JPH02168562A - 有機電解質電池の製造方法 - Google Patents

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】 童巣上皇且朋分野 本発明は、負極活物質としてリチウムを用いた有機電解
質電池の製造方法に関し、特にリチウムの表面状態が改
良された有機電解質電池の製造方法に関する。

従】欽月支青 近年、カメラ等において大電流を流すことができる電池
が要望されるようになり、このためには、電池の内部抵
抗を低下させる必要がある。そこで、正極合剤を改良し
たり、或いは正極集電時の抵抗成分を低下させるような
方法が提案されているが、未だ不十分である。このため
、更なる抵抗成分の低１を図るべく、リチウム表面に炭
酸リチウムの皮膜を形成することが考えられる。この炭
酸リチウム皮膜は他の皮膜と比べて放電により容易に除
去しうるため、電池特性の劣化の度合が低いからである
。

このための方策として、リチウムフォイル押し出し時に
炭酸ガスを吹きつけるような方法が知られている。しか
しながらこのような方法では、炭酸ダスとの反応時間が
短く、直ぐにリチウムが大気と触れるため、反応性の高
いリチウムは炭酸ガス以外のガス（例えば、チッ素ガス
）と反応し、この結果十分な効果を得ることができなか
った。

加えて、密閉されたリチウム押し出しドラム内で窒息性
ガスを使用することには問題がある。

そこで、電池組立後に定電流放電を行って、すチウム表
面を覆っている不活性皮膜を除去するような方法が提案
されている。

ＩＩ＜”ンしよ゛と　る１ しかしながら、上記従来の方法では、不活性皮膜の除去
された純粋なリチウムは電解液を分解し易いことから、
再度リチウム表面に不活性皮膜が形成されるという課題
を有していた。

そこで、本発明は上記課題を考慮してなされたものであ
り、リチウム表面に炭酸リチウム皮膜を確実に生成させ
、大電流放電に好適な有機電解質電池の製造方法の提供
を目的とするものである。

量　　　２　るための 上記目的を達成するため本発明は、負極活物質としてリ
チウムを用いた有機電解質電池の製造方法において、炭
酸ガスを溶解させた電解液を用いて電池の組立を行う第
１ステップと、電池組立後に定電流放電を行って負極表
面に炭酸リチウム皮膜を形成する第２ステップとを有す
ることを特徴とする。

作−一一一度 上記の構成の如く第２ステップにおいて定電流放電を行
えば、負極のリチウム表面の不活性皮膜を剥離させて純
粋なリチウムを露出させることが可能となる。そしてこ
の際、第１ステップにおいて電解液には炭酸ガスが溶解
されており、且つ組電池内には窒素ガスや酸素ガスは存
在しないので、リチウムと電解液中の炭酸ガスとが反応
する。したがって、リチウム表面に炭酸リチウムの皮膜
を容易に形成することが可能となる。この結果、電池の
内部抵抗を著しく低減することができ、大電流の放電に
好適な電池を容易に作製することができる。

尚、定電流処理を行った後、約５０℃で１〜３日放置す
れば、炭酸リチウム皮膜が一層生成されやすくなる。

尖−施一班 本発明の一実施例を、第１図乃至第３図に基づいて、以
下に説明する。

第１図に示すように、リチウム金属から成る負極２　（
直径１５．４鰭、厚さ０．４５ｍｍ）は負極集電体７の
内面に圧着されており、この負極集電体７は断面略コ字
状の負橿缶５の内底面に固着されている。上記負極缶５
の周端は絶縁バッキング８の内部に固定されており、絶
縁バッキング８の外周には上記負極缶５とは反対方向に
断面略コ字状を成す正極缶４が固定されている。この正
極缶４の内底面には正極集電体６が固定されており、こ
の正極集電体６の内面には正極１　（直径１６龍厚さ１
．１０ｍ５）が固定さている。この正極１と前記負極２
との間にはセパレータ３　（直径１６゜２ｉｎ、厚さ０
．２０＋ｕ）が介装されている。尚、電池径は２０龍、
厚さは２．５ｍｓである。

上記の構成において、正極１は、ＭｎＯ□とＧｒ　（グ
ラファイト）とＡＢ（アセチレンブラック）とＦＥＰ　
（フッ素樹脂）とを８８：９：１：２の割合で混合した
後、２８０℃で１時間熱処理したものを用いた。また、
電解液は、プロピレンカーボネート（Ｐ　Ｃ）とジメト
キシエタン（ＤＭＥ）とを１：１の割合で混合した混合
溶媒に、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｊ！Ｏａ）を１モル
／１の割合で混合する。次に、第２図に示すように、上
記混合溶液ＩＯを容積２ＯＡのスチール化１１に８分目
まで充填した後、上記スチール化１１に炭酸ガス１２を
１．５気圧で注入して密封したものを用いた。

そして上記炭酸ガスが溶解された電解液を前記電池缶内
に１５０ｍｇ注液して電池を作製した後、この電池に２
５ｍＡＸ１２分の定電流放電処理を施し、しかる後５０
“Ｃで２日放置してリチウム表面に炭酸リチウム皮膜を
作成した。

このようにして作製した電池を、以下＜Ａ）電池と称す
る。

［比較例］ 炭酸ガスが溶解されていない電解液を用いる他は、上記
実施例と同様にして電池を作製した。

このようにして作製した電池を、以下（Ｂ）電池と称す
る。

〔実験Ｉ〕

上記本発明の（Ａ）電池と比較例（Ｂ）電池との開路電
圧と、内部抵抗と、１００Ω×０．ｌＳ閉路電圧とを調
べたので、その結果を下記第１表に示す。尚、温度は２
３℃で行った。

第１表 上記第１表に示すように、電解液に炭酸ガスが溶解され
た（Ａ）電池と、電解液に炭酸ガスが溶解されない（Ｂ
）電池とでは開路電圧は共に３゜２０Ｖで同一であるが
、内部抵抗は（Ｂ）電池では１２Ωであるのに対して、
（Ａ）電池では１０Ωであって、低くなっていることが
認められる。

更に、閉路電圧も（Ｂ）電池では２．７５Ｖであるのに
対して、（Ａ）電池では２．８５Ｖであって、高くなっ
ていることが認められる。

これらのことから、本発明の（Ａ）電池は比較例の（Ｂ
）電池と比べて大電流の放電に耐えうろことが認められ
る。

〔実験■〕

本発明の（Ａ）電池と比較例の（Ｂ）電池とのｔ　ｏ　
、ｏΩ閉路電圧と放電深度との関係を調べたので、その
結果を第３図に示す。

第３図に示すように、本発明の（Ａ）電池は比較例の（
Ｂ）電池に比べて、放電深度が深くなっても電圧低下が
少ないことが認められる。したがって、大電流放電を行
った場合に、本発明電池は比較例電池と比べて電池寿命
が長くなることが伺える。

発」Ｒバ仮果 以上説明したように本発明によれば、電解液には炭酸ガ
スが溶解されているので、電池組立後に定電流放電を行
って純粋なリチウムを露出させた場合に、リチウムと炭
酸ガスとが反応して、リチウム表面に炭酸リチウムの皮
膜を形成することができる。したがって、電池の内部抵
抗を著しく低４゜ 滅することができ、大電流の放電に好適な電池を容易に
作製することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法により作製された有機電解質
電池の断面図、第２図は炭酸ガスが溶解された電解液を
作製する方法を示す断面図、第３図は１００Ω閉路電圧
と放電深度との関係を示すグラフである。 第１図 ■・・・正極、２・・・負極、３・・・セパレータ、１
１・・・スチール化、１２・・・炭酸ガス。 特許出願人：三洋電機　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負極活物質としてリチウムを用いた有機電解質電
   池の製造方法において、 炭酸ガスを溶解させた電解液を用いて電池の組立を行う
   第１ステップと、 電池組立後に定電流放電を行って負極表面に炭酸リチウ
   ム皮膜を形成する第２ステップと、を有することを特徴
   とする有機電解質電池の製造方法。