JPH01294356A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はリチウム二次電池に係わり、さらに詳しくはそ
の正極側の集電部分の改良に関する。
の正極側の集電部分の改良に関する。
Ｌｉ工Ｃｏｏ、は単極電位が高く、これをリチウムまた
はリチウム合金と組み合わせると高エネルギー密度の電
池が得られることから、リチウム二次電池用の正極活物
質としてその将来が嘱望されている。
はリチウム合金と組み合わせると高エネルギー密度の電
池が得られることから、リチウム二次電池用の正極活物
質としてその将来が嘱望されている。
しかし、上記ＬｉχＣｏａｘは酸化力が強く、金属を酸
化するため、ステンレス鋼を集電体に用いると接触抵抗
が増加するという問題があった。
化するため、ステンレス鋼を集電体に用いると接触抵抗
が増加するという問題があった。
そのため、従来は集電体に白金が用いられていた〔水鳥
ら、Ｍａｔ、Ｒｅｓ、Ｂｕｌｌ、 、 １５（６）、７
８３（１９８０） 〕−また、アルミニウムを集電体に
用いた報告もある （Ｕ、Ｓ、Ａｒｍｙ Ｅ、Ｃ，Ｓ、
１９８７年学会発表）。
ら、Ｍａｔ、Ｒｅｓ、Ｂｕｌｌ、 、 １５（６）、７
８３（１９８０） 〕−また、アルミニウムを集電体に
用いた報告もある （Ｕ、Ｓ、Ａｒｍｙ Ｅ、Ｃ，Ｓ、
１９８７年学会発表）。
しかしながら、実用性からは、白金は高価すぎ、また、
アルミニウムを正極缶として用いるには強度上や加工性
面で問題が生じ、しかもメツキなどの表面処理がしにく
いという欠点があった。
アルミニウムを正極缶として用いるには強度上や加工性
面で問題が生じ、しかもメツキなどの表面処理がしにく
いという欠点があった。
上記したように、従来は、リチウム二次電池の正極活物
質としてＬｉχＣｏｏ□を用いたときに、ステンレス鋼
製の集電体では酸化されて接触抵抗の増加が生じ、また
、接触抵抗の増加が生しない白金は高価すぎて実用性に
欠け、アルミニウムでは強度面、加工性面での問題が生
じるなど、正極側の集電体に種々の問題が生じ、Ｌｉχ
Ｃｏｏ。
質としてＬｉχＣｏｏ□を用いたときに、ステンレス鋼
製の集電体では酸化されて接触抵抗の増加が生じ、また
、接触抵抗の増加が生しない白金は高価すぎて実用性に
欠け、アルミニウムでは強度面、加工性面での問題が生
じるなど、正極側の集電体に種々の問題が生じ、Ｌｉχ
Ｃｏｏ。
の特徴を生かした実用性のあるリチウム二次電池が得ら
れなかった。
れなかった。
本発明は、正極側の集電体上にカーボンを導電材として
含有する導電膜を形成することによって、上記課題を解
決したものである。
含有する導電膜を形成することによって、上記課題を解
決したものである。
すなわち、カーボンはＬｉχＣｏｏ□によって酸化され
ることがなく、しかも導電性を有するので、集電体の集
電作用を大幅に低下させることがない、したがって、正
極側の集電体として価格面や強度、加工性面での問題が
少ないステンレス鋼を用いることができる。
ることがなく、しかも導電性を有するので、集電体の集
電作用を大幅に低下させることがない、したがって、正
極側の集電体として価格面や強度、加工性面での問題が
少ないステンレス鋼を用いることができる。
カーボンを導電材として含有した導電膜の形成は、カー
ボンペースト （カーボン粉末にバインダーを加えた水
性ペースト）を正極側の集電体上に塗布、乾燥すること
によって容易に行い得る。
ボンペースト （カーボン粉末にバインダーを加えた水
性ペースト）を正極側の集電体上に塗布、乾燥すること
によって容易に行い得る。
正極側の集電体としては、正極の一方の面または内部に
配置するステンレス鋼製網などの多孔質金属体や、正極
缶、あるいは封口板を兼ねる正極集電板などがあげられ
る。正極缶や正極集電板などの場合は、正極と接する面
さえカーボンを導電材として含有した導電膜が形成され
ておればよい。
配置するステンレス鋼製網などの多孔質金属体や、正極
缶、あるいは封口板を兼ねる正極集電板などがあげられ
る。正極缶や正極集電板などの場合は、正極と接する面
さえカーボンを導電材として含有した導電膜が形成され
ておればよい。
まず正極活物質として用いるＬｉＣｏ０□を合成した０
合成はＬｉｚＣＯｚとＣｏｃｏ、とを混合し、空気中９
００’Ｃで３時間加熱することによって行った。冷却後
、得られたＬｉＣｏ０ｚに電子伝導助剤としてりん片状
黒鉛を１０重置火、バインダーとしたポリテトラフルオ
ロエチレンを２重量％混合したのち、ローラーで引き伸
ばして、厚さ約０．３ｍｍのシート状に加工した。これ
を直径１１．３ｍｍの円形に切断して正極として用い、
第１図に示す構造の電池を作製した。第１図において、
■は負極で、厚さ約０．６１ＩＩ１１で直径１６．９＋
ｗｍの円形のリチウムフォイルからなり、２は上述した
正極である。
合成はＬｉｚＣＯｚとＣｏｃｏ、とを混合し、空気中９
００’Ｃで３時間加熱することによって行った。冷却後
、得られたＬｉＣｏ０ｚに電子伝導助剤としてりん片状
黒鉛を１０重置火、バインダーとしたポリテトラフルオ
ロエチレンを２重量％混合したのち、ローラーで引き伸
ばして、厚さ約０．３ｍｍのシート状に加工した。これ
を直径１１．３ｍｍの円形に切断して正極として用い、
第１図に示す構造の電池を作製した。第１図において、
■は負極で、厚さ約０．６１ＩＩ１１で直径１６．９＋
ｗｍの円形のリチウムフォイルからなり、２は上述した
正極である。
３はプロピレンカーボネートと１．２−ジメトキシエタ
ンとの容量比１：１の混合溶媒にＬｉＢＦａを１ｍｏｌ
＃！溶解してなる電解液であり、４は微孔性ポリプロピ
レンフィルム４ａとポリプロピレン不織布４ｂとからな
るセパレータである。５はポリプロピレン製の環状ガス
ケットで、６はステンレス鋼製の負極缶である。７は正
極側の集電体としてのステンレス鋼製の正極缶で、この
正極缶７上の正極２と接する面にはカーボンを導電材と
して含有した導電膜（以下、これを簡略化して、適宜、
［カーボン含有導電膜Ｊと表現する）８が形成されティ
る。このカーボン含有導電膜８の形成は、カーボンペー
スト〔カーボン粉末にバインダーとしてＳｉｎ、系の化
合物（水ガラス）を添加した水性ペースト〕を正極缶７
上の正極２と接する面に塗布したのち４００°Ｃで１時
間乾燥することによって行った。このカーボン含有導電
膜８の膜厚は約１０μｍであった。
ンとの容量比１：１の混合溶媒にＬｉＢＦａを１ｍｏｌ
＃！溶解してなる電解液であり、４は微孔性ポリプロピ
レンフィルム４ａとポリプロピレン不織布４ｂとからな
るセパレータである。５はポリプロピレン製の環状ガス
ケットで、６はステンレス鋼製の負極缶である。７は正
極側の集電体としてのステンレス鋼製の正極缶で、この
正極缶７上の正極２と接する面にはカーボンを導電材と
して含有した導電膜（以下、これを簡略化して、適宜、
［カーボン含有導電膜Ｊと表現する）８が形成されティ
る。このカーボン含有導電膜８の形成は、カーボンペー
スト〔カーボン粉末にバインダーとしてＳｉｎ、系の化
合物（水ガラス）を添加した水性ペースト〕を正極缶７
上の正極２と接する面に塗布したのち４００°Ｃで１時
間乾燥することによって行った。このカーボン含有導電
膜８の膜厚は約１０μｍであった。
比較例１
正極缶７へのカーボン含有導電膜８の形成を行わなかっ
たほかは、実施例１と同様にして電池を作製した。
たほかは、実施例１と同様にして電池を作製した。
実施例１の電池および比較例１の電池を４．３■まで０
．５ｍＡの電流で充電した。この充電により、正極活物
質のＬｉχＣｏ Ｏｚにおけるχの値は約０．５になっ
た。その後、室温にて１週間放置したのち、３ｍＡの電
流で放電した。その結果を第２図に示す。
．５ｍＡの電流で充電した。この充電により、正極活物
質のＬｉχＣｏ Ｏｚにおけるχの値は約０．５になっ
た。その後、室温にて１週間放置したのち、３ｍＡの電
流で放電した。その結果を第２図に示す。
第２図に示すように、実施例１の電池では初期に約０．
３ＶＬか電圧が降下しなかったが、比較例１の電池では
約０．６ｖ電圧が降下した。このため３ｖを終止電圧と
した時、実施例１では放電時間が１．９時間であったが
、比較例１では放電時間が１．１時間と短くなった。こ
れは、実施例１の電池では正極側の集電体としての正極
缶７の正極２と接する面にカーボン含有導電膜８を形成
しているため、ＬｉＣｏ０□による正極缶７の酸化が防
止され、酸化による接触抵抗の増加が生じなかったが、
比較例１の電池では正極缶の正極との接触面がＬｉχＣ
ｏｏ□によって酸化されて接触抵抗が太き（なり、その
ため放電初期の電圧降下が大きくなったものと考えられ
る。なお、実施例１の電池においても、放電初期に約０
．３ｖの電圧降下が生じたのは、電解液の液抵抗などに
よる電圧降下によるものである。
３ＶＬか電圧が降下しなかったが、比較例１の電池では
約０．６ｖ電圧が降下した。このため３ｖを終止電圧と
した時、実施例１では放電時間が１．９時間であったが
、比較例１では放電時間が１．１時間と短くなった。こ
れは、実施例１の電池では正極側の集電体としての正極
缶７の正極２と接する面にカーボン含有導電膜８を形成
しているため、ＬｉＣｏ０□による正極缶７の酸化が防
止され、酸化による接触抵抗の増加が生じなかったが、
比較例１の電池では正極缶の正極との接触面がＬｉχＣ
ｏｏ□によって酸化されて接触抵抗が太き（なり、その
ため放電初期の電圧降下が大きくなったものと考えられ
る。なお、実施例１の電池においても、放電初期に約０
．３ｖの電圧降下が生じたのは、電解液の液抵抗などに
よる電圧降下によるものである。
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明では、正極側の集電体上に
カーボン含有導電膜を形成したことにより、ＬｉχＣ０
０２による集電体の酸化が防止され、酸化による接触抵
抗の増加が生じなくなったので、正極側の集電体に価格
的にも人手容易で、かつ強度面、加工性面で問題のない
ステンレス餌を用いることが可能になり、ＬｉχＣｏｏ
、の特徴を生かした実用性のあるリチウム二次電池を提
供することができた。
カーボン含有導電膜を形成したことにより、ＬｉχＣ０
０２による集電体の酸化が防止され、酸化による接触抵
抗の増加が生じなくなったので、正極側の集電体に価格
的にも人手容易で、かつ強度面、加工性面で問題のない
ステンレス餌を用いることが可能になり、ＬｉχＣｏｏ
、の特徴を生かした実用性のあるリチウム二次電池を提
供することができた。
第１図は本発明に係るリチウム二次電池の一例を示す断
面図である。第２図は実施例１の電池と比較例１の電池
の放電特性を示す図である。 １・・・負極、 ２・・・正極、 ７・・・正極側の集
電体としての正極缶、 ８・・・カーボンを導電材とし
て含有した導電膜 第１図 ■・・・負極 ２・・・正極
面図である。第２図は実施例１の電池と比較例１の電池
の放電特性を示す図である。 １・・・負極、 ２・・・正極、 ７・・・正極側の集
電体としての正極缶、 ８・・・カーボンを導電材とし
て含有した導電膜 第１図 ■・・・負極 ２・・・正極
Claims (1)
- （１）Ｌｉ＿ｘＣｏＯ＿２｜（０≦ｘ≦１）を正極活物
質として用いるリチウム二次電池において、正極側の集
電体上にカーボンを導電材として含有する導電膜を形成
したことを特徴とするリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124396A JPH01294356A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63124396A JPH01294356A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294356A true JPH01294356A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14884397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63124396A Pending JPH01294356A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01294356A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03105859A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-02 | Yuasa Battery Co Ltd | 電池用正極 |
| WO1998006679A1 (en) * | 1996-08-08 | 1998-02-19 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Graphite particles and lithium secondary cell using them as cathode material |
| EP0871233A1 (en) * | 1996-07-30 | 1998-10-14 | Sony Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary cell |
| JP2001068089A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS62256371A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Sony Corp | 有機電解質一次電池 |
| JPS62274568A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 充電可能な電気化学装置 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63124396A patent/JPH01294356A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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