JPH01296567A - 非水電解質二次電池 - Google Patents

非水電解質二次電池

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JPH01296567A
JPH01296567A JP63127268A JP12726888A JPH01296567A JP H01296567 A JPH01296567 A JP H01296567A JP 63127268 A JP63127268 A JP 63127268A JP 12726888 A JP12726888 A JP 12726888A JP H01296567 A JPH01296567 A JP H01296567A
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Shiro Kato
史朗 加藤
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Yuasa Battery Corp
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は非水電解質二次電池の改良に関するものである
従来技術とその問題点 リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属を負極活物質と
し、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等の溶媒中に過
塩素酸リチウム、ホウ弗化リチウム等の溶質を溶解した
非水溶液を電解質とし、マンガン、モリブデン、バナジ
ウム等の遷移金属の酸化物、硫化物等を正極活物質とし
た非水電解質二次電池の開発が、盛んに進められている
しかしながら、二次電池としての特性に多くの問題点を
残している。その−例として、正極、負極各々の電気化
学的可逆性の低下が最も大きい問題である。
正極活物質として、硫化物と酸化物があるが、これを比
較した場合、以下の如くである。
硫化物では、遊離硫黄が負極活物質と反応する点、−船
釣には硫化物より酸化物の方が、多くのアルカリ金属イ
オンを取り込めるため高容量である点等から酸化物の方
が優位である。
又、安全面及び合成法から考慮しても酸化物が有利であ
る。
酸化物の内でバナジウム酸化物に関して、多くの研究が
なされてきた。例えば、■205、非晶質■205、■
6o13等がある。これらを正極活物質として用いた電
池は、いずれも高容量であるが、放電特性が複数段にな
ることや、サイクル進行時に、構造破壊を生じるといっ
た欠点がある。
又、■205やV6O13は過放電に対してwiが劣化
しやすいと言った欠点がある。
これらを改良するべく、予めリチウムを結晶格子中に挿
入したリチェートバナジウム酸化物であるI、1xV3
08は過放電に強く、高容量であり、放電特性も平坦性
であるという優れた性能を有する物質が見い出された。
しかしながらこの物は、合成法によりその特性が大きく
左右され、電圧平坦性が悪く、サイクル性能が低下する
といった欠点を有す。
簡単な熱処理合成により大足に合成したLiXV3O8
は上記の性質が顕著である。
発明の目的 本発明は、上記従来の間頚点を解決したもので、耐過放
電性能の優れた、高容量、放電々圧の平坦性の優れた、
長寿命の非水電解質二次電池を提供することを目的とす
る。
発明の構成 本発明は、上記目的を達成するべく負極活物質としてア
ルカリ金属を、電解質としてアルカリ金属イオン導電性
の非水電解質を用いる電池の正極活物質として、水溶液
処理により遊離しりLi2O−、Li2003及びバナ
ジウム酸化物等を除失したリチェートバナジウム酸化物
であるLiXV3O8を用いることを特徴とする非水電
解質二次電池である。
実施例 以下、本発明の詳細について一実施例により説明する。
市販特級試薬の五酸化バナジウムと炭酸リチウムをモル
比5:2を用い、乳鉢により充分混合した。
次にこれを空気巾約700℃で48時間以上熱処理合成
し、Li 1,2V30Bを得た。このL12.2v3
08を自動乳鉢で粉砕し、400 m1Sh篩を通し粒
径を平均20μmとした。
粒径を調節したLi1.2V308を緩衝溶液等の水溶
液に溶かし、口過し、数回水洗して口紙より取り出し、
約400℃にて24時間以上乾燥した。
この活物質と導電剤、アセチレンブラック及びバインダ
ーであるポリテトラフルオロエチレンとを、重量比80
:15:5を乳鉢で混練した。これをローラープレスに
より0,8tnm厚のシート状に作成した。真空下、2
00℃で乾燥し、正極を得た。
次に厚み0.3露のリチウム薄板を打ち抜きこれを負極
とした。
電解液は、プロピレンカーボネイト(pc)とジメトキ
シエタン(D M E)との等体積混合溶媒に1■4濃
度のLi C104を溶解した。
上記正極、負極、電解液及びセパレータを用いてコイン
形電池を作成し、本発明の電池を得た。
比較のため従来品として、正極に熱処理合成により得た
Li1,2150Bを用い、負極、電解液及びセパレー
タは同じとした同様のコイン形電池を作成した。
本発明の電池と従来品電池を用いて、サイクル寿命試験
を行った。尚、この時のカット電圧は、上限3.4V、
下限2.0■とした。この結果を第1図と第2図に示し
た。
第1図は、放電々圧特性の比較を示した図である。
サイクル試験における100’−=目の特性図である。
本発明の電池は、従来品に比べて、極めて放電電圧の平
坦性が優れている。
又、第2図はサイクル寿命と容量との関係を示した図で
ある。こ\でも本発明の電池は、サイクルにおける容量
低下が極めて少ないことがわかる。
リチェートバナジウム酸化物は、Ti82等に比べるど
リチウムイオンがインターカレーション時に、溶媒を伴
なわないために、空孔の広がりが少なくサイクル進行に
よる構造破壊が少ない。又1モル当たり6モルのリチウ
ムイオンを収容する能力があるので、高容量であり理論
エネルギー密度は815 WH/kLiである。過放電
に対してもV6O13等と比べると強く、構造安定性が
ある。
発明の効果 上述した如く、本発明は耐過放電性能の優れた高容量、
放電々圧の平坦性の優れた、長寿命の非水電解質二次電
池を提供することが出来るので、その工業的価値は極め
て大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電池と従来品電池の放電々圧粉性を比
較した図、第2図は本発明と従来品とのサイクル寿命と
容量の関係を示した図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  負極活物質としてアルカリ金属を、電解質としてアル
    カリ金属イオン導電性の非水電解質を用いる電池の正極
    活物質として、水溶液処理により遊離したLi_2O、
    Li_2CO_3及びバナジウム酸化物等を除去したリ
    チエートバナジウム酸化物であるLi_XV_3O_8
    を用いることを特徴とする非水電解質二次電池。
JP63127268A 1988-05-25 1988-05-25 非水電解質二次電池 Expired - Fee Related JPH0679487B2 (ja)

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