JP3424499B2 - 角形非水電解液二次電池 - Google Patents
角形非水電解液二次電池Info
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Description
を、セパレータを介して積層し、角形電池容器に納め密
閉した角形非水電解液二次電池の構造に関するものであ
る。
が進んでいるため、これ以上の環境悪化をさけるために
電気自動車の開発が急がれている。従来、電気自動車の
動力源として使用される電池は、鉛電池が主流であっ
た。しかし、鉛電池は、重量が重く、エネルギー密度も
低いため、十分に普及にいたっていない。このため近年
では、高エネルギー密度を達成できる電池として、リチ
ウムイオンを吸蔵放出できる炭素材料を負極に用いたリ
チウム二次電池等の非水電解液二次電池が提案されてい
る。このリチウム二次電池は、アルミニウム(Al)よ
りなる正極集電体の両面に例えばマンガン酸リチウム
(LiMn2O4)を正極活物質として塗布し、銅(C
u)よりなる負極集体の両面にカーボン(C)を負極活
物質として塗布したものである。
の電池容器形状であれば、多数枚の正極および負極をセ
パレータを介して交互に積み重ね、極板群を形成する
か、あるいは長尺の正極、セパレータ、負極を重ねて扁
平に捲回して極板群を形成することが必要であり、その
後、得られた極板群を角形電池容器に収納して有機電解
液を充填したものである。
池は、確実に極板群を角形電池容器に納めるには、極板
群の厚さを角形電池容器の内寸よりも薄く作る必要があ
る。しかし、極板群と角形電池容器の間に隙間がある
と、極板群に圧力がかからないため、個々の正極集電体
と負極集電体の間に隙間ができ、極板表面で充放電反応
の局所化が起こり、内部抵抗の増大を招くおそれがあ
る。極板寸法が大きいほどこの懸念が大きい。角形電池
の極板群を加圧するには、極板群とともに板バネを電池
容器内に挿入する方法がある。
を加圧する方式は、電池の構成部品が増えることにより
重量エネルギー密度、および体積エネルギー密度が低下
する不都合があった。
電池において、電池構成部品を増やすことなく極板群を
加圧し、極板表面での充放電反応の局所化を抑制するこ
とを目的とする。
次電池は、電池内部圧力が大気圧より低い圧力で不活性
ガスを封入したことにより、前記角形電池容器の極板面
と対向する面を内側に弾性変形させたことを特徴とす
る。また、正極活物質がマンガン酸リチウムであり、前
記電池容器がアルミニウム製であることが好ましい。
ミニウム製角形電池容器内にアルゴンガスを大気圧より
低い圧力で封入することにより、角形電池容器の極板面
と対向する面が内側に弾性変形し極板群に圧力がかか
り、極板群が固定される。これにより極板表面における
充放電反応の局所化、内部抵抗の増大が抑制できる。
いる電極の構成は次の通りである。正極活物質合剤はマ
ンガン酸リチウム(LiMn2O4)、導電助剤としての
黒鉛、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンからなり、
負極活物質合剤は黒鉛および結着剤としてのポリフッ化
ビニリデンからなる。各々の合剤層は正極はアルミニウ
ム箔集電体、負極は銅箔集電体の表面へ塗布され、正極
板、負極板を構成する。
セパレータ3を介して交互に積層し、アルミニウム製の
角形電池容器4へ挿入する。上蓋5へ配置された電池端
子6へ各電極のリード端子を接続し、上蓋5を該容器4
へ溶接して封口する。次いで注液口7より非水電解液
〔六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を1mol/lの
割合で、エチレンカーボネート(EC)+ジメチルカー
ボネート(DMC)≪体積比で1:2≫の混合溶媒に溶
解させたもの〕を所定量注入した後、電池内部を約52
0mmHgに減圧した状態で注液口を密封し、本発明電池A
を作製した。また、電解液注入後の減圧工程を経ずに電
池を密封した以外は上記と同じ方法により、比較電池B
を作製した。
部へ極板群以外の加圧部材、すなわち板バネ8、ステン
レススチール板9および接着テープ10を配置した構造
を有し、かつ電解液注入後の減圧工程を経ずに電池を密
閉した以外は上記と同じ方法により、従来電池Cを作製
した。図3は各電池A、B、Cの放電特性を示したもの
である。放電容量(%)は、0.125C放電容量を1
00としたときの比である。極板群への加圧が考慮され
ていない比較電池Bは本発明電池A、および従来電池C
に比べ高率放電特性が劣ることが判る。表1は各電池の
エネルギー密度を示したものである。
に比べエネルギー密度が低い。これは電池内部へ加圧部
材を配置したため、重量増加や発電要素の占有スペース
が減少したためである。図4は、本発明電池Aにおい
て、電解液注入後の減圧度を変化させて作製した場合
の、高率放電特性を示したものである。3C放電容量
(%)は、0.125C放電容量を100としたときの
比である。この結果によると、電池内部圧力を450mm
Hg〜610mmHgにすることで良好な特性が得られること
がわかる。
分で、本発明の効果が得られない。また450mmHgを超
えない圧力では電極面へ圧力が加わり過ぎ、電解液保持
量が低下して活物質利用率が低下してしまう。
形電池容器内に不活性ガスを大気圧より低い圧力で封入
したので、角形電池容器の極板面と対向する面が内側に
弾性変形し極板群に圧力がかかり、極板群が固定され
る。これにより、極板表面における充放電反応の局所
化、内部抵抗の増大が抑制できる。また、電池構成部品
を増やさないので体積エネルギー密度および重量エネル
ギー密度を低下させない。
の断面図、(ロ)は長側面側の断面図である。
を比較した図である。
示した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】角形電池容器を用いた角形非水電解液二次
電池において、電池内部圧力が大気圧より低い圧力で不
活性ガスを封入したことにより、前記角形電池容器の極
板面と対向する面を内側に弾性変形させたことを特徴と
する角形非水電解液二次電池。 - 【請求項2】角形電池容器を用いた角形非水電解液二次
電池において、正極活物質がマンガン酸リチウムであ
り、前記電池容器がアルミニウム製であることを特徴と
する請求項1記載の角形非水電解液二次電池。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13546497A JP3424499B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 角形非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13546497A JP3424499B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 角形非水電解液二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10326627A JPH10326627A (ja) | 1998-12-08 |
JP3424499B2 true JP3424499B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=15152334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13546497A Expired - Fee Related JP3424499B2 (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 角形非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (6)
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- 1997-05-26 JP JP13546497A patent/JP3424499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10326627A (ja) | 1998-12-08 |
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