JP3326185B2 - 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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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【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
な再充電可能なものを活物質とするる正極と、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
な再充電可能なものを活物質とするる正極と、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。
【０００２】
【従来の技術】金属リチウムを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。
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。
【０００３】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できるとい
う利点を奏するためである。
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できるとい
う利点を奏するためである。
【０００４】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
に用いることは困難である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。
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
に用いることは困難である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。
【０００５】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。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。
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。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。
【０００６】そこで、リチウム金属板又はリチウム合金
板の片面或いは両面に、炭素材料を主成分とする保護層
が形成された負極を有する電池が提案されている（第３
０回電池討論会講演要旨集，１Ｂ１２参照）。このよう
な構造であれば、サイクル特性が向上する。
板の片面或いは両面に、炭素材料を主成分とする保護層
が形成された負極を有する電池が提案されている（第３
０回電池討論会講演要旨集，１Ｂ１２参照）。このよう
な構造であれば、サイクル特性が向上する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記炭
素或いは黒鉛を主成分とする保護層が薄過ぎると上記効
果が余り得られない一方、厚過ぎると電池容量が減少す
る。したがって、改良の余地がある。本発明はかかる現
状に鑑みてなされたものであり、電池容量の減少を抑制
しつつサイクル特性を飛躍的に向上させることができる
非水電解液二次電池を提供することを目的とする。
素或いは黒鉛を主成分とする保護層が薄過ぎると上記効
果が余り得られない一方、厚過ぎると電池容量が減少す
る。したがって、改良の余地がある。本発明はかかる現
状に鑑みてなされたものであり、電池容量の減少を抑制
しつつサイクル特性を飛躍的に向上させることができる
非水電解液二次電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明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、前記負極は、リ
チウム金属板又はリチウム合金板の片面或は両面に、炭
素材料とエチレンプロピレンゴムとが重量比９５：５で
含まれる保護層が形成された構造を成し、且つ上記保護
層の厚みが０．５μｍ以上５０μｍ以下であることを特
徴とする。
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、前記負極は、リ
チウム金属板又はリチウム合金板の片面或は両面に、炭
素材料とエチレンプロピレンゴムとが重量比９５：５で
含まれる保護層が形成された構造を成し、且つ上記保護
層の厚みが０．５μｍ以上５０μｍ以下であることを特
徴とする。
【０００９】
【作用】上記構成の如く、炭素材料とエチレンプロピレ
ンゴムとが重量比９５：５で含まれる保護層を形成する
と、保護層に含まれているはエチレンプロピレンゴムが
サイクル運転時に保護層にかかる応力を緩和するため、
サイクル運転に伴う電極の崩壊も発生しにくい。 また、
本発明者らは、保護層の厚みが大きくなるにしたがって
放電容量は小さくなるがサイクル寿命は長くなる一方、
保護層の厚みが小さくなるにしたがってサイクル寿命は
短くなるが放電容量が大きくなるということを実験によ
り確認した。後述する表１〜表３の実験結果からも、保
護層の厚みを０．５μｍ以上に設定すれば、保護層とし
ての効果を十分に発揮しうるのでサイクル寿命が良好で
３００回を越えており、且つ５０μｍ以下に設定すれ
ば、電池のエネルギー密度が余り低下しないので、放電
容量も良好であることがわかる。
ンゴムとが重量比９５：５で含まれる保護層を形成する
と、保護層に含まれているはエチレンプロピレンゴムが
サイクル運転時に保護層にかかる応力を緩和するため、
サイクル運転に伴う電極の崩壊も発生しにくい。 また、
本発明者らは、保護層の厚みが大きくなるにしたがって
放電容量は小さくなるがサイクル寿命は長くなる一方、
保護層の厚みが小さくなるにしたがってサイクル寿命は
短くなるが放電容量が大きくなるということを実験によ
り確認した。後述する表１〜表３の実験結果からも、保
護層の厚みを０．５μｍ以上に設定すれば、保護層とし
ての効果を十分に発揮しうるのでサイクル寿命が良好で
３００回を越えており、且つ５０μｍ以下に設定すれ
ば、電池のエネルギー密度が余り低下しないので、放電
容量も良好であることがわかる。
【００１０】
【実施例】（第１実施例）本発明の第１実施例を、図
１，図２及び表１に基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〕図１は本発明の一例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、二酸化マンガン活物
質から成る正極１と、リチウム金属箔２ａ及びリチウム
金属箔２ａの両面に炭素材料が塗布形成された保護層２
ｂ（厚み：０．０１μｍ）から成る負極２と、これら正
負両極１・２間に介挿されポリプロピレン製の微多孔膜
から成るセパレータ３とから構成された電極群４は渦巻
状に巻回されている。この電極群４は負極端子兼用の外
装罐６内に配置されており、この外装罐６と上記負極２
とは負極用導電タブ５により接続されている。上記外装
罐６の上部開口にはパッキング７を介して封口体８が装
着されており、この封口体８の内部にはコイルスプリン
グ９が設けられている。このコイルスプリング９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８と前記正極１とは正極用導電タ
ブ１０にて接続されている。尚、上記セパレータ３に
は、プロピレンカーボネートと１，２ジメトキシエタン
との等体積混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／リッ
トルの割合で溶解した非水電解液が含浸されている。ま
た、電池寸法は直径１４．２mm，高さ５０．０mmであ
り、電極寸法は、長さ１５０mm，幅４２mmである。更
に、正極１と負極２との充填容量比は、正極：負極＝
１：４．５となるように設定している。
１，図２及び表１に基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〕図１は本発明の一例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、二酸化マンガン活物
質から成る正極１と、リチウム金属箔２ａ及びリチウム
金属箔２ａの両面に炭素材料が塗布形成された保護層２
ｂ（厚み：０．０１μｍ）から成る負極２と、これら正
負両極１・２間に介挿されポリプロピレン製の微多孔膜
から成るセパレータ３とから構成された電極群４は渦巻
状に巻回されている。この電極群４は負極端子兼用の外
装罐６内に配置されており、この外装罐６と上記負極２
とは負極用導電タブ５により接続されている。上記外装
罐６の上部開口にはパッキング７を介して封口体８が装
着されており、この封口体８の内部にはコイルスプリン
グ９が設けられている。このコイルスプリング９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８と前記正極１とは正極用導電タ
ブ１０にて接続されている。尚、上記セパレータ３に
は、プロピレンカーボネートと１，２ジメトキシエタン
との等体積混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／リッ
トルの割合で溶解した非水電解液が含浸されている。ま
た、電池寸法は直径１４．２mm，高さ５０．０mmであ
り、電極寸法は、長さ１５０mm，幅４２mmである。更
に、正極１と負極２との充填容量比は、正極：負極＝
１：４．５となるように設定している。
【００１１】ここで、本発明の要旨である負極２を、以
下のようにして作製した。先ず、炭素材料として石油系
ピッチコークスを十分に粉砕したもの９５重量部にエチ
レンプロピレンゴム５重量部を加え、更にこれらにＴＨ
Ｆ（テトラヒドロフラン）を加えて十分混合して合剤を
作製する。次に、この合剤をリチウム金属箔２ａ上に塗
布した後、上記ＴＨＦを乾燥して作製した。
下のようにして作製した。先ず、炭素材料として石油系
ピッチコークスを十分に粉砕したもの９５重量部にエチ
レンプロピレンゴム５重量部を加え、更にこれらにＴＨ
Ｆ（テトラヒドロフラン）を加えて十分混合して合剤を
作製する。次に、この合剤をリチウム金属箔２ａ上に塗
布した後、上記ＴＨＦを乾燥して作製した。
【００１２】一方上記正極１は、活物質としてのマンガ
ン酸化物と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結
着剤としてのフッ素樹脂とを重量比で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
を成型することにより作製した。このようにして作製し
た電池を、以下（Ａ1 ）電池と称する。 〔実施例２〜１０〕表１に示すように、保護層２ｂの厚
みをそれぞれ、０．０５μｍ，０．１μｍ，０．５μ
ｍ，１．０μｍ，５．０μｍ，１０μｍ，３０μｍ，５
０μｍ，１００μｍとする他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。
ン酸化物と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結
着剤としてのフッ素樹脂とを重量比で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
を成型することにより作製した。このようにして作製し
た電池を、以下（Ａ1 ）電池と称する。 〔実施例２〜１０〕表１に示すように、保護層２ｂの厚
みをそれぞれ、０．０５μｍ，０．１μｍ，０．５μ
ｍ，１．０μｍ，５．０μｍ，１０μｍ，３０μｍ，５
０μｍ，１００μｍとする他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。
【００１３】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ａ2 ）電池〜（Ａ10）電池と称する。 〔比較例１〕表１に示すように、負極２に保護層２ｂを
形成しない他は、上記実施例１と同様にして電池を作製
した。
ぞれ（Ａ2 ）電池〜（Ａ10）電池と称する。 〔比較例１〕表１に示すように、負極２に保護層２ｂを
形成しない他は、上記実施例１と同様にして電池を作製
した。
【００１４】このようにして作製した電池を、以下（Ｘ
1 ）電池と称する。 〔比較例２，３〕表１に示すように、保護層２ｂの厚み
を１５０μｍ，２００μｍとする他は、上記実施例１と
同様にして電池を作製した。このようにして作製した電
池を、以下それぞれ（Ｘ2 ）電池、（Ｘ3 ）電池と称す
る。
1 ）電池と称する。 〔比較例２，３〕表１に示すように、保護層２ｂの厚み
を１５０μｍ，２００μｍとする他は、上記実施例１と
同様にして電池を作製した。このようにして作製した電
池を、以下それぞれ（Ｘ2 ）電池、（Ｘ3 ）電池と称す
る。
【００１５】
【表１】
【００１６】〔実験〕上記本発明の（Ａ1 ）電池〜（Ａ
10）電池及び比較例の（Ｘ1 ）電池〜（Ｘ3 ）電池の放
電容量と、サイクル寿命とを調べたので、その結果を表
１に併せて示す。尚、実験条件は、２００ｍＡの電流で
充電終止電圧３．５Ｖまで充電した後、２００ｍＡの電
流で放電終止電圧２．４Ｖまで放電するという条件であ
る。
10）電池及び比較例の（Ｘ1 ）電池〜（Ｘ3 ）電池の放
電容量と、サイクル寿命とを調べたので、その結果を表
１に併せて示す。尚、実験条件は、２００ｍＡの電流で
充電終止電圧３．５Ｖまで充電した後、２００ｍＡの電
流で放電終止電圧２．４Ｖまで放電するという条件であ
る。
【００１７】表１から明らかなように、放電容量は保護
層２ｂの厚みが大きくなるにしたがって減少する〔（Ｘ
1 ）電池，（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池……（Ａ10）電
池，（Ｘ2 ）電池，（Ｘ3 ）電池の順に減少〕一方、サ
イクル寿命は保護層２ｂの厚みが大きくなるにしたがっ
て長くなっている〔（Ｘ1 ）電池，（Ａ1 ）電池，（Ａ
2 ）電池……（Ａ10）電池，（Ｘ2 ）電池，（Ｘ3 ）電
池の順に長くなる〕ことが認められる。したがって、放
電容量の面からみれば保護層２ｂの厚みは薄い方が好ま
しく、サイクル寿命の面からみれば保護層２ｂの厚みは
厚い方が好ましい。
層２ｂの厚みが大きくなるにしたがって減少する〔（Ｘ
1 ）電池，（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池……（Ａ10）電
池，（Ｘ2 ）電池，（Ｘ3 ）電池の順に減少〕一方、サ
イクル寿命は保護層２ｂの厚みが大きくなるにしたがっ
て長くなっている〔（Ｘ1 ）電池，（Ａ1 ）電池，（Ａ
2 ）電池……（Ａ10）電池，（Ｘ2 ）電池，（Ｘ3 ）電
池の順に長くなる〕ことが認められる。したがって、放
電容量の面からみれば保護層２ｂの厚みは薄い方が好ま
しく、サイクル寿命の面からみれば保護層２ｂの厚みは
厚い方が好ましい。
【００１８】そこで、放電容量の減少が少なく且つサイ
クル寿命の長い保護層２ｂの厚みの範囲を調べるべく、
下記のように定義したサイクル寿命までの全放電容量を
調べたので、その結果を表１及び図２に示す。サイクル
寿命までの全放電容量＝放電容量×サイクル寿命÷１０
００（尚、１０００で除算しているのは、単位をｍＡｈ
からＡｈに変更するためである）表１及び図２から明ら
かなように、全放電容量の面からみれば、本発明の（Ａ
1 ）電池〜（Ａ10）電池が優れており、特に（Ａ2 ）電
池〜（Ａ8 ）電池が優れている。したがって、保護層２
ｂの厚みは０．０１μｍ〜１００μｍの範囲が好まし
く、特に０．０５μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。
クル寿命の長い保護層２ｂの厚みの範囲を調べるべく、
下記のように定義したサイクル寿命までの全放電容量を
調べたので、その結果を表１及び図２に示す。サイクル
寿命までの全放電容量＝放電容量×サイクル寿命÷１０
００（尚、１０００で除算しているのは、単位をｍＡｈ
からＡｈに変更するためである）表１及び図２から明ら
かなように、全放電容量の面からみれば、本発明の（Ａ
1 ）電池〜（Ａ10）電池が優れており、特に（Ａ2 ）電
池〜（Ａ8 ）電池が優れている。したがって、保護層２
ｂの厚みは０．０１μｍ〜１００μｍの範囲が好まし
く、特に０．０５μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。
【００１９】（第２実施例）本発明の第２実施例を、表
２及び図３に基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〜１０〕フルフリルアルコール樹脂を真空中
で６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材
料を用いる他は、前記第１実施例の実施例１〜実施例１
０と同様にして電池を作製した。
２及び図３に基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〜１０〕フルフリルアルコール樹脂を真空中
で６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材
料を用いる他は、前記第１実施例の実施例１〜実施例１
０と同様にして電池を作製した。
【００２０】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池と称する。 〔比較例１〕上記（Ｘ1 ）電池を用いている。 〔比較例２，３〕フルフリルアルコール樹脂を真空中で
６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材料
を用いる他は、前記第１実施例の比較例２，比較例３と
同様にして電池を作製した。
ぞれ（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池と称する。 〔比較例１〕上記（Ｘ1 ）電池を用いている。 〔比較例２，３〕フルフリルアルコール樹脂を真空中で
６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材料
を用いる他は、前記第１実施例の比較例２，比較例３と
同様にして電池を作製した。
【００２１】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池及び
比較例の（Ｘ1 ）電池，（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池の
放電容量と、サイクル寿命と、全放電容量とを調べたの
で、その結果を表２及び図３に示す。尚、実験条件は、
前記第１実施例の実験と同様の条件である。
ぞれ（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池及び
比較例の（Ｘ1 ）電池，（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池の
放電容量と、サイクル寿命と、全放電容量とを調べたの
で、その結果を表２及び図３に示す。尚、実験条件は、
前記第１実施例の実験と同様の条件である。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２及び図３から明らかなように、放電容
量は保護層２ｂの厚みが大きくなるにしたがって減少す
る〔（Ｘ1 ）電池，（Ｂ1 ）電池，（Ｂ2 ）電池……
（Ｂ10）電池，（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池の順に減
少〕一方、サイクル寿命は保護層２ｂの厚みが大きくな
るにしたがって長くなっている〔（Ｘ1 ）電池，
（Ｂ1 ）電池，（Ｂ2 ）電池……（Ｂ10）電池，
（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池の順に長くなる〕ことが認
められる。
量は保護層２ｂの厚みが大きくなるにしたがって減少す
る〔（Ｘ1 ）電池，（Ｂ1 ）電池，（Ｂ2 ）電池……
（Ｂ10）電池，（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池の順に減
少〕一方、サイクル寿命は保護層２ｂの厚みが大きくな
るにしたがって長くなっている〔（Ｘ1 ）電池，
（Ｂ1 ）電池，（Ｂ2 ）電池……（Ｂ10）電池，
（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池の順に長くなる〕ことが認
められる。
【００２４】また、全放電容量の面からみれば、本発明
の（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池が優れており、特に（Ｂ
2 ）電池〜（Ｂ8 ）電池が優れている。したがって、保
護層２ｂの厚みは０．０１μｍ〜１００μｍの範囲が好
ましく、特に０．０５μｍ〜３０μｍの範囲が好まし
い。 （第３実施例）本発明の第３実施例を、表３及び図４に
基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〜１０〕ポリアクリロニトリル樹脂を真空中
で６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材
料を用いる他は、前記第１実施例の実施例１〜実施例１
０と同様にして電池を作製した。
の（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池が優れており、特に（Ｂ
2 ）電池〜（Ｂ8 ）電池が優れている。したがって、保
護層２ｂの厚みは０．０１μｍ〜１００μｍの範囲が好
ましく、特に０．０５μｍ〜３０μｍの範囲が好まし
い。 （第３実施例）本発明の第３実施例を、表３及び図４に
基づいて、以下に説明する。 〔実施例１〜１０〕ポリアクリロニトリル樹脂を真空中
で６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材
料を用いる他は、前記第１実施例の実施例１〜実施例１
０と同様にして電池を作製した。
【００２５】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池と称する。 〔比較例１〕上記（Ｘ1 ）電池を用いている。 〔比較例２，３〕ポリアクリロニトリル樹脂を真空中で
６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材料
を用いる他は、前記第１実施例の比較例２，比較例３と
同様にして電池を作製した。
ぞれ（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池と称する。 〔比較例１〕上記（Ｘ1 ）電池を用いている。 〔比較例２，３〕ポリアクリロニトリル樹脂を真空中で
６００℃で分解した後、１１００℃で炭化した炭素材料
を用いる他は、前記第１実施例の比較例２，比較例３と
同様にして電池を作製した。
【００２６】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池及び
比較例の（Ｘ1 ）電池，（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池の
放電容量と、サイクル寿命と、全放電容量とを調べたの
で、その結果を表３及び図４に示す。尚、実験条件は、
前記第１実施例の実験と同様の条件である。
ぞれ（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池と称する。 〔実験〕上記本発明の（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池及び
比較例の（Ｘ1 ）電池，（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池の
放電容量と、サイクル寿命と、全放電容量とを調べたの
で、その結果を表３及び図４に示す。尚、実験条件は、
前記第１実施例の実験と同様の条件である。
【００２７】
【表３】
【００２８】表３及び図４から明らかなように、放電容
量は保護層２ｂの厚みが大きくなるにしたがって減少す
る〔（Ｘ1 ）電池，（Ｃ1 ）電池，（Ｃ2 ）電池……
（Ｃ10）電池，（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池の順に減
少〕一方、サイクル寿命は保護層２ｂの厚みが大きくな
るにしたがって長くなっている〔（Ｘ1 ）電池，
（Ｃ1 ）電池，（Ｃ2 ）電池……（Ｃ10）電池，
（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池の順に長くなる〕ことが認
められる。
量は保護層２ｂの厚みが大きくなるにしたがって減少す
る〔（Ｘ1 ）電池，（Ｃ1 ）電池，（Ｃ2 ）電池……
（Ｃ10）電池，（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池の順に減
少〕一方、サイクル寿命は保護層２ｂの厚みが大きくな
るにしたがって長くなっている〔（Ｘ1 ）電池，
（Ｃ1 ）電池，（Ｃ2 ）電池……（Ｃ10）電池，
（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池の順に長くなる〕ことが認
められる。
【００２９】また、全放電容量の面からみれば、本発明
の（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池が優れており、特に（Ｃ
2 ）電池〜（Ｃ8 ）電池が優れている。したがって、保
護層２ｂの厚みは０．０１μｍ〜１００μｍの範囲が好
ましく、特に０．０５μｍ〜３０μｍの範囲が好まし
い。〔その他の事項〕上記実施例においては、円筒型電
池について説明したが、本発明はこれに限定するもので
はなく、偏平型電池等にも適用しうることは勿論であ
る。そして、この場合には、リチウム金属箔の片面にの
み保護層を形成すればよい。
の（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池が優れており、特に（Ｃ
2 ）電池〜（Ｃ8 ）電池が優れている。したがって、保
護層２ｂの厚みは０．０１μｍ〜１００μｍの範囲が好
ましく、特に０．０５μｍ〜３０μｍの範囲が好まし
い。〔その他の事項〕上記実施例においては、円筒型電
池について説明したが、本発明はこれに限定するもので
はなく、偏平型電池等にも適用しうることは勿論であ
る。そして、この場合には、リチウム金属箔の片面にの
み保護層を形成すればよい。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、保
護層としての効果を十分に発揮しうると共に、電池のエ
ネルギー密度の低下を抑制しうるので、放電容量を維持
しつつサイクル特性を飛躍的に向上させることができる
といった効果を奏する。
護層としての効果を十分に発揮しうると共に、電池のエ
ネルギー密度の低下を抑制しうるので、放電容量を維持
しつつサイクル特性を飛躍的に向上させることができる
といった効果を奏する。
【図１】 本発明の一例を示す円筒型非水電解液二次電
池の半断面図である。
池の半断面図である。
【図２】 本発明の（Ａ1 ）電池〜（Ａ10）電池及び比
較例の（Ｘ2 ）電池，（Ｘ3 ）電池における保護層厚み
と全放電容量との関係を示すグラフである。
較例の（Ｘ2 ）電池，（Ｘ3 ）電池における保護層厚み
と全放電容量との関係を示すグラフである。
【図３】 本発明の（Ｂ1 ）電池〜（Ｂ10）電池及び比
較例の（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池における保護層厚み
と全放電容量との関係を示すグラフである。
較例の（Ｙ1 ）電池，（Ｙ2 ）電池における保護層厚み
と全放電容量との関係を示すグラフである。
【図４】 本発明の（Ｃ1 ）電池〜（Ｃ10）電池及び比
較例の（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池における保護層厚み
と全放電容量との関係を示すグラフである。
較例の（Ｚ1 ）電池，（Ｚ2 ）電池における保護層厚み
と全放電容量との関係を示すグラフである。
１ 正極 ２ 負極 ２ａ リチウム金属箔 ２ｂ 保護膜 ３ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−215043（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−248469（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192669（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−197964（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、 前記負極は、リチウム金属板又はリチウム合金板の片面
或は両面に、炭素材料とエチレンプロピレンゴムとが重
量比９５：５で含まれる保護層が形成された構造を成
し、且つ上記保護層の厚みが０．５μｍ以上５０μｍ以
下であることを特徴とする非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40758490A JP3326185B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40758490A JP3326185B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229562A JPH04229562A (ja) | 1992-08-19 |
| JP3326185B2 true JP3326185B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18517154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40758490A Expired - Fee Related JP3326185B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326185B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2943127B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 二次電池 |
| CA2110097C (en) * | 1992-11-30 | 2002-07-09 | Soichiro Kawakami | Secondary battery |
| JP5071056B2 (ja) * | 1995-06-28 | 2012-11-14 | 宇部興産株式会社 | 非水二次電池 |
| JP5810271B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2015-11-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電気化学キャパシタの製造方法およびそれを用いて製造された電気化学キャパシタ |
| KR102617864B1 (ko) * | 2017-03-10 | 2023-12-26 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 탄소계 박막이 형성된 음극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP40758490A patent/JP3326185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04229562A (ja) | 1992-08-19 |
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| JPH0454352B2 (ja) |
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