JP5353164B2

JP5353164B2 - 非水電解液一次電池

Info

Publication number: JP5353164B2
Application number: JP2008253126A
Authority: JP
Inventors: 猛柳本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010086736A

Description

本発明は、リチウム金属あるいはリチウム合金からなる負極活物質を含む負極を具備する非水電解液電池に関し、特に、低温でのパルス放電特性および高温保存特性に優れた非水電解液電池に関する。

非水電解液電池はエネルギー密度が高く、保存性、耐漏液性などの信頼性に優れ、また、小型化、軽量化が可能なことから、各種電子機器の主電源、メモリーバックアップ用電源などとして用いられ、その需要は増加の一途を辿っている。非水電解液電池の中でも、正極、リチウム金属あるいはリチウム合金を負極活物質として含有する負極およびセパレータを含む非水電解液リチウム一次電池が広く用いられている。最近では、非水電解液電池を自動車、産業機器などのより厳しい環境下で使用することが要望され、それと共に、さらなる高性能化のための改良が進められている。

リチウム一次電池もしくはリチウム二次電池においては、リチウムのデンドライト、その他のリチウム化合物のような電気化学的に不活性な化合物が負極の表面に付着し、低温でのパルス放電特性を低下させるという問題がある。これに対し、リチウム一次電池では電気化学的に不活性な化合物の負極への付着を防止するために、負極の正極と対向する面に、粉状のカーボンブラックを埋め込む方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３３９０４６号公報

上記のように負極の正極に対向する表面に、粉状のカーボンブラックを埋め込むことによって、低温でのパルス放電特性を改良することができる。しかしながら、粉状のカーボンブラックは、かさ密度が低く飛散しやすい欠点があるため、量産工程での使用が非常に困難であるという課題あった。

本発明の目的は、良好な量産性および低温でのパルス放電特性を両立した非水電解液電池を提供することである。

上記課題を解決するために本発明は、正極と、負極とを非水電解液を保持するセパレータを介して対向配置した非水電解液一次電池において、リチウム金属またはリチウム合金からなる負極の正極との対向面に、黒鉛粉末とカーボンブラックを混合した粉体を圧着接合させたことを特徴とする。この構成により、良好な低温でのパルス放電特性と量産性を両立した非水電解液電池を提供することができる。

本発明によれば、かさ密度が低く飛散しやすい欠点がある粉状のカーボンブラックに、カーボンブラックよりも高密度な黒鉛粉末を混合することで飛散を低減できるため、量産工程での安定供給が可能となる。その上、黒鉛粉末をカーボンブラックに混合することによっても、低温でのパルス放電特性が損なわれることがないため、良好な低温でのパルス放電特性と量産性を両立した非水電解液電池を提供することができる。

本発明による第１の発明は、正極と、負極とを非水電解液を保持するセパレータを介して対向配置した非水電解液電池において、リチウム金属またはリチウム合金からなる負極の正極との対向面に、黒鉛粉末とカーボンブラックを混合した粉体を圧着接合させたことを特徴とする非水電解液電池に関する。本発明によれば、カーボンブラックよりも高密度な黒鉛粉末を混合することで、粉体の飛散を低減できるため、量産工程での安定供給が可能となる。

本発明による第２の発明は、第１の発明において、カーボンブラック１００重量部に対して黒鉛粉末を７０重量部以上、５００重量部以下で混合したことを特徴とする。これにより、粉体の飛散を効果的に低減できると共に良好な低温でのパルス放電特性が得られる。

本発明による第３の発明は、第１または第２の発明において、黒鉛粉末が天然黒鉛、人造黒鉛、球状黒鉛またはコークス粉末から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。カーボンブラックよりも高密度なこれらの黒鉛粉末を選択することで、良好な低温でのパルス放電特性と量産性を両立した非水電解液電池を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の実施の形態の一つである非水電解液電池としてのリチウム一次電池の構成を模式的に示す縦断面図である。このリチウム一次電池は、正極ケース１、負極ケース２、正極３、負極４、セパレータ５、シール材６および図示しない非水電解液と、負極４の正極３との対向面にカーボンブラックと黒鉛粉末を混合した粉体を圧着接合した混合粉体層７から構成されている。

正極活物質としては非水電解液リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、その中でも、フッ化黒鉛、金属酸化物などが好ましい。フッ化黒鉛としては、化学式ＣＦｘ（０．８≦ｘ≦１．１）で表されるものが好ましい。フッ化黒鉛は、長期信頼性、安全性、高温安定性などの点で優れている。フッ化黒鉛は、石油コークス、人造黒鉛などをフッ素化して得られる。金属酸化物としては、二酸化マンガン、酸化銅などが挙げられる。正極活物質は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。

正極の内部のイオン伝導度を高めるための導電剤としても非水電解液リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック、人造黒鉛などの黒鉛類などを使用できる。導電剤は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。

正極の活物質と導電剤とを適切な密度で保持することで、高いイオン伝導度を維持するための結着剤としても非水電解液リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ＰＶＤＦの変性体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ樹脂）、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体などのフッ素樹脂、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、変性アクリロニトリルゴム、エチレン−アクリル酸共重合体などが挙げられる。結着剤は１種を単独でまたは２種以上
を組み合わせて使用できる。

負極４は、リチウム金属またはリチウム合金からなり、セパレータ５を介して正極３に対向するように設けられる。リチウム合金としては、リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｓｎ、Ｌｉ−ＮｉＳｉ、Ｌｉ−Ｐｂなどが挙げられる。

負極４のセパレータ５を介して正極３に対向する面の３０〜１００％に、カーボンブラックと黒鉛粉末を混合した粉体０．５ｍｇ／ｃｍ²以上、４．４ｍｇ／ｃｍ²以下を圧着接合して混合粉体層７を形成する。粉状のカーボンブラック及び黒鉛粉末に吸着している揮発分、吸着水などを除去するため１５０℃以上、２５０℃以下で熱風乾燥または減圧乾燥した後、露点−５０．０℃以下のドライエア雰囲気またはアルゴンガス雰囲気内で混合することが好ましい。

カーボンブラックは、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、コンタクトブラック、ファーネスブラック、ランプブラックなどから選択できる。カーボンブラックは、一次粒子の平均粒径が０．１μｍ以下、窒素吸着によるＢＥＴ比表面積が２０ｍ²／ｇ以上であることが好ましい。カーボンブラックと混合する黒鉛粉末には、天然黒鉛、人造黒鉛、球状黒鉛およびコークス粉末からなる群から選ばれた少なくとも１種を選択できる。カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が７０重量部未満であると、粉体が飛散しやすいことから量産化に課題が残り、カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が５００重量部を超えると、低温パルス特性の改善効果があるカーボンブラックの比率が少なくなりすぎて低温パルス特性の改善効果がほとんど得られないため、カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末は７０重量部以上、５００重量部以下であることが好ましい。

このようにして混合粉体層７を設けることによって、電気化学的に不活性なリチウム化合物の負極の表面への析出または付着が防止され高抵抗性被膜の蓄積を抑制することで、非水電解液電池の低温でのパルス放電特性の高性能化に寄与する。

ここで、図１に示す非水電解液電池の説明に戻る。セパレータ５としては、リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、正極３と負極４とが短絡することを防止できるのであれば特に制限される訳ではなく、さらに非水電解液の浸透性に優れ、イオンの移動抵抗とならないことが望ましい。代表的な素材としてはポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリベンズイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンなどが挙げられ、形状としては不織布、微多孔フィルムなどが挙げられる。

非水電解液は、溶質および非水溶媒を含有する。

溶質としては、リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）、テトラフルオロ硼酸リチウム（ＬｉＢＦ₄）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）、リチウム・ビスペンタフルオロエチルスルホン酸イミド（ＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂）、リチウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＬｉＮ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂）、リチウムトリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド（ＬｉＣ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₃）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）などが挙げられる。溶質は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。

非水溶媒としても、リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用でき、たとえば、
γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、γ−バレロラクトン（γ−ＶＬ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状炭酸エステル、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、１，３−ジオキソラン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体などが挙げられる。非水溶媒は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。

非水電解液における溶質濃度は特に制限されないが、負極４の正極３と対向する面に形成された混合粉体層７により非水電解液の還元分解反応が起こり、溶質が消費されることが推測されることを考慮すると、好ましくは、０．５モル／Ｌ以上、１．５モル／Ｌ以下である。溶質濃度が０．５モル／Ｌ未満では、室温での放電特性または長期保存後の放電特性が低下するおそれがある。溶質濃度が１．５モル／Ｌを超えると、−４０℃程度の低温環境下では、非水電解液の粘度上昇およびイオン伝導度の低下が顕著になるおそれがある。

正極ケース１は、正極集電体および正極端子を兼ねる。負極ケース２は、負極集電体および負極端子を兼ねる。シール材６は、主に、正極ケース１と負極ケース２とを絶縁する。正極ケース１、負極ケース２およびシール材６は、リチウム一次電池の分野で常用されるものを使用できる。正極ケース１および負極ケース２には、たとえば、ステンレス鋼製のものを使用できる。シール材６には、たとえば、ポリプロピレンなどの合成樹脂製のものを使用できる。

本実施の形態において、非水電解液電池は、負極４として、正極３と対向する負極の表面の３０〜１００％に混合粉体層７が圧着接合された負極４を用いる以外は、従来の非水電解液電池と同様にして作製できる。

以下、具体的な実施例および比較例を示し、本発明の効果を説明する。

（実施例１）
図１に示すように偏平型形状をした非水電解液電池に本発明を適用した。正極ケース１にはステンレス鋼のＳＵＳ４４４（厚さ０．２ｍｍ）を用い、負極ケース２にはステンレス鋼のＳＵＳ３０４（厚さ０．２ｍｍ）を使用した。

石油コークスをフッ素化したフッ化黒鉛１００重量部と、導電剤であるアセチレンブラック（デンカブラック、電気化学工業（株）製）１５重量部と、結着剤であるスチレンブタジエンゴム６重量部とを、水とエタノールの混合液を用いて混錬し１００℃で乾燥した後、所定の金型と油圧プレス機を用いて、厚さ１．１ｍｍ、直径１２．５ｍｍのタブレット状に成型することで正極３を得た。

かさ密度が０．０４ｇ／ｃｃである粉状のアセチレンブラック（デンカブラック、電気化学工業（株）製）１００重量部と、かさ密度が０．１７ｇ／ｃｃである人造黒鉛粉末（ＳＰ−１０、日本黒鉛工業（株）製）７０重量部とを２００℃で熱風で乾燥した後、混合した。この混合粉末３．５ｍｇを厚さ０．７ｍｍ、直径１４ｍｍのリチウム金属の正極３と対向する面の３０〜１００％に載せた後、ステンレス製のローラー冶具で厚さが０．６ｍｍになるまで加圧し混合粉体層７の形成された負極４を得た。

負極４を負極ケース２に加圧接合した後、ポリプロピレン製のセパレータ５を負極４の上に配置し、有機溶媒であるγ−ブチロラクトン（γＢＬ：非水溶媒）に電解質であるテトラフルオロ硼酸リチウム（ＬｉＢＦ₄）１モル／Ｌを溶解させた非水電解液を注入した後、負極４と対峙するように正極３をセパレータ５上に配置する。ついで負極ケース２を嵌合したシール材６とを介して正極ケース１をかしめることで、厚さ２ｍｍ、直径２０ｍｍ、理論容量が１００ｍＡｈの偏平型非水電解液リチウム一次電池を作製した。これを実施例１とする。

（実施例２）
アセチレンブラック１００重量部と混合する人造黒鉛粉末（ＳＰ−１０、日本黒鉛工業（株）製）を３００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例２とする。

（実施例３）
アセチレンブラック１００重量部と混合する人造黒鉛粉末（ＳＰ−１０、日本黒鉛工業（株）製）を５００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例３とする。

（実施例４）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末をかさ密度が０．３４ｇ／ｃｃである人造黒鉛粉末（ＳＢ−１５、日本黒鉛工業（株）製）にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例４とする。

（実施例５）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＢ−１５、日本黒鉛工業（株）製）３００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例５とする。

（実施例６）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＢ−１５、日本黒鉛工業（株）製）５００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例６とする。

（実施例７）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、かさ密度が０．１１ｇ／ｃｃである人造黒鉛粉末（ＳＰ−２７０、日本黒鉛工業（株）製）にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例７とする。

（実施例８）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−２７０、日本黒鉛工業（株）製）３００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例８とする。

（実施例９）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−２７０、日本黒鉛工業（株）製）５００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例９とする。

（実施例１０）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、かさ密度が０．１４ｇ／ｃｃである天然黒鉛粉末（ＡＣＰ−３０００、日本黒鉛工業（株）製）３００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例１０とする。

（実施例１１）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、かさ密度が０．４６ｇ／ｃｃであるコークス粉末（ＧＭＷ−２０ＮＢ、日本黒鉛工業（株）製）３００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例１１とする。

（実施例１２）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、かさ密度が０．６４ｇ／ｃｃである球状黒鉛粉末（ＭＣＭＢ、大阪ガス（株）製）３００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を実施例１２とする。

（比較例１）
実施例１に対し、負極４に粉体を圧着接合しなかったこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例１とする。

（比較例２）
負極４に圧着接合する粉末を、粉状のアセチレンブラック（デンカブラック、電気化学工業（株）製）単体にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例２とする。

（比較例３）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−１０、日本黒鉛工業（株）製）３０重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例３とする。

（比較例４）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−１０、日本黒鉛工業（株）製）６００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例４とする。

（比較例５）
負極４に圧着接合する粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−１０、日本黒鉛工業（株）製）単体にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例５とする。

（比較例６）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＢ−１５、日本黒鉛工業（株）製）３０重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例６とする。

（比較例７）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＢ−１５、日本黒鉛工業（株）製）６００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例７とする。

（比較例８）
負極４に圧着接合する粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＢ−１５、日本黒鉛工業（株）製）単体にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例８とする。

（比較例９）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−２７０、日本黒鉛工業（株）製）３０重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例９とする。

（比較例１０）
アセチレンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−２７０、日本黒鉛工業（株）製）６００重量部にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例１０とする。

（比較例１１）
負極４に圧着接合する粉末を、人造黒鉛粉末（ＳＰ−２７０、日本黒鉛工業（株）製）単体にしたこと以外は実施例１と同様に作製した偏平型非水電解液リチウム一次電池を比較例１１とする。

実施例および比較例の粉体の分散度は、ホソカワミクロン（株）製「パウダーテスターＰＴ−Ｎ型」を用いて測定した。粉体１０ｇを円筒の上部入り口から投入落下させ、円筒下部の受け皿に乗った粉体Ａ（ｇ）から、次の式（１０−Ａ）／１０×１００で分散度を計算できる。

各実施例と各比較例の偏平型非水電解液リチウム一次電池は封口した後、４ｍＡ定電流で３０分間の予備放電を行った。次に、６０℃で１日のエージングを行い、開回路電圧（ＯＣＶ）が安定した後、室温でＯＣＶと１ｋＨｚでの電池インピーダンスを測定し、各電池とも異常が見られないことを確認した。エージングの後、実施例および比較例の偏平型非水電解液リチウム一次電池１０個ずつを低温で放電試験を行った。−４０℃に電池を４時間以上保管した状態で３ｍＡの定電流放電を行った後、５９秒間放電を休止することを１サイクルとして２０サイクル繰り返したときの最小の電圧を測定した。

（表１）は、比較例および実施例の低温パルス電圧の平均値と粉体の分散度を示す。

低温パルス電圧の平均値はより大きい値が望ましい。また、粉体の分散度はより小さい値が望ましい。粉体の分散度が１２以下であれば、十分に小さい値であるといえる。粉体の分散度が小さいほど粉体の飛散が少なく、量産工程での飛散粉末の低減および負極の表面への粉体供給量の安定化により、高い量産性が得られる。

以上の観点から、本発明の先行例に相当する比較例２は比較例１に対し、低温パルス電圧の平均値は高くなっているが粉体の分散度が大きく、量産化に課題が残る。

カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が７０重量部以上、５００重量部以下である実施例１〜９では、低温パルス電圧の平均値が高く粉体の分散度も小さいことから、低温パルス電圧の改善効果と高い量産性が得られている。これに対しカーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が７０重量部より少ない比較例３、比較例６および比較例９では、低温パルス電圧の平均値は実施例１〜９と同等に高いが、粉体の分散度が大きいため量産化に課題が残る。

また、カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が５００重量部より多い比較例４、比較例７および比較例１０では、実施例１〜９と比較して粉体の分散度は小さいが、低温パルス電圧の平均値も小さくなった。

また、カーボンブラックを使用せずに黒鉛粉末のみ使用した比較例５、比較例８および比較例１１では、低温パルス電圧の改善効果は見られなかった。

さらに、カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末を天然黒鉛粉末、コークス粉末、球状黒鉛粉末にした実施例１０〜１２では、低温パルス電圧の平均値が高く粉体の分散度も小さい。よって、実施例１〜１２の結果より、カーボンブラックに混合する黒鉛粉末は、黒鉛粉末がカーボンブラックよりもかさ密度が大きいものであればその種類を問わず、低温パルス特性の改善効果と高い量産性が得られることがわかる。

カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が７０重量部未満であると、粉体の分散度が大きいことから量産化に課題が残り、カーボンブラック１００重量部と混合する黒鉛粉末が５００重量部を超えると、低温パルス特性の改善効果がほとんど得られない。本発明によれば、カーボンブラック１００重量部に、カーボンブラックよりも高密度な黒鉛粉末を７０重量部以上、５００重量部以下で混合することにより、低温パルス電圧の改善効果と高い量産性を両立できる。

なお、以上の説明ではコイン形電池を例に説明したが、円筒形電池、角形電池に適用してもよく、電池の形状には限定されない。

安定した量産が可能で、低温でのパルス放電特性に優れ幅広い温度域で利用できる本発明の非水電解液電池は、電子機器の主電源用、バックアップ用電源として有用である。

本発明の実施例に用いた非水電解液電池を示す概略断面図

符号の説明

１正極ケース
２負極ケース
３正極
４負極
５セパレータ
６シール材
７混合粉体層

Claims

正極と、負極とを非水電解液を保持するセパレータを介して対向配置した非水電解液一次電池において、リチウム金属またはリチウム合金からなる負極の正極との対向面に、黒鉛粉末とカーボンブラックを混合した粉体を圧着接合させたことを特徴とする非水電解液一次電池。
前記粉体がカーボンブラック１００重量部に対して黒鉛粉末を７０重量部以上、５００重量部以下で混合したものである請求項１記載の非水電解液一次電池。
前記黒鉛粉末を天然黒鉛、人造黒鉛、球状黒鉛またはコークス粉末から選ばれた少なくとも１種から構成した請求項１または２に記載の非水電解液一次電池。