JP3451602B2 - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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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
関するものである。 【０００２】 【従来の技術とその課題】電子機器の急激な小形軽量化
に伴い、小形で軽量かつ高エネルギー密度の電池が求め
られている。これら要求を満たす電池として、非水電解
質電池が有望である。なかでも正極活物質にα-NaCrO2
タイプの層状 LiCoO2 を用いた非水電解質電池は、４Ｖ
級のきわめて高い電圧を示すので高エネルギー密度の電
池として期待されている。 【０００３】しかし、 LiCoO2 は電気絶縁性の物質（J.
van Elp らPhysi.Rev.B.,44,6090(1991)）なので放電終
期に電池の内部抵抗が増大し、特に高率放電において放
電容量が低下するという問題点があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、Li1+X MgX Co
1-X O2 (0.02≦x ≦0.15) を正極活物質に用いた電解
質電池により前記問題を解決するものである。 【０００５】 【作用】発明者らは、 LiCoO2 のコバルトをリチウムと
マグネシウムとで置換すると電伝導性が数100 倍に著し
く向上することを見いだした。この置換反応は、Co3+→
Li+ ＋Mg2+ であり、新物質の化学式は、Li1+X MgX Co
1-X O2 と書け、リチウムとマグネシウムの添加量を種
々変えて検討した結果、Li1+X MgX Co1-X O2 のx ≧0.
02の場合に電子伝導度が LiCoO2 よりも高く、x＞0.15
では絶縁性物MgO の混入の影響が大きくなり電導度が低
下することがわかった。 【０００６】このように活物質そのものの電子伝導性が
向上した結果、本発明のリチウムコバルトマグネシウム
複合酸化物Li1+X MgX Co1-X O2 (0.02 ≦x ≦0.15) 用
いた非水電解液電池は、実施例で示すように優れた高率
放電特性が得られる。また、正極への導電助剤の添加量
を少なくして電池のエネルギー密度を向上することもで
きる。 【０００７】 【実施例】以下に、好適な実施例を用いて本発明を説明
する。 【０００８】正極活物質を次のようにして合成した。炭
酸リチウム、四三酸化コバルトおよび炭酸マグネシウム
をリチウム：コバルト：マグネシウム原子比が1+x:(1-
x):xになるように混合(x=0.02 、0.05、0.15) し、空気
中で800 ℃で加熱して本発明の非水電解質電池に用いる
活物質リチウムコバルトマグネシウム複合酸化物Li1+X
MgX Co1-X O2 を合成した。また、炭酸リチウムと四三
酸化コバルトとをリチウム：コバルト原子比で1:1 にな
るように混合し、空気中で加熱して従来の非水電解質電
池に用いる活物質であるα-NaCrO2 タイプの層状リチウ
ムコバルト複合酸化物（ LiCoO2 ）を合成した。 【０００９】上記二種類の活物質と、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フッ化ビニリ
デン粉末とを88：5 ：7 の重量比で混合し、溶剤のN-メ
チルピロリドンを添加してペースト状にしさらに250 ℃
で熱処理した後粉砕したものを、0.165g採集して電極成
形金型に投入して直径が16mmで厚さが約0.2mm の円板状
に成形した。この成形体を直径16mm、100 メッシュのス
テンレス板に圧着したのち再度250 ℃で真空乾燥処理し
て正極板とした。 【００１０】負極板は、黒鉛と結着剤としてのポリフッ
化ビニリデン粉末とを88:12 の重量比で混合し、溶剤の
N-メチルピロリドンを添加してペースト状にしさらに25
0 ℃で熱処理した後粉砕したものを0.8g採集し金型を用
いて直径18mm，厚さ0.3mm に加圧成形したのち温度250
℃で真空乾燥処理して得た。 【００１１】上記の正極板と負極板を用いて図１に示す
ようなボタン形電池を試作した。図は、電池の縦断面図
である。図中１は、ステンレス(SUS304)鋼板を打ち抜き
加工した正極端子を兼ねるケース、２はステンレス(SUS
U304) 鋼板を打ち抜き加工した負極端子を兼ねる封口板
であり、その内壁には負極板３が当接されている。５は
有機電解液を含浸したポリプロピレンからなるセパレー
ター、６は正極板であり正極端子を兼ねるケース１の開
口端部を内方へかしめ、ガスケット４を介して負極端子
を兼ねる封口板２の外周を締め付けることにより密閉封
口している。 【００１２】有機電解液にはエチレンカーボネート（E
C）とジメチルカーボネート（DMC ）とジエチルカーボ
ネート（DEC ）とを体積比２：１：２で混合した溶媒
に、６フッ化燐酸リチウムを１モル／リットルの濃度で
溶解させたものを用いた。さらに電解液に過塩素酸リチ
ウムを１０ｐｐｍ添加した。 【００１３】正極活物質にＬｉ１＋ｘＭｇｘＣｏ１−ｘ
Ｏ２を用いた本発明の非水電解質電池の内、ｘ＝０．０
２のものを電池Ａ、ｘ＝０．０５のものを電池Ｂ、ｘ＝
０．１５のものを電池Ｃとよぶ。また、正極活物質にＬ
ｉＣｏＯ２を用いたことの他は、本発明の非水電解質電
池と同様の構成とした比較電池を電池アと呼ぶ。 【００１４】次に、これらの４種類の電池を電流0.5mA
で、端子電圧が4.1Vに至るまで充電して、つづいて、続
いて0.5mA ，1mA ，2mA で端子電圧が2.75V に達するま
で放電する各率放電試験をおこなった。各電池の0.5mA
放電時の放電容量を１としたときの高率放電時の放電容
量を表１に示す。 【００１５】 【表１】 表から本発明の電池Ａ，Ｂ，Ｃは、比較のための電池ア
に比べて優れた高率放電性能を有していることがわか
る。 【００１６】なお、上記実施例では、負極として炭素材
料を用い、電解液に有機電解液を用いたが、本発明の非
水電解質電池においては、Ｌｉ１＋ｘＭｇｘＣｏ１−ｘ
Ｏ２ （０．０２≦ｘ≦０．１５）を正極活物質に用いて
おれば負極活物質や電解液は基本的に限定されない。す
なわち、従来の非水電解質電池の負極に用いられている
各種カーボン材料や純リチウムもしくはリチウム合金な
どを用いることができる。また、電解液に他の有機溶媒
を用いても良い。あるいは、有機固体電解質や無機固体
電解質を電解質に用いてもよい。同様に、支持電解質、
セパレーター、電極基体、電池ケースの材質なども基本
的に限定されない。 【００１７】なお、前記の実施例に係る電池はボタン電
池であるが、円筒形、角形またはペーパー形電池に本発
明を適用しても同様の効果が得られる。また、高率放電
性能を向上させる効果は実施例の二次電池だけでなくLi
1+X MgX Co1-X O2 (0.02 ≦x ≦0.15) を用いた非水電
解質一次電池においても同様に得られる。 【００１８】 【発明の効果】上述のごとく、本発明の非水電解質電池
は、高率放電時の放電容量の低下が少ないという効果が
ある。
内部構造を示した図。 【符号の説明】 １ 電池ケース ２ 封口板 ３ 負極 ４ ガスケット ５ セパレーター ６ 正極
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】Li1+X MgX Co1-X O2 (0.02≦x ≦0.15)
を正極活物質に用いた非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03772794A JP3451602B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03772794A JP3451602B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 非水電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226201A JPH07226201A (ja) | 1995-08-22 |
| JP3451602B2 true JP3451602B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=12505535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03772794A Expired - Lifetime JP3451602B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451602B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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| US6991752B2 (en) | 2000-12-27 | 2006-01-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary cell and cell using the same |
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| KR100567111B1 (ko) * | 2001-10-29 | 2006-03-31 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 리튬이온 이차전지 |
| JP6170657B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2017-07-26 | 株式会社アルバック | 薄膜リチウム二次電池製造方法、マスク、薄膜リチウム二次電池製造装置 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP03772794A patent/JP3451602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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