JP5216961B2 - Non-aqueous electrolyte primary battery - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解液一次電池に関し、更に詳しくは、長期貯蔵特性に優れた非水電解液一次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte primary battery, and more particularly to a non-aqueous electrolyte primary battery having excellent long-term storage characteristics.

二酸化マンガンを活物質として含有する正極を用いた非水電解液一次電池では、外装缶および電池蓋(封口板)には、ステンレス鋼を用いるのが一般的である(例えば、特許文献1)。   In a non-aqueous electrolyte primary battery using a positive electrode containing manganese dioxide as an active material, stainless steel is generally used for the outer can and the battery lid (sealing plate) (for example, Patent Document 1).

ステンレス鋼は、例えば鉄に比べて高価であるため、このようなステンレス鋼を外装缶などに適用することは、非水電解液一次電池のコストダウンの阻害要因となっている。しかし、外装缶や電池蓋のうち、正極の電位になる部位は酸化されるため、かかる箇所には、腐食され易い鉄などの金属を適用することはできない。   Since stainless steel is more expensive than, for example, iron, application of such stainless steel to an outer can or the like is an impediment to cost reduction of the nonaqueous electrolyte primary battery. However, since the portion of the outer can and the battery lid that becomes the potential of the positive electrode is oxidized, a metal such as iron that is easily corroded cannot be applied to the portion.

他方、外装缶や電池蓋のうち、負極の電位になる部位に対しては鉄などを使用することもできるため、このような材質の変更によってコストダウンや生産性向上を図り得る可能性がある。   On the other hand, since iron or the like can be used for the portion that becomes the potential of the negative electrode in the outer can and the battery lid, there is a possibility that cost reduction and productivity improvement can be achieved by such a material change. .

特開2003−178766号公報JP 2003-178766 A

上記の事情の下、本発明者が外装缶や電池蓋が負極の電位になる非水電解液一次電池について、材質が鉄の外装缶を用いて検討を進めた結果、電位とは別の原因で外装缶に腐食が生じることが判明した。上記の腐食は、使用期間が短い用途に適用される場合には殆ど問題とならないが、火災警報器や各種メーター(ガスメーター、電気メーターなど)などの電源など、使用期間が10年を超えるような極めて長期の用途に適用される電池においては、その寿命が縮められてしまうため、上記の腐食の発生を抑制することは非常に重要な課題である。   Under the circumstances described above, the present inventor investigated the non-aqueous electrolyte primary battery in which the outer can and the battery lid have a negative potential using the outer can made of iron. It was found that the outer can was corroded. The above-mentioned corrosion is hardly a problem when applied to applications where the usage period is short, but the usage period exceeds 10 years, such as power sources for fire alarms and various meters (gas meters, electric meters, etc.). In a battery applied to an extremely long-term use, since its life is shortened, it is a very important issue to suppress the occurrence of the corrosion.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、長期貯蔵特性に優れた非水電解液一次電池を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the nonaqueous electrolyte primary battery excellent in the long-term storage characteristic.

上記目的を達成し得た本発明の非水電解液一次電池は、二酸化マンガンを含有する正極、リチウムまたはリチウム合金を含有する負極、セパレータおよび非水電解液を、外装缶と電池蓋とにより形成された空間内に有する非水電解液一次電池であって、上記外装缶の材質が鉄であり、上記外装缶と上記電池蓋とが溶接により封止されており、上記非水電解液が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートおよびジメトキシエタンを含有し、上記非水電解液の全溶媒中において、エチレンカーボネートの含有量が2〜50体積%であり、かつエチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートを含むエステル成分の含有量が70体積%以下であることを特徴とするものである。 The non-aqueous electrolyte primary battery of the present invention that has achieved the above object is formed of a positive electrode containing manganese dioxide, a negative electrode containing lithium or a lithium alloy, a separator, and a non-aqueous electrolyte solution by an outer can and a battery lid. A non-aqueous electrolyte primary battery in the space formed, wherein the material of the outer can is iron, the outer can and the battery lid are sealed by welding, and the non-aqueous electrolyte is The content of the ester component containing ethylene carbonate , propylene carbonate and dimethoxyethane , wherein the content of ethylene carbonate is 2 to 50% by volume in all the solvents of the non-aqueous electrolyte, and ethylene carbonate and propylene carbonate are contained. There is characterized in der Rukoto 70% by volume or less.

本発明者は、材質が鉄の外装缶を用いた非水電解液一次電池について、電位とは別の理由で生じる腐食の原因について検討したところ、まず、電池外部から電池内へ侵入する水分が、上記腐食の原因となっていることを見出した。従来から汎用されている非水電解液一次電池の多くは、外装缶と電池蓋との間にガスケットを挟み、外装缶をかしめることで封止を行っているが、このような電池を長期間貯蔵していると、このガスケット部分から水分が電池内に侵入し、これが外装缶の腐食を引き起こしているのである。   The present inventor examined the cause of corrosion caused by a reason different from the potential for a non-aqueous electrolyte primary battery using an iron outer can, and firstly, moisture entering the battery from the outside of the battery. And found that it is the cause of the corrosion. Many non-aqueous electrolyte primary batteries that have been widely used in the past are sealed by sandwiching a gasket between the outer can and the battery lid and caulking the outer can. When stored for a long period of time, moisture enters the battery from this gasket portion, which causes corrosion of the outer can.

そこで、本発明の非水電解液一次電池では、電池内への水分の侵入経路となるガスケットを使用せずに、外装缶と電池蓋とを溶接により封止することとし、外装缶の腐食の原因となる水分の電池内への侵入を防止した。   Therefore, in the non-aqueous electrolyte primary battery of the present invention, the outer can and the battery lid are sealed by welding without using a gasket that becomes a moisture intrusion path into the battery, and the outer can is corroded. Prevents moisture from entering the battery.

しかしながら、外装缶と電池蓋とを溶接により封止する構成を採用した場合でも、外装缶に腐食が生じることが判明した。この腐食の原因について更に検討を進めた結果、二酸化マンガンを活物質とする正極を用いた電池では、放電した際に二酸化マンガンから水分が放出され、これが外装缶の腐食を引き起こしていることを見出した。   However, it has been found that even when the configuration in which the outer can and the battery lid are sealed by welding is adopted, the outer can can be corroded. As a result of further investigation on the cause of this corrosion, it was found that in batteries using a positive electrode made of manganese dioxide as an active material, moisture was released from the manganese dioxide when discharged, which caused corrosion of the outer can. It was.

二酸化マンガンを活物質とする正極を用いた電池では、放電により二酸化マンガンの結晶格子中にLi(リチウム)イオンが挿入され、二酸化マンガンの結晶構造が変化して、二酸化マンガンの一部が非水電解液中に溶解する。特に70℃程度の高温環境下においては、この現象が生じ易くなる。この際、二酸化マンガンの結晶中に存在していた構造水が非水電解液中に放出される。   In a battery using a positive electrode with manganese dioxide as an active material, Li (lithium) ions are inserted into the crystal lattice of manganese dioxide by discharge, and the crystal structure of manganese dioxide changes, so that part of the manganese dioxide is non-aqueous. Dissolves in the electrolyte. In particular, this phenomenon easily occurs in a high temperature environment of about 70 ° C. At this time, the structural water present in the manganese dioxide crystals is released into the non-aqueous electrolyte.

また、放電時には、二酸化マンガン中のMnは、下記の反応により、4価から3価に変化する。
MnO(IV)+ Li → MnOOLi(III)
At the time of discharge, Mn in manganese dioxide changes from tetravalent to trivalent by the following reaction.
MnO 2 (IV) + Li → MnOOLi (III)

上記反応により生成した3価のMn(III)は、更に2価のMn(II)と4価のMn(IV)とになるが、このうち2価のMn(II)が非水電解液に解けてイオン化しMn2+となる。そして、Mn2+は、外装缶(負極缶)と接触することで還元されて金属Mnとして外装缶内面に析出するため、外装缶内面ではMnとFeとにより局部電池が形成される。 The trivalent Mn (III) produced by the above reaction further becomes divalent Mn (II) and tetravalent Mn (IV). Of these, divalent Mn (II) is converted into the non-aqueous electrolyte. It melts and ionizes to become Mn 2+ . And since Mn <2+> is reduce | restored by contacting with an exterior can (negative electrode can) and deposits on the inner surface of an exterior can as metal Mn, a local battery is formed by Mn and Fe in an exterior can inner surface.

上記のような放電時の二酸化マンガンの反応に伴って発生する水分が電池内に存在するだけでは、鉄製の外装缶の腐食反応は生じ難いが、かかる水分が、上記のようにMnとFeとにより局部電池が形成されている箇所に接すると、外装缶が容易に腐食してしまうのである。   The corrosion reaction of the iron outer can is difficult to occur when the moisture generated by the reaction of manganese dioxide at the time of discharge is present in the battery. However, the moisture is Mn and Fe as described above. If it contacts the location where the local battery is formed, the outer can easily corrodes.

そこで、本発明の非水電解液一次電池では、非水電解液にエチレンカーボネートを含有させる構成を採用した。非水電解液がエチレンカーボネートを含有することにより、3価のMn(III)から2価のMn(II)が生成する反応を抑制することができるため、外装缶内面における金属Mnの析出を防止できる。そのため、喩え放電によって二酸化マンガンから構造水が電池内に放出されたとしても、外装缶内面の腐食の発生を抑制することができる。   Therefore, in the nonaqueous electrolyte primary battery of the present invention, a configuration in which ethylene carbonate is contained in the nonaqueous electrolyte is adopted. By containing ethylene carbonate in the non-aqueous electrolyte, the reaction of generating divalent Mn (II) from trivalent Mn (III) can be suppressed, preventing the precipitation of metal Mn on the inner surface of the outer can. it can. Therefore, even if the structural water is released from the manganese dioxide into the battery by analogy discharge, the occurrence of corrosion on the inner surface of the outer can can be suppressed.

このように、本発明では、外装缶と電池蓋とを溶接により封止することによる電池外からの水分の侵入防止作用と、非水電解液にエチレンカーボネートを含有させることによる放電に伴って生じる水分による腐食の抑制作用とを相乗的に機能させることで、鉄製の外装缶を採用しつつ、その腐食を抑制して、電池の長期貯蔵特性の向上を達成している。   As described above, in the present invention, the outer can and the battery lid are sealed by welding to prevent moisture from entering from the outside of the battery, and the non-aqueous electrolyte contains ethylene carbonate in the discharge. By synergistically functioning to suppress the corrosion caused by moisture, the iron outer can is adopted, while the corrosion is suppressed and the long-term storage characteristics of the battery are improved.

本発明によれば、鉄製の外装缶を備えつつ、長期貯蔵特性に優れた非水電解液一次電池を提供することができる。よって、本発明によれば、安価な外装缶を使用することで、製造コストを低減して、非水電解液一次電池の生産性を高めることが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nonaqueous electrolyte primary battery excellent in the long-term storage characteristic can be provided, providing an iron exterior can. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost and increase the productivity of the non-aqueous electrolyte primary battery by using an inexpensive outer can.

図1に、本発明の非水電解液電池の一実施形態を表す縦断側面図を示す。図1において、非水電解液電池1は、上方開口部を有する有底円筒状の外装缶2と、外装缶2内に装填されたシート状正極4とシート状負極5とをセパレータ6を介して巻回してなる電極巻回体3と、非水電解液(以下、単に「電解液」という場合がある)と、外装缶2の上方開口部を封止する電池蓋8を有している。言い換えれば、図1の非水電解液電池1は、外装缶2と外装缶2の上方開口部を封止する電池蓋8とで囲まれる空間内に、シート状正極4とシート状負極5とをセパレータ6を介して巻回してなる電極巻回体3や電解液といった発電要素を有するものである。   In FIG. 1, the vertical side view showing one Embodiment of the nonaqueous electrolyte battery of this invention is shown. In FIG. 1, a nonaqueous electrolyte battery 1 includes a bottomed cylindrical outer can 2 having an upper opening, a sheet-like positive electrode 4 and a sheet-like negative electrode 5 loaded in the outer can 2 via a separator 6. A wound electrode cover 3, a non-aqueous electrolyte (hereinafter sometimes simply referred to as “electrolyte”), and a battery lid 8 that seals the upper opening of the outer can 2. . In other words, the nonaqueous electrolyte battery 1 of FIG. 1 includes a sheet-like positive electrode 4 and a sheet-like negative electrode 5 in a space surrounded by the outer can 2 and the battery lid 8 that seals the upper opening of the outer can 2. Is wound through a separator 6 and has a power generation element such as an electrode winding body 3 and an electrolytic solution.

外装缶2は、その材質を鉄とするものであるが、例えば、メッキ(Niメッキなど)を施した鉄板により構成することが好ましい。これにより、従来のステンレス鋼製外装缶を備えた非水電解液一次電池に比べて製造コストを低減して、その生産性を高めることができる。外装缶2の形状としては、円筒形や角筒形などの筒形が挙げられる。   Although the outer can 2 is made of iron, it is preferable that the outer can 2 is made of, for example, an iron plate plated (Ni plating or the like). Thereby, compared with the nonaqueous electrolyte primary battery provided with the conventional stainless steel exterior can, manufacturing cost can be reduced and its productivity can be increased. Examples of the shape of the outer can 2 include cylindrical shapes such as a cylindrical shape and a rectangular tube shape.

外装缶2の上方開口部には電池蓋8が配されており、電池蓋8は、外装缶2の上方開口部の内周縁に溶接されることにより、外装缶2と電池蓋8とで密閉空間を形成している。このように本発明の非水電解液一次電池では、封口構造に、電池外部から電池内への水分の侵入経路となり得るガスケットを使用しないため、電池外部からの水分の侵入を防止して、外装缶の腐食を抑制することができる。外装缶と電池蓋との溶接は、例えばレーザー溶接法により行うことが好ましい。   A battery lid 8 is disposed at the upper opening of the outer can 2, and the battery lid 8 is sealed between the outer can 2 and the battery lid 8 by being welded to the inner periphery of the upper opening of the outer can 2. A space is formed. As described above, in the non-aqueous electrolyte primary battery of the present invention, since a gasket that can be a moisture intrusion path from the outside of the battery to the inside of the battery is not used for the sealing structure, Can corrosion can be suppressed. The welding between the outer can and the battery lid is preferably performed by a laser welding method, for example.

電池蓋2には、その中央部に開設された開口に、ポリプロピレンなどを素材とする絶縁パッキング9を介して装着された端子体10が設置されている。また、電池蓋8の下部には絶縁板11が配置されており、該絶縁板11は、円盤状のベース部12の周縁に環状の側壁13を立設した上向きに開口する丸皿形状に形成されていて、ベース部12の中央にはガス通口14が開設されている。   The battery cover 2 is provided with a terminal body 10 attached through an insulating packing 9 made of polypropylene or the like in an opening opened at the center thereof. An insulating plate 11 is disposed below the battery lid 8, and the insulating plate 11 is formed in a round plate shape that opens upward with an annular side wall 13 standing on the periphery of a disc-shaped base portion 12. In addition, a gas inlet 14 is opened at the center of the base portion 12.

正極4と端子体10の下面とは、正極リード体15で接続されている。また、負極5に取り付けられた負極リード体16は、外装缶2の上部内面に溶接されている。よって、端子体10は正極の電位となり、外装缶2および電池蓋8は負極の電位となる。そのため、電池蓋8も、外装缶2と同様に、鉄を材質とすることが可能であり、例えば、メッキ(Niメッキなど)を施した鉄板により構成することが好ましい。他方、正極の電位となる端子体10については、その腐食を防止するためにステンレス鋼などが使用される。   The positive electrode 4 and the lower surface of the terminal body 10 are connected by a positive electrode lead body 15. Further, the negative electrode lead body 16 attached to the negative electrode 5 is welded to the upper inner surface of the outer can 2. Accordingly, the terminal body 10 has a positive potential, and the outer can 2 and the battery lid 8 have a negative potential. For this reason, the battery lid 8 can be made of iron as in the case of the outer can 2, and is preferably made of, for example, an iron plate plated (Ni plating or the like). On the other hand, stainless steel or the like is used to prevent corrosion of the terminal body 10 that becomes the potential of the positive electrode.

また、電池内圧が急激に上昇したときの対策として、電池蓋8または外装缶2の缶底2aには、薄肉部(ベント)を設けることができる。   Further, as a countermeasure when the battery internal pressure suddenly increases, a thin wall portion (vent) can be provided on the battery lid 8 or the can bottom 2a of the outer can 2.

なお、図1は、本発明の非水電解液一次電池の一例を示すものであって、本発明の非水電解液一次電池は図1に示す構造のものに限定される訳ではない。また、図1は、本発明の非水電解液一次電池の構造の理解を容易にするためのものであり、各構成要素のサイズなどは必ずしも正確ではない。   FIG. 1 shows an example of the nonaqueous electrolyte primary battery of the present invention, and the nonaqueous electrolyte primary battery of the present invention is not limited to the structure shown in FIG. Moreover, FIG. 1 is for facilitating understanding of the structure of the nonaqueous electrolyte primary battery of the present invention, and the size of each component is not necessarily accurate.

本発明の非水電解液一次電池に使用できる正極としては、例えば、図1に示すように、2枚の正極合剤シートが集電体を介して積層されてなる構成のシート状正極が挙げられる。   As the positive electrode that can be used in the nonaqueous electrolyte primary battery of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, a sheet-like positive electrode having a structure in which two positive electrode mixture sheets are laminated via a current collector is mentioned. It is done.

正極合剤シートとしては、例えば、正極活物質に、導電助剤やバインダーを配合し、必要に応じて水などを添加してなる正極合剤(スラリー)を、ロールなどを用いて圧延するなどして予備シート化し、これを乾燥・粉砕したものを再度ロール圧延などしてシート形状に成形したものが使用できる。正極活物質には、二酸化マンガンを使用する。また、導電助剤としては、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどが挙げられ、これらを1種単独で用いる他、2種以上を併用してもよい。バインダーとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ゴム系バインダーなどが使用できる。なお、PVDFの場合、ディスパージョンタイプのものでもよいし、粉末状のものでもよいが、ディスパージョンタイプのものが特に好適である。正極合剤シートの厚みとしては、例えば、0.5〜1.0mmであることが望ましい。   As the positive electrode mixture sheet, for example, a positive electrode mixture (slurry) obtained by blending a positive electrode active material with a conductive additive or a binder and adding water or the like as necessary is rolled using a roll or the like. Then, a pre-sheet can be formed, and a product obtained by drying and pulverizing the sheet can be roll-rolled again to form a sheet shape. Manganese dioxide is used for the positive electrode active material. Moreover, as a conductive support agent, graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black etc. are mentioned, for example, These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. As the binder, polyvinylidene fluoride (PVDF), a rubber-based binder, or the like can be used. In the case of PVDF, a dispersion type may be used or a powder type may be used, but a dispersion type is particularly suitable. As thickness of a positive mix sheet, it is desirable that it is 0.5-1.0 mm, for example.

正極合剤シートにおいては、例えば、正極活物質の含有量を92〜97質量%、導電助剤の含有量を2〜4質量%、およびバインダーの含有量を1〜4質量%とすることが好ましい。   In the positive electrode mixture sheet, for example, the content of the positive electrode active material is 92 to 97% by mass, the content of the conductive additive is 2 to 4% by mass, and the content of the binder is 1 to 4% by mass. preferable.

正極に用いる集電体としては、例えば、SUS316、SUS430、SUS444などのステンレス鋼を素材とするものが挙げられ、その形態としては、平織り金網、エキスパンドメタル、ラス網、パンチングメタル、箔(板)などが例示できる。集電体の厚みとしては、例えば、0.1〜0.4mmであることが好ましい。   Examples of the current collector used for the positive electrode include those made of stainless steel such as SUS316, SUS430, and SUS444, and the forms thereof include plain weave metal mesh, expanded metal, lath net, punching metal, and foil (plate). Etc. can be exemplified. The thickness of the current collector is preferably, for example, 0.1 to 0.4 mm.

なお、正極集電体の表面には、ペースト状の導電材を塗布しておくことが望ましい。正極集電体として立体構造を有する網状のものを用いた場合も、金属箔やパンチングメタルなどの本質的に平板からなる材料を用いた場合と同様に、導電材の塗布により集電効果の著しい改善が認められる。これは、網状の集電体の金属部分が正極合剤シートと直接的に接触する経路のみならず、網目内に充填された導電材を介しての経路が有効に利用されていることによるものと推定される。   Note that it is desirable to apply a paste-like conductive material to the surface of the positive electrode current collector. When a positive electrode current collector having a three-dimensional structure is used, as in the case of using an essentially flat material such as a metal foil or a punching metal, the current collecting effect is remarkable by applying a conductive material. Improvement is observed. This is because the route through the conductive material filled in the mesh is effectively used as well as the route in which the metal part of the mesh current collector is in direct contact with the positive electrode mixture sheet. It is estimated to be.

導電材としては、例えば、銀ペーストやカーボンペーストなどを用いることができる。特にカーボンペーストは、銀ペーストに比べて材料費が安く済み、しかも銀ペーストと略同等の接触効果が得られるため、非水電解液一次電池の製造コストの低減化を図る上で好適である。導電材のバインダーとしては、水ガラスやイミド系のバインダーなどの耐熱性の材料を用いることが好ましい。これは正極合剤シート中の水分を除去する際に200℃を超える高温で乾燥処理するためである。   As the conductive material, for example, silver paste or carbon paste can be used. In particular, the carbon paste is suitable for reducing the manufacturing cost of the non-aqueous electrolyte primary battery because the material cost is lower than that of the silver paste and the contact effect is almost the same as that of the silver paste. As the binder for the conductive material, it is preferable to use a heat resistant material such as water glass or an imide binder. This is because the drying treatment is performed at a high temperature exceeding 200 ° C. when moisture in the positive electrode mixture sheet is removed.

本発明に使用できる負極としては、図1に示すようなシート状負極が挙げられ、このシート状負極は、例えば、負極活物質である金属リチウム箔と、負極集電体である金属箔とで構成される。金属リチウム箔の材料としては金属リチウムのみならず、リチウム−アルミニウムなどのリチウム合金を挙げることができる。金属リチウム箔の厚みとしては、例えば、0.15〜0.4mmであることが好ましい。   Examples of the negative electrode that can be used in the present invention include a sheet-like negative electrode as shown in FIG. 1. The sheet-like negative electrode includes, for example, a metal lithium foil that is a negative electrode active material and a metal foil that is a negative electrode current collector. Composed. Examples of the material for the metal lithium foil include not only metal lithium but also lithium alloys such as lithium-aluminum. The thickness of the metal lithium foil is preferably 0.15 to 0.4 mm, for example.

負極集電体の素材としては、銅、ニッケル、鉄、ステンレスなどを挙げることができる。負極集電体の厚み分だけ外装缶の内部体積が減少するため、負極集電体の厚み寸法は可及的に小さいことが好ましく、具体的には、例えば、0.1mm以下とすることが推奨される。すなわち、負極集電体が厚すぎると、負極活物質である金属リチウム箔などの仕込み量を少なくせざるを得ず、電池容量の低下を招く虞がある。また、負極集電体が薄すぎると、破れやすくなるため、負極集電体の厚みは、0.005mm以上とすることが望ましい。また、負極集電体は、その幅が金属リチウム箔の幅と同じか、それよりも広いことが好ましく、また、その面積が片面に配置される金属リチウム箔の面積の100〜130%であることが好ましい。負極集電体の面積を上記のようにすることによって、負極集電体の幅が金属リチウム箔の幅と同じかまたは広く、長さが長くなるため、負極集電体の周囲に沿って金属リチウム箔が切れて電気的接続が断たれることを防ぐことができる。   Examples of the material for the negative electrode current collector include copper, nickel, iron, and stainless steel. Since the internal volume of the outer can decreases by the thickness of the negative electrode current collector, the thickness dimension of the negative electrode current collector is preferably as small as possible, specifically, for example, 0.1 mm or less. Recommended. That is, if the negative electrode current collector is too thick, the amount of metal lithium foil or the like that is the negative electrode active material must be reduced, which may lead to a decrease in battery capacity. Moreover, since it will be easy to tear when a negative electrode collector is too thin, it is desirable that the thickness of a negative electrode collector be 0.005 mm or more. The width of the negative electrode current collector is preferably the same as or wider than the width of the metal lithium foil, and the area is 100 to 130% of the area of the metal lithium foil arranged on one side. It is preferable. By making the area of the negative electrode current collector as described above, the width of the negative electrode current collector is the same as or wider than the width of the metal lithium foil, and the length becomes longer. It is possible to prevent the lithium foil from being cut and the electrical connection from being cut off.

本発明に係る電解液としては、有機溶媒などの非水系溶媒に電解質としてLiPF、LiClO、LiCFSOなどを溶解して調製したものが挙げられるが、溶媒として、エチレンカーボネート(EC)を使用する。電解液がECを含有することで、二酸化マンガンの放電反応に伴う電解液中でのMn2+の生成を抑えて、外装缶内面での金属Mnの析出を抑制し、これによる外装缶の腐食を防止することができる。 Examples of the electrolytic solution according to the present invention include those prepared by dissolving LiPF 6 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 and the like as an electrolyte in a non-aqueous solvent such as an organic solvent. As the solvent, ethylene carbonate (EC) is used. Is used. Since the electrolytic solution contains EC, the generation of Mn 2+ in the electrolytic solution accompanying the discharge reaction of manganese dioxide is suppressed, and the precipitation of metal Mn on the inner surface of the outer can is suppressed, thereby causing corrosion of the outer can. Can be prevented.

電解液の溶媒には、ECと他の非水系溶媒とを併用することが好ましい。エチレンカーボネートと併用し得る非水系溶媒としては、ジメチルカーボネートなどの鎖状エステル;プロピレンカーボネート(PC)などの環状エステル;ジメトキシエタン(DME)などの鎖状エーテルなどが挙げられる。良好な特性の電池を構成できる点で、ECとDMEとPCとを併用することが特に好ましい。   It is preferable to use EC and another non-aqueous solvent in combination as the solvent of the electrolytic solution. Non-aqueous solvents that can be used in combination with ethylene carbonate include chain esters such as dimethyl carbonate; cyclic esters such as propylene carbonate (PC); chain ethers such as dimethoxyethane (DME). It is particularly preferable to use EC, DME, and PC in combination in that a battery having good characteristics can be configured.

電解液溶媒中のECの含有量は、ECを電解液に含有させることによる作用をより有効に発揮させる観点から、2体積%以上とすることが好ましく、5体積%以上とすることがより好ましい。なお、ECの含有量が多すぎると、電池の低温特性が低下することがあるため、電解液溶媒中のECの含有量は、50体積%以下とすることが好ましく、30体積%以下とすることがより好ましい。   The content of EC in the electrolyte solvent is preferably 2% by volume or more, and more preferably 5% by volume or more, from the viewpoint of more effectively exerting the effect of containing EC in the electrolyte solution. . In addition, since the low temperature characteristic of a battery may fall when there is too much content of EC, it is preferable that content of EC in electrolyte solution shall be 50 volume% or less, and shall be 30 volume% or less. It is more preferable.

なお、ECに加えてPCなどのエステル成分および、DMEなどのエーテル成分を併用する場合には、ECを含めた電解液溶媒中のエステル成分は、70体積%以下とすることが好ましく、60体積%以下とすることがより好ましい。電解液溶媒においてエステル成分量が多すぎると、電解液自体の粘度が高くなりすぎ、セパレータの電解液の吸液性が低下して電池の生産性が悪くなるとともに、低温特性が低下することがあるためである。   When an ester component such as PC and an ether component such as DME are used in addition to EC, the ester component in the electrolyte solution solvent including EC is preferably 70% by volume or less, and 60 volume. % Or less is more preferable. If the amount of the ester component in the electrolyte solution is too large, the viscosity of the electrolyte solution itself becomes too high, the liquid absorption property of the electrolyte solution of the separator is lowered and the productivity of the battery is deteriorated, and the low temperature characteristics may be lowered. Because there is.

また、電解液中の電解質の濃度は、0.3〜1.5mol/lとすることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the density | concentration of the electrolyte in electrolyte solution shall be 0.3-1.5 mol / l.

セパレータとしては、従来公知の非水電解液一次電池に採用されている微孔性フィルム製のセパレータや不織布製のセパレータが適用できる。   As a separator, the separator made from a microporous film and the separator made from a nonwoven fabric which are employ | adopted as a conventionally well-known nonaqueous electrolyte primary battery are applicable.

セパレータとなる微孔性フィルムを構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などのポリエステル;ポリフェニレンスルフィド(PPS);などが挙げられる。このような微孔性フィルムの市販品としては、例えば、旭化成株式会社製「ハイポア」(商品名)、東燃化学社製「セティーラ」(商品名)などが挙げられる。   Examples of the resin constituting the microporous film serving as the separator include polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT); polyphenylene sulfide (PPS) And so on. Examples of such commercially available microporous films include “Hypore” (trade name) manufactured by Asahi Kasei Corporation, “Setilla” (trade name) manufactured by Tonen Chemical Co., Ltd., and the like.

また、セパレータとなる不織布としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などのポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などのポリエステル;ポリフェニレンスルフィド(PPS);などを素材とし、公知の各種製法で製造されたものを用いることができる。   Moreover, as a nonwoven fabric used as a separator, for example, polyolefins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT); polyphenylene sulfide (PPS); Those produced by various known production methods can be used.

更に、上記微孔性フィルムと上記不織布とを積層した構造のセパレータを用いてもよい。   Furthermore, you may use the separator of the structure which laminated | stacked the said microporous film and the said nonwoven fabric.

セパレータの厚みは、例えば、15〜50μmであることが好ましい。   The thickness of the separator is preferably 15 to 50 μm, for example.

電池を構成するにあたっては、例えば、正極と負極とを、セパレータを介して積層して電極積層体としたり、シート状正極とシート状負極とを、セパレータを介在させた状態で巻回して電極巻回体として用いることが好ましい。   In configuring a battery, for example, a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator to form an electrode laminate, or a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode are wound with a separator interposed therebetween to form an electrode. It is preferable to use it as a circular body.

本発明の非水電解液一次電池は、長期貯蔵特性に優れており、例えば、10年を超えるような長期にわたって使用される用途(上述の火災警報器の電源用途や各種メーターの電源用途など)に好適に用いることができるが、これら以外にも、従来公知の非水電解液一次電池が適用されている各種用途に適用することができる。   The nonaqueous electrolyte primary battery of the present invention is excellent in long-term storage characteristics, and is used for a long period of time, for example, more than 10 years (such as the above-mentioned fire alarm power supply and various meter power supplies). In addition to these, it can be applied to various applications to which a conventionally known non-aqueous electrolyte primary battery is applied.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は、本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは、全て本発明の技術的範囲に包含される。この実施例においては、非水電解液一次電池として、外径:17mm、高さ:45mmの円筒形非水電解液一次電池を例に挙げて説明する。なお、本実施例で使用する「%」は、特に断らない限り質量基準(質量%)である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and all modifications made without departing from the spirit of the preceding and following descriptions are included in the technical scope of the present invention. In this embodiment, a cylindrical nonaqueous electrolyte primary battery having an outer diameter of 17 mm and a height of 45 mm will be described as an example of the nonaqueous electrolyte primary battery. In addition, "%" used in a present Example is a mass reference | standard (mass%) unless there is particular notice.

実施例1
実施例1の非水電解液一次電池について、[正極の作製]、[負極の作製]、[電極巻回体の作製]、[電池組み立て]、[後処理(予備放電、エージング)]の順に説明する。
Example 1
About the nonaqueous electrolyte primary battery of Example 1, [Preparation of positive electrode], [Preparation of negative electrode], [Preparation of wound electrode body], [Assembly of battery], [Post-treatment (preliminary discharge, aging)] explain.

[正極の作製]
まず、以下の手順で、正極合剤(質量比で、固形分:水分=100:30のもの)を調製した。カーボンブラック:3%と二酸化マンガン(東ソー社製):92%とを、プラネタリーミキサーを用いて乾式で5分間混合した後、水を固形分の20%(質量比)となるように添加して5分間混合した。PTFEディスパージョン(ダイキン工業社製「D−1」)を、固形分が、正極合剤の固形分で5%に当たる量だけ用意し、これを残りの水で希釈して、上記の混合物に添加し、5分間混合して正極合剤を得た。
[Production of positive electrode]
First, a positive electrode mixture (in mass ratio, solid content: water content = 100: 30) was prepared by the following procedure. Carbon black: 3% and manganese dioxide (manufactured by Tosoh Corporation): 92% were mixed using a planetary mixer in a dry process for 5 minutes, and then water was added to a solid content of 20% (mass ratio). And mixed for 5 minutes. Prepare PTFE dispersion ("D-1" manufactured by Daikin Industries, Ltd.) in an amount corresponding to 5% of the solid content of the positive electrode mixture, dilute it with the remaining water, and add to the above mixture And mixed for 5 minutes to obtain a positive electrode mixture.

上記の正極合剤を、直径:250mmの2本ロールを用い、ロール温度を125±5℃に調整し、プレス圧:7トン/cm、ロール間隔:0.4mm、回転速度:10rpmの条件で、ロール圧延してシート化した。ロールを通過した正極合剤(予備シート)を105±5℃で残水分が2%以下になるまで乾燥した。次いで乾燥後の予備シートを粉砕機を用いて粉砕した後、再度ロールによるシート化を行った。ロールの間隔は0.6±0.05mmに調整し、ロール温度:125±10℃、プレス圧:7トン/cm、回転速度:10rpmの条件でシート化して正極合剤層とするための正極合剤シートを得た。得られた正極合剤シートは、厚みが1.0mmで、外装缶内径の5.9%に相当する。また、正極合剤シートの密度は2.5g/cmであり、上記手法により求めた空隙率は、42%であった。この正極合剤シートを裁断して、幅:37mm、長さ:51mmの内周用の正極合剤シートと、幅:37mm、長さ:62mmの外周用の正極合剤シートを得た。 Using the above positive electrode mixture, two rolls having a diameter of 250 mm, adjusting the roll temperature to 125 ± 5 ° C., press pressure: 7 ton / cm, roll interval: 0.4 mm, rotation speed: 10 rpm The sheet was rolled and rolled. The positive electrode mixture (preliminary sheet) that passed through the roll was dried at 105 ± 5 ° C. until the residual moisture was 2% or less. Next, the dried preliminary sheet was pulverized using a pulverizer, and then formed into a sheet by a roll again. Positive electrode for adjusting the roll interval to 0.6 ± 0.05 mm, forming a positive electrode mixture layer by forming a sheet under the conditions of roll temperature: 125 ± 10 ° C., press pressure: 7 tons / cm, rotation speed: 10 rpm A mixture sheet was obtained. The obtained positive electrode mixture sheet has a thickness of 1.0 mm and corresponds to 5.9% of the inner diameter of the outer can. Moreover, the density of the positive mix sheet was 2.5 g / cm < 3 >, and the porosity calculated | required by the said method was 42%. The positive electrode mixture sheet was cut to obtain an inner periphery positive electrode mixture sheet having a width of 37 mm and a length of 51 mm, and an outer periphery positive electrode mixture sheet having a width of 37 mm and a length of 62 mm.

正極集電体には、ステンレス鋼(SUS316)製のエキスパンドメタルを用いた。このエキスパンドメタルを、幅:34mm、長さ:56mmに切断し、長さ方向の中央部に、厚み:0.1mm、幅;3mmのステンレス鋼製のリボンを正極リード体として抵抗溶接により取り付けた。更にこのエキスパンドメタルに、カーボンペースト(日本黒鉛社製)を、網の目をつぶさない程度に塗布した後、105±5℃の温度で乾燥して正極集電体とした。なお、カーボンペーストの塗布量は、乾燥後の塗布量で5mg/cmとなるようにした。 As the positive electrode current collector, an expanded metal made of stainless steel (SUS316) was used. This expanded metal was cut to a width of 34 mm and a length of 56 mm, and a stainless steel ribbon having a thickness of 0.1 mm and a width of 3 mm was attached to the central portion in the length direction by resistance welding as a positive electrode lead body. . Further, a carbon paste (manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) was applied to the expanded metal so as not to crush the mesh, and then dried at a temperature of 105 ± 5 ° C. to obtain a positive electrode current collector. The coating amount of the carbon paste was set to 5 mg / cm 2 after drying.

次に、内周用の正極合剤シートと外周用の正極合剤シートの間に正極集電体を介在させた状態で、長さ方向の片端部のみを固定して三者を一体化した。具体的には、内周用の正極合剤シートと外周用の正極合剤シートを、長さ方向の片端を揃えると共に、正極集電体の端部が、2枚の正極合剤シートの、両者を揃えた片端部からはみ出ないようにセットし、その状態で、2枚の正極合剤シートの、両者を揃えた片端部から5mmの箇所をプレスにより圧着することで、三者を一体化した。その後、2枚の正極合剤シートと正極集電体とを一体化したものを250±10℃で6時間熱風乾燥して、幅が37mmのシート状正極を得た。   Next, in a state where the positive electrode current collector is interposed between the positive electrode mixture sheet for the inner periphery and the positive electrode mixture sheet for the outer periphery, only one end in the length direction is fixed and the three parties are integrated. . Specifically, the positive electrode mixture sheet for the inner periphery and the positive electrode mixture sheet for the outer periphery are aligned with one end in the length direction, and the end of the positive electrode current collector is composed of two positive electrode mixture sheets. Set the two so that they do not protrude from one end, and in that state, press the 5mm part of the two positive electrode mixture sheets from the end where both are aligned, so that the three parties are integrated. did. Then, the two positive electrode mixture sheets and the positive electrode current collector were integrated with hot air at 250 ± 10 ° C. for 6 hours to obtain a sheet-like positive electrode having a width of 37 mm.

[負極の作製]
負極は、幅:39mm、長さ:170mm、厚み:10μmの銅箔(負極集電体)上に、幅:37mm、長さ:87mm、厚み:0.30mmの金属リチウム箔と、幅:37mm、長さ:50mm、厚み:0.30mmの金属リチウム箔を配置して構成した。まず、長さが50mmの方の金属リチウム箔に、幅:3mm、長さ:20mm、厚み:0.1mmのニッケル製の負極リード体を圧着した。その後、上記の2枚の金属リチウム箔を、離間させた状態で上記銅箔上に配置し、シート状負極を作製した。
[Production of negative electrode]
The negative electrode has a width: 37 mm, a length: 170 mm, a thickness: 10 μm on a copper foil (negative electrode current collector), a width: 37 mm, a length: 87 mm, a thickness: 0.30 mm metal lithium foil, and a width: 37 mm. A metal lithium foil having a length of 50 mm and a thickness of 0.30 mm was arranged. First, a negative electrode lead made of nickel having a width of 3 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 0.1 mm was pressure-bonded to a metal lithium foil having a length of 50 mm. Thereafter, the two metal lithium foils were placed on the copper foil in a separated state to produce a sheet-like negative electrode.

[巻回構造の電極体の作製]
セパレータとして、幅:44mm、長さ:170mm、厚み:25μmの微孔性ポリエチレンフィルム[旭化成社製「ハイポア」(商品名)]を用意した。
[Preparation of wound electrode body]
As a separator, a microporous polyethylene film [“Hypore” (trade name) manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.] having a width of 44 mm, a length of 170 mm, and a thickness of 25 μm was prepared.

シート状負極の銅箔上に接着テープを貼り付け、この接着テープにセパレータを熱溶着によって貼り付けた。次に、セパレータの上記熱溶着部分を、2つ割の直径:3.5mmの巻回芯に挟み、1周巻いた。次いで、負極をセパレータと共に1周巻き込んだ後、シート状正極の固定した側を巻回芯側に載置して巻回した。巻回終了後は、銅箔が最外周を覆う形となった。以上により、電極巻回体を得た。   Adhesive tape was affixed on the copper foil of a sheet-like negative electrode, and the separator was affixed on this adhesive tape by heat welding. Next, the heat-welded portion of the separator was sandwiched between two winding cores having a diameter of 3.5 mm and wound once. Next, after winding the negative electrode together with the separator once, the side on which the sheet-like positive electrode was fixed was placed on the winding core side and wound. After winding, the copper foil covered the outermost periphery. The electrode winding body was obtained by the above.

[電池組み立て]
非水電解液電池の組み立て工程を、図1を参照して説明する。Niメッキした鉄缶からなる有底円筒形の外装缶2の内底部2aに、厚み:0.2mmのポリプロピレン製の絶縁板を挿入し、その上に電極巻回体3を、正極リード体15が上側を向く姿勢で挿入した。電極体3の負極リード体16を外装缶2の内面に抵抗溶接し、正極リード体15は、絶縁板11を挿入した後に、電池蓋8の端子板10の下面に抵抗溶接した。この時点で絶縁抵抗を測定し、短絡がないことを確認した。なお、電池蓋8には、Niメッキした鉄製のものを用いた。
[Battery assembly]
The assembly process of the nonaqueous electrolyte battery will be described with reference to FIG. An insulating plate made of polypropylene having a thickness of 0.2 mm is inserted into the inner bottom portion 2a of the bottomed cylindrical outer can 2 made of Ni-plated iron can, and the electrode winding body 3 and the positive electrode lead body 15 are inserted thereon. Was inserted in a posture facing upward. The negative electrode lead body 16 of the electrode body 3 was resistance welded to the inner surface of the outer can 2, and the positive electrode lead body 15 was resistance welded to the lower surface of the terminal plate 10 of the battery lid 8 after inserting the insulating plate 11. At this point, the insulation resistance was measured and it was confirmed that there was no short circuit. The battery lid 8 was made of Ni-plated iron.

電解液には、ECとPCとDMEとを10:5:85(体積比)で混合した混合溶媒に、LiCFSOを0.5mol/lの濃度で溶解させた非水系の溶液を用意し、これを外装缶2内に3.5ml注入した。注入は3回に分け、最終工程で減圧しつつ全量を注入した。電解液の注入後、電池蓋8を外装缶2の上方開口部に嵌合し、レーザー溶接により外装缶2の開口端部の内周部と電池蓋8の外周部とを溶接して外装缶2の開口部を封口した。 As the electrolyte, a non-aqueous solution prepared by dissolving LiCF 3 SO 3 at a concentration of 0.5 mol / l in a mixed solvent in which EC, PC, and DME are mixed at a volume ratio of 10: 5: 85 is prepared. Then, 3.5 ml of this was injected into the outer can 2. Injection was divided into three times, and the whole amount was injected while reducing the pressure in the final step. After injecting the electrolytic solution, the battery lid 8 is fitted into the upper opening of the outer can 2, and the inner peripheral portion of the opening end of the outer can 2 and the outer peripheral portion of the battery lid 8 are welded by laser welding. 2 openings were sealed.

[後処理(予備放電、エージング)]
封口した電池を、1Ωの抵抗で30秒間予備放電し、70℃で6時間保管した後、1Ωの定抵抗で1分間、2次予備放電を行った。予備放電後の電池を、室温で7日間エージングし、開路電圧を測定して安定電圧が得られていることを確認して、外径:17.0mm、総高:45.0mmの非水電解液一次電池を得た。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は10体積%である。
[Post-treatment (preliminary discharge, aging)]
The sealed battery was preliminarily discharged with a resistance of 1Ω for 30 seconds, stored at 70 ° C. for 6 hours, and then subjected to a secondary preliminary discharge with a constant resistance of 1Ω for 1 minute. The battery after the preliminary discharge was aged at room temperature for 7 days, the open circuit voltage was measured to confirm that a stable voltage was obtained, and non-aqueous electrolysis with an outer diameter of 17.0 mm and a total height of 45.0 mm A liquid primary battery was obtained. The content of EC in all the solvents of this non-aqueous electrolyte primary battery is 10% by volume.

実施例2
電解液溶媒を、ECとPCとDMEとを2:5:93(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は2体積%である。
Example 2
A non-aqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solvent was changed to a mixed solvent in which EC, PC, and DME were mixed at 2: 5: 93 (volume ratio). The content of EC in all solvents of this non-aqueous electrolyte primary battery is 2% by volume.

実施例3
電解液溶媒を、ECとPCとDMEとを5:5:90(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は5体積%である。
Example 3
A non-aqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solvent was changed to a mixed solvent in which EC, PC, and DME were mixed at 5: 5: 90 (volume ratio). The content of EC in all solvents of this non-aqueous electrolyte primary battery is 5% by volume.

実施例4
電解液溶媒を、ECとPCとDMEとを30:5:65(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は30体積%である。
Example 4
A non-aqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solution was changed to a mixed solvent obtained by mixing EC, PC, and DME at 30: 5: 65 (volume ratio). The content of EC in all the solvents of this non-aqueous electrolyte primary battery is 30% by volume.

実施例5
電解液溶媒を、ECとPCとDMEとを50:5:45(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は50体積%である。
Example 5
A nonaqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solvent was changed to a mixed solvent in which EC, PC, and DME were mixed at 50: 5: 45 (volume ratio). The EC content in all the solvents of the nonaqueous electrolyte primary battery is 50% by volume.

実施例6
電解液溶媒を、ECとPCとDMEとを70:5:25(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は70体積%である。
Example 6
A nonaqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solvent was changed to a mixed solvent in which EC, PC, and DME were mixed at a volume ratio of 70: 5: 25. The EC content in all the solvents of the non-aqueous electrolyte primary battery is 70% by volume.

実施例7
電解液溶媒を、ECとDMEとを10:90(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池の全溶媒中におけるECの含有量は10体積%である。
Example 7
A non-aqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solvent was changed to a mixed solvent in which EC and DME were mixed at 10:90 (volume ratio). The content of EC in all the solvents of this non-aqueous electrolyte primary battery is 10% by volume.

比較例1
外装缶の上方開口部の封口構造を、外装缶と電池蓋との間にガスケットを介在させ、外装缶をかしめることで封止するように変更した(すなわち、クリンプ封止した)以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。
Comparative Example 1
The sealing structure of the upper opening of the outer can was changed to be sealed by caulking the outer can with a gasket interposed between the outer can and the battery lid (ie, crimp sealed), A non-aqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1.

比較例2
電解液溶媒を、PCとDMEとを5:95(体積比)で混合した混合溶媒に変更した以外は、実施例1と同様にして非水電解液一次電池を作製した。この非水電解液一次電池では、電解液の全溶媒中にECを含んでいない。
Comparative Example 2
A non-aqueous electrolyte primary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte solvent was changed to a mixed solvent in which PC and DME were mixed at 5:95 (volume ratio). In this non-aqueous electrolyte primary battery, EC is not included in the entire solvent of the electrolyte.

<長期信頼性試験>
実施例1〜7および比較例1〜2の非水電解液一次電池について、80℃で0.5hr保持した後、直ぐに−30℃にし、この温度で0.5hr保持する操作を1サイクルとするヒートショック試験を5400サイクル実施した。このヒートショック試験は、1サイクルが、1日に電池が曝され得る最大の温度差を想定したものであり、5400サイクルは15年分に相当する。
<Long-term reliability test>
For the non-aqueous electrolyte primary batteries of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, after holding at 80 ° C. for 0.5 hr, immediately setting to −30 ° C. and holding at this temperature for 0.5 hr is one cycle. A heat shock test was conducted for 5400 cycles. In this heat shock test, one cycle assumes the maximum temperature difference at which a battery can be exposed to one day, and 5400 cycles corresponds to 15 years.

5400サイクルのヒートショック試験を行った各電池を分解して、外装缶の内面の状態を観察し、下記基準に従ってランク付けを行った。結果を表1に示す。○のものが合格と判定できる。
○ :外装缶内面に腐食の発生が認められない。
× :外装缶内面を顕微鏡観察(倍率:10倍)すると、腐食の発生が確認できる。
××:目視観察により外装缶内に腐食の発生が認められる。
Each battery subjected to a heat shock test of 5400 cycles was disassembled, the state of the inner surface of the outer can was observed, and ranking was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 1. ○ can be determined to pass.
○: No corrosion was observed on the inner surface of the outer can.
X: The occurrence of corrosion can be confirmed by microscopic observation of the inner surface of the outer can (magnification: 10 times).
XX: Corrosion is observed in the outer can by visual observation.

Figure 0005216961
Figure 0005216961

表1から明らかなように、実施例1〜7の非水電解液一次電池は、5400サイクルのヒートショック試験を経ても外装缶内面が腐食しておらず、長期貯蔵特性が非常に優れている。   As is clear from Table 1, the nonaqueous electrolyte primary batteries of Examples 1 to 7 are not corroded on the inner surface of the outer can even after the heat shock test of 5400 cycles, and have excellent long-term storage characteristics. .

<放電容量測定>
実施例1〜7および比較例2の非水電解液一次電池について、20℃で40mAの連続放電を行い、終止電圧2Vとした場合の放電容量を測定した。なお、各電池の試料数は5個とし、その平均値を各実施例、比較例の電池の放電容量とした。結果を表2に示す。
<Discharge capacity measurement>
About the nonaqueous electrolyte primary battery of Examples 1-7 and Comparative Example 2, 40 mA of continuous discharge was performed at 20 ° C., and the discharge capacity when the final voltage was 2 V was measured. In addition, the number of samples of each battery was set to five, and the average value was made into the discharge capacity of the battery of each Example and a comparative example. The results are shown in Table 2.

Figure 0005216961
Figure 0005216961

表2から明らかなように、ECの含有量が好適な範囲である実施例1〜5の非水電解液一次電池は良好な放電特性を有している。   As can be seen from Table 2, the nonaqueous electrolyte primary batteries of Examples 1 to 5 in which the EC content is in a suitable range have good discharge characteristics.

本発明の非水電解液一次電池の一例を示す縦断面模式図である。It is a longitudinal cross-sectional schematic diagram which shows an example of the nonaqueous electrolyte primary battery of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 非水電解液一次電池
2 外装缶
3 電極巻回体
8 電池蓋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonaqueous electrolyte primary battery 2 Exterior can 3 Electrode winding body 8 Battery cover

Claims (1)

二酸化マンガンを含有する正極、リチウムまたはリチウム合金を含有する負極、セパレータおよび非水電解液を、外装缶と電池蓋とにより形成された空間内に有する非水電解液一次電池であって、
上記外装缶の材質が鉄であり、
上記外装缶と上記電池蓋とが溶接により封止されており、
上記非水電解液が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートおよびジメトキシエタンを含有し、
上記非水電解液の全溶媒中において、エチレンカーボネートの含有量が2〜50体積%であり、かつエチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートを含むエステル成分の含有量が70体積%以下であることを特徴とする非水電解液一次電池。
A non-aqueous electrolyte primary battery having a positive electrode containing manganese dioxide, a negative electrode containing lithium or a lithium alloy, a separator and a non-aqueous electrolyte in a space formed by an outer can and a battery lid,
The material of the outer can is iron,
The outer can and the battery lid are sealed by welding,
The non-aqueous electrolyte contains ethylene carbonate , propylene carbonate and dimethoxyethane ,
In all solvent of the nonaqueous electrolytic solution, a content of ethylene carbonate 2-50% by volume, and the said der Rukoto content 70% by volume or less of the ester component comprising ethylene carbonate and propylene carbonate Non-aqueous electrolyte primary battery.
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