JP3362198B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- 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
池に関するものである。
の電源である電池に対して小形で軽量かつ高エネルギー
密度、更に繰り返し充放電が可能な二次電池開発への要
求が高まっている。また、大気汚染や二酸化炭素の増加
等の環境問題により、電気自動車の早期実用化が望まれ
ており、高効率、高出力、高エネルギー密度、軽量等の
特徴を有する優れた二次電池の開発が要望されている。
水電解質を使用した二次電池が実用化されている。この
電池は、従来の水溶液電解液を使用した電池の数倍のエ
ネルギー密度を有している。その例として、非水電解質
二次電池の正極にコバルト複合酸化物、ニッケル複合酸
化物又はスピネル型リチウムマンガン酸化物を用い、負
極にリチウムが吸蔵・放出可能な炭素材料やスズ酸化物
などを用いた長寿命な４Ｖ級非水電解質二次電池が実用
化されている。
池では、高温放置をすると、負極に吸蔵されたリチウム
イオンが電解液と反応して負極の表面に皮膜が形成され
たり、またリチウムが電解液中に溶出して自己放電が起
こりやすくなり、保存性能が低下し、もって電池の劣化
が起こる。また、高温下でのサイクル数の進行につれて
負極ホスト物質の劣化も進み、放電容量の低下が顕著と
なる。
温下での使用においても十分機能しうる劣化の少ない非
水電解質二次電池を提供することを目的とする。
二次電池は、リチウムイオンを吸蔵放出するリチウム含
有複合酸化物を構成要素とする正極合剤層を有する正極
と、リチウムイオンを吸蔵放出するホスト物質を構成要
素とする負極合剤層を有する負極とを備え、前記負極合
剤層には、０．０２〜０．０６重量％のコバルトを含有
することを特徴とする。
ルトが前記負極合剤層の少なくとも表面に存在すること
を特徴とする。
いて本発明を説明するが、本発明の趣旨を越えない限
り、以下に限定されるものでないことはいうまでもな
い。
ｍのアルミニウム箔であり、それに活物質としてリチウ
ムコバルト複合酸化物が保持されたものである。
デン８重量部と導電剤であるアセチレンブラック２重量
部と活物質約９０重量部とをともに混合し、溶媒である
ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）を適宜加えてペースト
状に調製した後、集電体材料の両面に塗布して乾燥し
た。そして、厚さ１８０μｍにプレスし、矩形状のリー
ド部を残して幅２４ｍｍに切断することによって製作し
た。
電体の両面に、活物質としての黒鉛約９４（９３．９
８）重量部と結着剤としてのポリフッ化ビニリデン６重
量部とコバルト金属０．０２重量部とを混合し、溶媒で
あるＮＭＰを適宜加えてペースト状に調製したものを両
面に塗布して乾燥した。そして、厚さ２２０μｍに圧延
し、矩形状のリード部を残して幅２６ｍｍに切断するこ
とによって製作した。同様の方法により、添加するコバ
ルト金属の量を０．０２５、０．０３、０．０４、０．
０５、０．０６、０．０８、および０．１重量部として
それぞれ負極板Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを作製し
た。（ここでは、添加分だけ黒鉛の量を減少させた。）
加えて、コバルト金属を添加していない従来の負極板Ｉ
（ポリフッ化ビニリデン８重量部、導電剤であるアセチ
レンブラック２重量部、活物質９０重量部とした）とを
作製した。
のポリエチレン微多孔膜である。
エチレンカーボネート：ジエチルカーボネート＝１：１
（体積比）の混合液を用いた。
の断面説明図である。
は電極群、３は正極板、４は負極板、５はセパレータ、
６は電池ケース、７はケース蓋、８は安全弁、１０は正
極端子、１１は正極リードである。
極板４、セパレータ５からなる渦巻き状の電極群２及び
電解液が電池ケース６に収納された角形リチウム二次電
池である。
０×４０×８．０ｍｍの鉄製本体の表面に厚さ５μｍの
ニッケルメッキを施したものであり、側部上部には電解
液注入孔１２（図示せず）が設けられている。
０を設けたケース蓋７の端子１０と正極リード１１を介
して接続されている。負極板４は電池ケース６の内壁と
接触により接続されている。そして、この電池は、ケー
ス６に蓋７をレーザー溶接して封口される。
負極板（Ａ〜H）および従来の負極板Ｉと従来の正極板
とを用いて、本発明になる電池（Ａ〜H）と従来電池Ｉ
を作製し、電解液を各電極、セパレータが十分湿潤し、
電極群外にフリーな電解液が存在しない量を真空注液し
て孔を封じた。そして、設計容量９００ｍＡｈ（従来電
池での仕様）の完成電池（Ａ〜Ｉ）をそれぞれ３個、計
２７個作製した。ただし、電解液量を３ｍｌとした。
れぞれにおいて、０．５Ｃの電流で３時間、４．１Ｖま
で定電流定電圧充電を行って満充電状態とした。
ける充放電サイクル試験を行った。
イクル目の保持容量と、コバルト量との関係を示す。ま
た、表１に各電池の３００サイクル目の保持容量（試験
後容量）と初期保持容量（試験前容量）との比を保持率
として示した。
容量に近い容量を３００サイクル目に達成しているの
は、コバルト添加量が０．０２〜０．０６であり、より
好ましくは０．０２５〜０．０５の範囲であることがわ
かった。
を負極集電体に塗布し、その表面に０．０２〜０．０６
重量％のコバルト微粉体平均粒径１μｍを噴霧し、極板
を乾燥させて本発明になる負極板を作製した。この負極
板と前述の正極板とを用いて上記同様の電池を作製して
同様の試験を行った。その結果、上記と同様の結果が得
られた。また、負極のホスト物質として、スズ酸化物を
用いた場合も同様の結果が得られた。
リチウムコバルト複合酸化物を用いる場合を説明した
が、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムニッケル
又はリチウムニッケル系複合酸化物、二硫化チタンをは
じめとしてマンガン系、たとえばスピネル型リチウムマ
ンガン酸化物あるいは五酸化バナジウムおよび三酸化モ
リブデンなどの種々のものを用いることができることは
いうまでもない。
あるが、円筒形、コイン形またはペーパー形等形状はど
んなものであってもよい。
あることは、いうまでもない。
のではない。従来リチウム電池に用いられているもので
あれば本発明と同様の効果が得られる。例えば溶媒とし
ては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、スルホランなどの高誘電率溶
媒に１，２−ジメトキシエタン、ジメチルカーボネー
ト、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルフォルメートなどの低粘度溶媒を混合したも
のが用いることができる。
イオン二次電池の場合、負極のホスト物質はリチウムイ
オンを吸蔵、放出できるものであればいかなるものでも
かまわないし、たとえば、コークス、カーボン、アモル
ファスカーボン、ＳｎＯ、ＳｎＯ2、Ｓｎ1-xＭxＯ（Ｍ
＝Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜
１）、Ｓｎ1-xＭxＯ2（Ｍ＝Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ
又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１）、Ｓｎ3Ｏ2（ＯＨ）2、
Ｓｎ3-xＭxＯ2（ＯＨ）2（Ｍ＝Ｍｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｓｂ，Ａｓ又はＭｎ、ただし０≦Ｘ＜３）、ＬｉＳ
ｉＯ2、ＳｉＯ2又はＬｉＳｎＯ2の中から選ばれる１種
又は２種以上であることを例示することができる。
おいては、その構成として正極、負極及びセパレータと
非水電解液との組み合わせ、あるいは正極、負極及びセ
パレータとしての有機又は無機固体電解質と非水電解液
との組み合わせであっても構わない。セパレータあるい
はセパレータとしての有機又は無機固体電解質、非水電
解液は、いずれも公知のものの使用が可能である。
ても劣化の少ない非水電解質二次電池を提供することが
できる。よって、本発明の工業的価値は極めて高い。
面説明図である。
と、コバルト量との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムイオンを吸蔵放出するリチウム
含有複合酸化物を構成要素とする正極合剤層を有する正
極と、リチウムイオンを吸蔵放出するホスト物質を構成
要素とする負極合剤層を有する負極とを備え、前記負極
合剤層には、０．０２〜０．０６重量％のコバルトを含
有することを特徴とする非水電解質二次電池。 - 【請求項２】 前記コバルトが前記負極合剤層の少なく
とも表面に存在することを特徴とする請求項１記載の非
水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05830697A JP3362198B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP05830697A JP3362198B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10241669A JPH10241669A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3362198B2 true JP3362198B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=13080561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP05830697A Expired - Fee Related JP3362198B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3362198B2 (ja) |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP05830697A patent/JP3362198B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10241669A (ja) | 1998-09-11 |
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