JPH04126355A - リチウム電池用負極、及びその製造方法 - Google Patents
リチウム電池用負極、及びその製造方法Info
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- JPH04126355A JPH04126355A JP2246721A JP24672190A JPH04126355A JP H04126355 A JPH04126355 A JP H04126355A JP 2246721 A JP2246721 A JP 2246721A JP 24672190 A JP24672190 A JP 24672190A JP H04126355 A JPH04126355 A JP H04126355A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- 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、充放電可能な２次電池であるリチウム電池に
用いる負極、及びその製造方法に関する。
用いる負極、及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
従来のリチウム電池用負極としては、多孔質アルミニウ
ムにリチウムを担持させたもの（特開昭５８−３８４６
６号公報）、或は炭素繊維の成型体にリチウムを吸蔵さ
せたもの（特開昭６２−２６８０５８号公報）、更には
、金属リチウムシートを金属網支持構造物上にプレスし
て、その表面にアルミニウムシート材をプレスして構成
した積層構造物をリチウム塩有機溶媒に接触させて合金
を生成するようにしたもの（特公昭６３−４２８１９号
公報）等が知られている。
ムにリチウムを担持させたもの（特開昭５８−３８４６
６号公報）、或は炭素繊維の成型体にリチウムを吸蔵さ
せたもの（特開昭６２−２６８０５８号公報）、更には
、金属リチウムシートを金属網支持構造物上にプレスし
て、その表面にアルミニウムシート材をプレスして構成
した積層構造物をリチウム塩有機溶媒に接触させて合金
を生成するようにしたもの（特公昭６３−４２８１９号
公報）等が知られている。
（発明が解決しようとする課題）
・斯かる従来のリチウム電池用負極にあっては、そのい
ずれのものも充放電サイクル性能が悪く、充放電による
劣化、即ち、デンドライト状（＃を枝状）のリチウムが
析出して負極から脱落する等の現象が生じる。また、大
電流の取り出しができないと共に大型化が困難であると
いう問題点があった。
ずれのものも充放電サイクル性能が悪く、充放電による
劣化、即ち、デンドライト状（＃を枝状）のリチウムが
析出して負極から脱落する等の現象が生じる。また、大
電流の取り出しができないと共に大型化が困難であると
いう問題点があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、充放電サイ
クル性能を向上させ、大電流の取り出しを可能にし、し
かも、大型化を容易にしたリチウム電池用負極、及びそ
の製造方法を提供することを目的としてしする。
クル性能を向上させ、大電流の取り出しを可能にし、し
かも、大型化を容易にしたリチウム電池用負極、及びそ
の製造方法を提供することを目的としてしする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため本発明のリチウム電池用負極は
、導電性基板と、該導電性基板上にコーティングされる
アルミニウム、又はアルミニウムとカーボンの混合体と
、このアルミニウムまたは混合体上に圧着されて加熱さ
れることにより該アルミニウムと複合化されるリチウム
箔とからなるものである。アルミニウムとカーボンの混
合比は任意であるが、好ましくは、アルミニウム１００
に対してカーボン２０〜２００程度である。
、導電性基板と、該導電性基板上にコーティングされる
アルミニウム、又はアルミニウムとカーボンの混合体と
、このアルミニウムまたは混合体上に圧着されて加熱さ
れることにより該アルミニウムと複合化されるリチウム
箔とからなるものである。アルミニウムとカーボンの混
合比は任意であるが、好ましくは、アルミニウム１００
に対してカーボン２０〜２００程度である。
そして、本発明のこのようなリチウム電池用負極の製造
方法としては、導電性基板上にアルミニウムまたはアル
ミニウムとカーボンの混合体をコーティングし、該アル
ミニウムまたは混合体上にリチウム箔を圧着した後、該
リチウム箔を加熱することにより前記アルミニウムまた
は混合体と複合化するものである。この時のアルミニウ
ムまたはアルミニウムとカーボンの混合体のコーティン
グは、ボーラヌな状態であることが重要である。
方法としては、導電性基板上にアルミニウムまたはアル
ミニウムとカーボンの混合体をコーティングし、該アル
ミニウムまたは混合体上にリチウム箔を圧着した後、該
リチウム箔を加熱することにより前記アルミニウムまた
は混合体と複合化するものである。この時のアルミニウ
ムまたはアルミニウムとカーボンの混合体のコーティン
グは、ボーラヌな状態であることが重要である。
（作用）
導電性基板上にコーティングされたアルミニウム、また
は、アルミニウムとカーボンとの混合体上にリチウム箔
を圧着加熱することにより、前記アルミニウム、または
、混合体とリチウム箔を複合化してなる電極は比表面積
が大きく、上記プロヤスにより大型化が容易であるので
、大きな実効表面積を有する電極が得られると共に、電
極の反応安定性が向上する。
は、アルミニウムとカーボンとの混合体上にリチウム箔
を圧着加熱することにより、前記アルミニウム、または
、混合体とリチウム箔を複合化してなる電極は比表面積
が大きく、上記プロヤスにより大型化が容易であるので
、大きな実効表面積を有する電極が得られると共に、電
極の反応安定性が向上する。
（実施例）
以下、本発明の第１実施例を図面に基づき説明する。第
１図は本発明のリチウム電池用負極の斜視図であり、同
図中１はリチウム電池用負極で、ステンレスよりなる導
電性基板２と、この導電性基板２上にコーティングされ
たアルミニウムにリチウム箔を複合化してなる複合化層
３とからなる。
１図は本発明のリチウム電池用負極の斜視図であり、同
図中１はリチウム電池用負極で、ステンレスよりなる導
電性基板２と、この導電性基板２上にコーティングされ
たアルミニウムにリチウム箔を複合化してなる複合化層
３とからなる。
次に、斯かる構成の本発明のリチウム電池用負極１の製
造方法を第２図を参照して説明する。まず、方形状の導
電性基板２の上面全体にアルミニウム４を溶射により厚
さ１００〜１５０μｍ程度コーティングする（第２図（
ａ））。そして、このアルミニウム４の上面全体に、ロ
ーラ（図示省略）等で厚さ１００μｍ程度のリチウム箔
５を密着（圧着）させることにより、負極素体６を作成
する（第２図（ｂ））。
造方法を第２図を参照して説明する。まず、方形状の導
電性基板２の上面全体にアルミニウム４を溶射により厚
さ１００〜１５０μｍ程度コーティングする（第２図（
ａ））。そして、このアルミニウム４の上面全体に、ロ
ーラ（図示省略）等で厚さ１００μｍ程度のリチウム箔
５を密着（圧着）させることにより、負極素体６を作成
する（第２図（ｂ））。
次に、この負極素体６を図示しない加熱板上にセットし
て２５０〜３００℃に加熱することにより、リチウム箔
５をアルミニウム中に拡散させる。
て２５０〜３００℃に加熱することにより、リチウム箔
５をアルミニウム中に拡散させる。
なお、リチウム箔５の拡散時の温度としてはリチウム箔
５の融点（Ｍｐ）（１８Ｑ℃）以上であればよく、好ま
しくは融点付近（１８０〜２５０℃）である。
５の融点（Ｍｐ）（１８Ｑ℃）以上であればよく、好ま
しくは融点付近（１８０〜２５０℃）である。
また、このリチウム箔５の拡散が終了するまでに要する
時間は加熱温度によって異なるが、数秒〜数分である。
時間は加熱温度によって異なるが、数秒〜数分である。
このようにして、アルミニウム４とリチウム箔５とが複
合化されて、第１図に示す本発明のリチウム電池用負極
１が得られる。
合化されて、第１図に示す本発明のリチウム電池用負極
１が得られる。
次に、本発明の第２実施例を説明する。この実施例は、
アルミニウムとカーボンを同じ比率で混合してなる混合
体を導電性基板２上に、溶射により厚さ１００μｍ程度
にコーティングして、この混合体の上面全体に厚さ１０
０μｍ程度のリチウム箔５をローラ等で密着し、このリ
チウム箔５を加熱板上にセットして、１８０〜２５０℃
に加熱して、このリチウム箔５をアルミニウム／カーボ
ン中に拡散させることにより、混合体とリチウム箔５と
を複合化したものである。
アルミニウムとカーボンを同じ比率で混合してなる混合
体を導電性基板２上に、溶射により厚さ１００μｍ程度
にコーティングして、この混合体の上面全体に厚さ１０
０μｍ程度のリチウム箔５をローラ等で密着し、このリ
チウム箔５を加熱板上にセットして、１８０〜２５０℃
に加熱して、このリチウム箔５をアルミニウム／カーボ
ン中に拡散させることにより、混合体とリチウム箔５と
を複合化したものである。
第１及び第２実施例のリチウム電池用負極１と従来例と
の比較テスト結果を第１表に示す。
の比較テスト結果を第１表に示す。
なお、従来例としては、ステンレスよりなる導電性基板
上にリチウム箔を加圧密着させて構成したものをテスト
サンプルとして用いた。また、充放電サイクル性能テス
トは、０．６２５１１１Ａ／ｃ１１！の電流密度で行な
った。更に、電流と電圧との関係、即ち、ΔＩ／ΔＶは
従来例を１として示した。この第１表において明確なよ
うに、本発明の第１、第２実施例のリチウム電池用負極
が、ΔＩ／Δ■、充放電サイクル性能、及び放電終止値
である電位Ｖ Ｓ （Ａ ｇ ／ Ａ ｇｃ Ｑ ）の
総ての項目において、従来例より優れている。
上にリチウム箔を加圧密着させて構成したものをテスト
サンプルとして用いた。また、充放電サイクル性能テス
トは、０．６２５１１１Ａ／ｃ１１！の電流密度で行な
った。更に、電流と電圧との関係、即ち、ΔＩ／ΔＶは
従来例を１として示した。この第１表において明確なよ
うに、本発明の第１、第２実施例のリチウム電池用負極
が、ΔＩ／Δ■、充放電サイクル性能、及び放電終止値
である電位Ｖ Ｓ （Ａ ｇ ／ Ａ ｇｃ Ｑ ）の
総ての項目において、従来例より優れている。
なお、第１実施例のリチウム電池用負極１の充放電サイ
クル曲線を第３図に示す。
クル曲線を第３図に示す。
（発明の効果）
以上の如く本発明のリチウム電池用負極は、導電性基板
と、該導電性基板上に溶射や蒸着等の一般的方法により
コーティングされるアルミニウム、またはアルミニウム
とカーボンの混合体と、このアルミニウムまたは混合体
上に圧着されて加熱されることにより該アルミニウム、
または混合体と複合化されるリチウム箔とからなるもの
である。
と、該導電性基板上に溶射や蒸着等の一般的方法により
コーティングされるアルミニウム、またはアルミニウム
とカーボンの混合体と、このアルミニウムまたは混合体
上に圧着されて加熱されることにより該アルミニウム、
または混合体と複合化されるリチウム箔とからなるもの
である。
従って、コーティング、圧着、加熱という簡単なプロセ
スで製造され、また、大型化が容易であり、しかも、ポ
ーラスな構造をしており、電極としての実効表面積を増
大し得るので、大電流の取り出しが可能となり、更に、
リチウム箔と、アルミニウム、または、アルミニウムと
カーボンの混合体を複合化してなるから、電極の反応安
定性が向上し、これにより、充放電サイクル性能が向上
する。
スで製造され、また、大型化が容易であり、しかも、ポ
ーラスな構造をしており、電極としての実効表面積を増
大し得るので、大電流の取り出しが可能となり、更に、
リチウム箔と、アルミニウム、または、アルミニウムと
カーボンの混合体を複合化してなるから、電極の反応安
定性が向上し、これにより、充放電サイクル性能が向上
する。
また、本発明のリチウム電池用負極の製造方法は、導電
性基板上にアルミニウム、または、アルミニウムとカー
ボンの混合体をコーティングし、４゜ 該アルミニウム、または、混合体上にリチウム箔を圧着
した後、該リチウム箔を加熱することにより、該リチウ
ム箔と、アルミニウム、または、混合体と複合化するも
のである。
性基板上にアルミニウム、または、アルミニウムとカー
ボンの混合体をコーティングし、４゜ 該アルミニウム、または、混合体上にリチウム箔を圧着
した後、該リチウム箔を加熱することにより、該リチウ
ム箔と、アルミニウム、または、混合体と複合化するも
のである。
従って、上述した本発明のリチウム電池用負極を容易且
つ確実に製造できる。
つ確実に製造できる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明に係る
リチウム電池用負極の斜視図、第２図は同負極の製造工
程図、第３図は同負極の充放電サイクル曲線図である。 １・・・リチウム電池用負極、２・・・導電性基板、４
・・・アルミニウム、５・・・リチウム箔。
リチウム電池用負極の斜視図、第２図は同負極の製造工
程図、第３図は同負極の充放電サイクル曲線図である。 １・・・リチウム電池用負極、２・・・導電性基板、４
・・・アルミニウム、５・・・リチウム箔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導電性基板と、該導電性基板上にコーティングされ
るアルミニウムと、このアルミニウム上に圧着されて加
熱されることにより該アルミニウムと複合化されるリチ
ウム箔とからなるリチウム電池用負極。 ２、導電性基板と、該導電性基板上にコーティングされ
るアルミニウムとカーボンの混合体と、この混合体上に
圧着されて加熱されることにより該混合体と複合化され
るリチウム箔とからなるリチウム電池用負極。 ３、導電性基板上にアルミニウムをコーティングし、該
アルミニウム上にリチウム箔を圧着した後、該リチウム
箔を加熱して前記アルミニウムと複合化することにより
、請求項１記載のリチウム電池用負極を製造することを
特徴とするリチウム電池用負極の製造方法。４、導電性
基板上にアルミニウムとカーボンの混合体をコーティン
グし、該混合体上にリチウム箔を圧着した後、該リチウ
ム箔を加熱して前記混合体と複合化することにより、請
求項２記載のリチウム電池用負極を製造することを特徴
とするリチウム電池用負極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246721A JPH04126355A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | リチウム電池用負極、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2246721A JPH04126355A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | リチウム電池用負極、及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126355A true JPH04126355A (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=17152663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2246721A Pending JPH04126355A (ja) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | リチウム電池用負極、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04126355A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104868127A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-26 | 广东烛光新能源科技有限公司 | 一种金属锂带及其制备方法及使用该金属锂带的储能器件 |
| JP2018166071A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | Tdk株式会社 | リチウム二次電池 |
| CN110010971A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于制造电化学电池的方法 |
| US11309539B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-04-19 | GM Global Technology Operations LLC | Electrochemical cell and method of manufacturing |
| US11502287B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | Method of manufacturing an electrochemical cell |
-
1990
- 1990-09-17 JP JP2246721A patent/JPH04126355A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104868127A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-26 | 广东烛光新能源科技有限公司 | 一种金属锂带及其制备方法及使用该金属锂带的储能器件 |
| JP2018166071A (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-25 | Tdk株式会社 | リチウム二次電池 |
| CN110010971A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于制造电化学电池的方法 |
| US11309539B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-04-19 | GM Global Technology Operations LLC | Electrochemical cell and method of manufacturing |
| CN110010971B (zh) * | 2018-01-04 | 2022-09-20 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于制造电化学电池的方法 |
| US11502287B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | Method of manufacturing an electrochemical cell |
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