が十分でなく、このためこれ
ら金属製部材が次第に電解液中に溶解してイオンとなっ
て負極表面に析出し、内部抵抗の増加の招いて放電容量
を低下させる。また、負極側の金属製部材上にこれらイ
オンが析出した場合、析出金属が絶縁層を介して電池正
極部材と接触し、内部短絡を招いて電池電圧が低下す
る。さらに、これら金属製部材の溶解が著しい場合、電
池ケースに穴を生じ、液漏れを起こす。
電池電圧を有する非水系電池において高い耐食性を有す
る電池正極部材を提供することを目的とする。
4V以上の非水電池に用いる電池部材であって、該電池正
極部材としてクロム23〜30重量%、モリブデン0.5〜4.5
重量%、ニッケル1.5〜3.5重量%、残部の主成分が鉄か
らなるステンレス鋼を用いることを特徴とする電池正極
部材電池正極部材を提供せんとするものである。
金属の少なくとも1種を表し、Mは遷移金属の少なくと
も1種を表し、NはAl、In、Snの群から選ばれた少なく
とも1種を表し、x,y,zは各々0.05≦x≦1.10,0.85≦y
≦1.00,0≦z≦0.10の数である)で表され、具体例とし
てはLiCoO2,LiNiO2,LiMnO2,LiNi(1-x)CoxO2,Li1.01Co
0.98Sn0.02O2などである。
号、特開昭62−90863号、特開昭63−299056等で開示さ
れているものであり、4V以上の高い電圧を有し、極めて
高いエネルギー密度を有する新しい正極活物質として有
望視されている。かかる高い起電力を有する電池系にお
いて正極部材の選択は極めて重要である。
形成する。4V以上の電池電圧を有する非水系電池におい
て十分な耐食性を有するためには、クロムの含有量は23
重量%以上必要であり、好ましくは25重量%以上であ
り、特に好ましくは28重量%以上である。しかしながら
クロムの含有量が30重量%を越えると安定な耐食相を得
ることができなくなり急激に耐食性が悪化する。モリブ
デンは0.5重量%以上、好ましくは3.5重量%以上添加す
ると酸化被膜をより安定にする効果がある。しかしモリ
ブデンの含有量が4.5重量%ろ越えると安定な耐食相を
得ることできなくなる。つぎにニッケルであるが従来非
水電池の正極部材に用いるステンレス鋼に耐食性を与え
るためにはニッケルの含有量をできるかぎり少なくする
ことが必要であると考えられていた。しかし我々は鋭意
検討した結果、非水電解液中においてはむしろニッケル
を1.5〜3.5重量%、好ましくは2.0〜2.5重量%添加する
ことによりニッケルを添加しないときよりも安定な酸化
被膜が得られることを見出だした。またニッケルを添加
することにより加工も容易になるという利点がある。こ
とことから4V以上の電池電圧を有する非水系電池におい
ては、クロム23〜30重量%、モリブデン0.5〜4.5重量
%、ニッケル1.5〜3.5重量%、残部が鉄からなるステン
レス鋼を用いることで高い耐食性を有する電池正極部材
を提供することができるようになった。
ではないが、リチウム等の軽金属又はその合金、ポリア
セチレン等の導電性高分子、LixWO2等の層間化合物、炭
素質材料等があげられる。特に炭素質材料はサイクル性
などに優れ好ましい負極活物質としてあげられる。
ーボネイト、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、1,2−ジメトキシエタンなどから選ばれる1種又は
2種以上の非水有機溶媒に過塩素酸リチウム、四フッ化
硼酸リチウム、六フッ化砒酸リチウム、六フッ化燐酸リ
チウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、塩化
リチウム等の電解質を0.5〜2.0モル/リットル溶解させ
たものなどであり、好ましくはプロヒレンカーボネイ
ト、エチレンカーボネイト、γ−ブチロラクトンから選
ばれる1種又は2種以上の非水有機溶媒に四フッ化硼酸
リチウム、六フッ化砒酸リチウム、六フッ化燐酸リチウ
ム等の電解質を0.5〜2.0モル/リットル溶解させたもの
などである。
量%、ニッケルを2重量%含み残部が鉄からなるステン
レス鋼(UNS number S44800)を用いてコイン型電池を
組み立てた。正極は、活物質としてLiCoO2を100重量
部、これに導電助剤としてグラファイトとアセチレンブ
ラックカーボンを各5重量部、結着剤としてポリテトラ
フルオロエチレンを2重量部混合してペレット状に成形
した。負極は活物質としてカーボンを100重量部、これ
に結着剤として弗素ゴムを5重量部混合して成形した。
電解液はγ−ブチロラクトンに1.0モル/リットルのLiB
F4の濃度で溶解した溶液を用い、セパレーターにはポリ
プロピレンの不織布を用いた。この電池を充電終始電圧
4.2V、放電終始電圧2.7Vで500サイクル繰り返した後、
電池を開封し、電池正極部材の腐食状態を顕微鏡で観察
した。その結果、腐食は観察されなかった。
量%、ニッケルを2重量%含み残部が鉄からなるステン
レス鋼(UNS number S44660)を用いる以外は実施例1
と同様にして電池を組み立て、充放電を500サイクル繰
り返した後、電池を開封し、電池正極部材の腐食状態を
顕微鏡で観察した。その結果、腐食は観察されなかっ
た。
るステンレス鋼(SUH446)を用いる以外は実施例と同様
にして電池を組み立て、充放電を500サイクル繰り返し
た後、電池を開封し、電池正極部材の腐食状態を顕微鏡
で観察した。その結果、金属部材表面に多くの孔食が観
察された。また負極側の金属部材表面には析出物が観察
された。
量%含み残部が鉄からなるステンレス鋼(UNS number S
44700)を用いる以外は実施例と同様にして電池を組み
立て、充放電を500サイクル繰り返した後、電池を開封
し、電池正極部材の腐食状態を顕微鏡で観察した。その
結果、金属部材表面に多くの孔食が観察された。また負
極側の金属部材表面には析出物が観察された。
量%、ニッケルを1重量%含み残部が鉄からなるステン
レス鋼(SUS444)を用いる以外は実施例1と同様にして
電池を組み立て、充放電を500サイクル繰り返した後、
電池を開封し、電池正極部材の腐食状態を顕微鏡で観察
した。その結果、金属部材表面に多くの孔食が観察され
た。また負極側の金属部材表面には析出物が観察され
た。
電池正極部材に用いることにより優れた特性を有する非
水電池を提供できる。
Claims (1)
- 【請求項1】電池電圧が4V以上で、AxMyNzO2(Aはアル
カリ金属の少なくとも1種を表し、Mは遷移金属の少な
くとも1種を表し、NはAl、In、Snの群から選ばれた少
なくとも1種を表し、x,y,zは各々0.05≦x≦1.10,0.85
≦y≦1.00,0≦z≦0.10の数である)を正極活物質とす
る非水電池に用いる電池部材であって、該電池正極部材
としてクロム23〜30重量%、モリブデン0.5〜4.5重量
%、ニッケル1.5〜3.5重量%、残部の主成分が鉄からな
るステンレス鋼を用いることを特徴とする電池正極部
材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2238973A JP2951706B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 電池部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2238973A JP2951706B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 電池部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04121962A JPH04121962A (ja) | 1992-04-22 |
JP2951706B2 true JP2951706B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=17038049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2238973A Expired - Lifetime JP2951706B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 電池部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2951706B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3195475B2 (ja) * | 1992-11-26 | 2001-08-06 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 電気化学セル |
JP4462022B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2010-05-12 | パナソニック株式会社 | 扁平型非水電解液電池 |
JP4967464B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2012-07-04 | パナソニック株式会社 | 非水電解液二次電池 |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP2238973A patent/JP2951706B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04121962A (ja) | 1992-04-22 |
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