JPH04237956A - 非水電解液電池 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、簡単な構成により予
備放電処理と同等の効果が得られるようにした非水電解
液電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】非水電解液電池のうち、負極活物質とし
てリチウムを使用し、正極活物質として二酸化マンガン
を使用し、特に有機電解液の主成分としてＰＣ（プロピ
レンカーボネート）を使用している電池は、電池組立時
に高い開路電圧を示すことがあり、電解液の主成分であ
るＰＣが分解し、ガスの発生によって電池が膨らむなど
の不具合が生ずる。この対策として従来は（ａ）電池組
立後一日以内に一定量予備放電をすることによって開路
電圧を適正な値に調整する、（ｂ）前記正極活物質の一
部を予め一部放電した後に電池に組付ける、（ｃ）還元
剤を正極活物質中に混入させる、（ｄ）負極活物質であ
る金属リチウムの小片を電池内に入れ、これを直接正極
活物質と接触させて電解液の注液によって予備的に反応
させる、などの方法が実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、（ａ）の方法
にあっては処理に時間がかかり、作業も面倒である。ま
た（ｂ）〜（ｄ）のいずれの従来技術にあっても時間が
かかったり、製造工程が複雑になり、工数増加を招く割
りには、期待する効果が得られなかった。

【０００４】この発明は以上の問題を解決するもので、
簡単な構成を付加することによって電圧調整を行えるよ
うにした非水電解液電池を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、この発明の非水電解液電池は、正極缶の内部に配置さ
れる二酸化マンガンからなる正極活物質と、この正極活
物質にセパレータを介して対向する金属リチウムからな
る負極活物質と、主成分としてプロピレンカーボネーを
含む有機電解液と、前記正極缶と前記正極活物質または
前記正極活物質と前記セパレータの間に添加されて前記
有機電解液の注液により前記正極活物質と反応する電圧
制御用リチウム，アルミニウム合金粉末とを備えたもの
である。

【０００６】

【作用】以上の構成において、注液工程で非水電解液に
よって、添加された合金粉末は、直接正極活物質周囲の
活性化された部分と放電反応し、予備放電と同等の作用
により電圧を調整し、それ自体も消費される。

【０００７】

【実施例】図１はこの発明をボビン形リチウム電池に適
用した場合の一実施例を示すもので、有底円筒形の正極
缶１と、正極缶１の内周部に装填された正極活物質２と
、正極活物質２の内周に嵌合した有底円筒形のセパレー
タ３と、セパレータ３の内周部に装填された円筒形の負
極活物質４と、負極活物質４の内周に貼着された負極集
電体５と、正極活物質２の上端を押さえるリング６と、
前記負極集電体５の上端を電気的に接続した状態で正極
缶１の上部開口を封口ガスケット７を介して密封する負
極端子板８と、負極端子板８の閉蓋前の段階で負極活物
質の内部に注液される有機電解液を備えている。

【０００８】前記正極活物質２は二酸化マンガンを主剤
としこれを合剤状に形成したものである。セパレータ３
の素材はポリプロピレン不織布を用いている。負極活物
質４としては金属リチウムを用いている。さらに有機電
解液としては、ＰＣを主体とし、これとジメトキシエタ
ンとの混合有機電解液を用いている。

【０００９】さらに、正極活物質２の内周部には、図２
（ａ）〜（ｃ）に示すように正極缶１内に正極活物質２
を装填した状態でその内周部に電圧制御用のリチウム，
アルミニウム合金粉末９が添加され、正極活物質２の内
面に付着させた状態でセパレータ３を挿通することで、
添加された合金粉末９を正極活物質２の内面に定着させ
ている。なお、この合金粉末９はリチウム２０％，アル
ミニウム８０％重量比の粉末であり、正極活物質の電気
容量に対して１〜５％の比率となる量を単なる振りかけ
作業によって添加している。

【００１０】したがって、負極端子板８を閉じる前段階
で所定量の電解液を注液すると、電解液はセパレータ３
を通じて正極活物質２の内周に浸透すると同時に、前記
合金粉末９を濡らす。これによって前記合金粉末９は、
正極活物質２の活性化された表面と直接放電反応する。 この反応により正極活物質２の電圧を調整し、合金粉末
９自体も消費される。それゆえ、図１の電池組立状態で
は合金粉末９は消滅し、電池は予備放電処理をした場合
と同等に保存性能が向上し、予備放電処理工程を省略で
きることになる。

【００１１】以上の効果を確認するために、ＣＲ２／３
８サイズ（ｈ＝３３．５，φ１７ｍｍ）のボビン形電池
において、前記合金粉末９を添加しない比較例の電池と
、合金粉末９を添加したこの発明の電池との耐漏液特性
と内部抵抗の推移を測定したところ、以下の（１），（
２）の測定結果が得られた。

【００１２】なお、使用した電池の各部の組成および具
体的数値は以下の通りである。 　　正極活物質： 　　二酸化マンガン：グラファイト：ＰＴＦＥ（ポリテ
トラフルオロエチレン）＝９０：１０：２（重量比）＝
８ｇ 　　負極活物質　　：金属リチウム　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝０．５
ｇ　　セパレータ　　：ポリプロピレン不織布　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−　　
電解液　　　　　　：ＰＣ：ジメトキシエタン＝１：１
（重量比）　　　　　　　　２ｇ　　　　　　　　　　
　　　　　　Ｌｉ　Ｃｌ　Ｏ４　１モル／リッター　　
合金粉末　　　　：リチウム２０％，アルミニウム８０
％（重量比）＝５０　ｍｇ測定結果 （１）耐漏液性：７０℃、１００日まで保存、サンプル
１０ケの漏液個数実施例電池：１００日まで漏液した電
池はなかった比較例電池：２０日保存で２ケの漏液があ
り、８０日までは全てが漏液 （２）内部抵抗の推移：６０℃、１００日まで保存、サ
ンプル１０ケの平均値実施例電池：初度４．５オーム、
１００日までに６．３オームまで増加比較例電池：初度
４．４オーム、２０日保存で２０．７オームまで増加し
、その後１００日までに６５．８オームまで極端な増加
を示した。

【００１３】以上の測定結果からも明らかなようにこの
発明では前記合金粉末が有効に作用していることが確認
された。

【００１４】なお、実施例では合金粉末を正極活物質と
セパレータの間に添加したが、正極缶と正極活物質間に
添加してもよいことは勿論である。

【００１５】

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この発明による非水電解液電池にあっては、添加さ
れた合金粉末が注液工程で非水電解液によって正極活物
質の活性化された部分と直接放電反応し、予備放電と同
等の作用により電圧を調整し、顕著な効果を得ることが
できる。また、従来の他の電圧調整手段に比べて電池の
組立時において粉末を添加するだけなので既存の組立工
程の大幅な変更や時間を伴わず簡単に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる非水電解液電池の組立状態の
半断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）この発明にかかる合金粉末の添
加状態を示す半断面図である。

【符号の説明】

１　　正極缶 ２　　正極活物質 ３　　セパレータ ４　　負極活物質 ５　　負極集電体 ６　　リング ７　　封口ガスケット ８　　負極端子板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　正極缶の内部に配置される二酸化マン
   ガンからなる正極活物質と、この正極活物質にセパレー
   タを介して対向する金属リチウムからなる負極活物質と
   、主成分としてプロピレンカーボネートを含む有機電解
   液と、前記正極缶と前記正極活物質または前記正極活物
   質と前記セパレータの間に添加されて前記有機電解液の
   注液により前記正極活物質と反応する電圧制御用のリチ
   ウム，アルミニウム合金粉末とを備えたことを特徴とす
   る非水電解液電池。