JPH04253159A - リチウム二次電池用負極活物質フォイル - Google Patents
リチウム二次電池用負極活物質フォイルInfo
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- JPH04253159A JPH04253159A JP90409890A JP40989090A JPH04253159A JP H04253159 A JPH04253159 A JP H04253159A JP 90409890 A JP90409890 A JP 90409890A JP 40989090 A JP40989090 A JP 40989090A JP H04253159 A JPH04253159 A JP H04253159A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリチウム二次電池用負極
活物質に関し、リチウム二次電池の充放電特性及び量産
性を向上させるように工夫したものである。
活物質に関し、リチウム二次電池の充放電特性及び量産
性を向上させるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のリチウム二次電池用の負極活物質
としては、リチウムの金属単体が用いられていたが、こ
のリチウムは非常に活性な金属であるため、電解液との
反応が生じたり、あるいは充電過程でリチウムのデンド
ライト成長のため内部短絡を起こすなどの問題があり、
充放電回数が少なかった。
としては、リチウムの金属単体が用いられていたが、こ
のリチウムは非常に活性な金属であるため、電解液との
反応が生じたり、あるいは充電過程でリチウムのデンド
ライト成長のため内部短絡を起こすなどの問題があり、
充放電回数が少なかった。
【０００３】このため、Ｌｉ金属単体の代わりにＡｌ等
を主体としてＬｉを添加元素としたＡｌ合金等を負極活
物質に用いることが一例として提案されている（特開昭
６３−５１０５２号公報参照）。
を主体としてＬｉを添加元素としたＡｌ合金等を負極活
物質に用いることが一例として提案されている（特開昭
６３−５１０５２号公報参照）。
【０００４】また、一般にリチウム二次電池用負極活物
質の製造は、Ｌｉテープから所定形状のものをプレス加
工するようにしている。このＬｉテープを得る方法とし
ては例えば圧延，押出方式等を挙げることができる。
質の製造は、Ｌｉテープから所定形状のものをプレス加
工するようにしている。このＬｉテープを得る方法とし
ては例えば圧延，押出方式等を挙げることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したＬ
ｉを添加してなる合金（例えば前述したＡｌ主体のＡｌ
−Ｌｉ合金等）は硬度が高く、このため圧延時に一気に
強加工を行うと酸化物，窒化物が生成してしまい、低加
工率でパス回数を多くしなければならず、生産性が劣る
という問題がある。また、一方押出加工では硬度の高い
ものはインゴットと製品テープとの断面比いわゆる押出
比を小さく抑える必要がある。このため、一定量を生産
する場合には、インゴットの数が増え、生産性に劣ると
いう問題がある。
ｉを添加してなる合金（例えば前述したＡｌ主体のＡｌ
−Ｌｉ合金等）は硬度が高く、このため圧延時に一気に
強加工を行うと酸化物，窒化物が生成してしまい、低加
工率でパス回数を多くしなければならず、生産性が劣る
という問題がある。また、一方押出加工では硬度の高い
ものはインゴットと製品テープとの断面比いわゆる押出
比を小さく抑える必要がある。このため、一定量を生産
する場合には、インゴットの数が増え、生産性に劣ると
いう問題がある。
【０００６】本発明は以上述べた事情に鑑み、リチウム
二次電池の充放電特性および量産性を向上させる低濃度
のリチウム二次電池用負極活物質を、提供することを目
的とする。
二次電池の充放電特性および量産性を向上させる低濃度
のリチウム二次電池用負極活物質を、提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係るリチウム二次電池用負極活物質は、Ｌｉ
−Ｘ合金（ＸはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｚｎの群から
選ばれる少くとも一種を表わす。）のＸの重量比が０．
１〜３０重量％であることを特徴とする。
の本発明に係るリチウム二次電池用負極活物質は、Ｌｉ
−Ｘ合金（ＸはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｚｎの群から
選ばれる少くとも一種を表わす。）のＸの重量比が０．
１〜３０重量％であることを特徴とする。
【０００８】以下、本発明の内容を説明する。ここで発
明でＬｉ−Ｘ合金を構成する添加元素であるＸとは、Ａ
ｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｚｎの群から選ばれる少くとも
一種を表わし、Ｌｉ−Ｘ合金の具体例として、例えば、
Ｌｉ−Ａｌ，Ｌｉ−Ｉｎ，Ｌｉ−Ｓｎ，Ｌｉ−Ｇａ，Ｌ
ｉ−Ｚｎ，Ｌｉ−Ａｌ−Ｉｎ，Ｌｉ−Ａｌ−Ｇａ等を例
示できる。また、リチウムと添加元素Ｘとの重量比とし
ては、９９．１：０．１〜７０：３０の範囲、特に９５
：５〜８０：２０の範囲が好ましい（Ｘの重量比として
は０．１〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％であ
る）。これは添加元素Ｘの量が前記範囲より少くなると
、添加元素で合金化することによる充放電特性の向上効
果が充分に発揮されず好ましくないからである。また、
添加元素Ｘの量が前記範囲を超えて添加してた場合には
、合金が硬くなり、テープ状の成形における量産性が難
しくなり好ましくないからである。上記範囲とすると共
に、ビッカース硬度Ｈｖが１．５以下である放電量が１
ｍＡｈに至るまでの充放電サイクル数を１０回以上維持
可能となる。
明でＬｉ−Ｘ合金を構成する添加元素であるＸとは、Ａ
ｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇａ，Ｚｎの群から選ばれる少くとも
一種を表わし、Ｌｉ−Ｘ合金の具体例として、例えば、
Ｌｉ−Ａｌ，Ｌｉ−Ｉｎ，Ｌｉ−Ｓｎ，Ｌｉ−Ｇａ，Ｌ
ｉ−Ｚｎ，Ｌｉ−Ａｌ−Ｉｎ，Ｌｉ−Ａｌ−Ｇａ等を例
示できる。また、リチウムと添加元素Ｘとの重量比とし
ては、９９．１：０．１〜７０：３０の範囲、特に９５
：５〜８０：２０の範囲が好ましい（Ｘの重量比として
は０．１〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％であ
る）。これは添加元素Ｘの量が前記範囲より少くなると
、添加元素で合金化することによる充放電特性の向上効
果が充分に発揮されず好ましくないからである。また、
添加元素Ｘの量が前記範囲を超えて添加してた場合には
、合金が硬くなり、テープ状の成形における量産性が難
しくなり好ましくないからである。上記範囲とすると共
に、ビッカース硬度Ｈｖが１．５以下である放電量が１
ｍＡｈに至るまでの充放電サイクル数を１０回以上維持
可能となる。
【０００９】本発明において、リチウムを合金化する方
法としては例えば、溶融リチウムに添加元素の金属片を
加え合金化する冶金的な方法や、電気化学的方法等を挙
げることができるが、本発明では特に限定されるもので
はなく、リチウムと添加元素とを合金化する公知の方法
であればいずれの方法を用いてもよい。
法としては例えば、溶融リチウムに添加元素の金属片を
加え合金化する冶金的な方法や、電気化学的方法等を挙
げることができるが、本発明では特に限定されるもので
はなく、リチウムと添加元素とを合金化する公知の方法
であればいずれの方法を用いてもよい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基いて
詳細に説明する。下記表１及び表２に示す配合に従って
溶融リチウム中に、添加元素Ｘ（Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇ
ａ，Ｚｎ）の金属片を加え、２５０℃で２時間加熱し、
合金化した後、攪拌し、板状に鋳造した。次いで押出し
機によりテープ状（厚さ０．２ｍｍ）に成形した後、直
径１６ｍｍに打ち抜いたものをリチウム二次電池用の負
極活物質とした。 この得られた負極活物質のビッカース硬度Ｈｖを表１及
び表２に示す。
詳細に説明する。下記表１及び表２に示す配合に従って
溶融リチウム中に、添加元素Ｘ（Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｇ
ａ，Ｚｎ）の金属片を加え、２５０℃で２時間加熱し、
合金化した後、攪拌し、板状に鋳造した。次いで押出し
機によりテープ状（厚さ０．２ｍｍ）に成形した後、直
径１６ｍｍに打ち抜いたものをリチウム二次電池用の負
極活物質とした。 この得られた負極活物質のビッカース硬度Ｈｖを表１及
び表２に示す。
【００１１】次に、電解液としてプロピレンカーボネー
トとジメトキシエタンとの等量混合溶媒に脱水過塩素酸
リチウムを１ ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを電解液とし
て用い、ＭｎＯ２を陽極としてリチウム電池を組み立て
、１ｍＡ／ｃｍ２ ，３．３Ｖ−２．０Ｖで充放電を行
い、放電容量が１．０ｍＡｈ以下になるまでのサイクル
数を表１及び表２示す。
トとジメトキシエタンとの等量混合溶媒に脱水過塩素酸
リチウムを１ ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを電解液とし
て用い、ＭｎＯ２を陽極としてリチウム電池を組み立て
、１ｍＡ／ｃｍ２ ，３．３Ｖ−２．０Ｖで充放電を行
い、放電容量が１．０ｍＡｈ以下になるまでのサイクル
数を表１及び表２示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によればリチウ
ムに二次電池用の負極活物質として、従来の鈍リチウム
を使用する場合に比べ、充電過程におけるデンドライト
の発生を抑制することができる。また、Ｌｉ−Ｘ合金の
Ｘの添加率を０．１〜３０重量％としているので、ビッ
カース硬度もＨｖ１．５以下とあまり高くならず量産性
に優れていると共に硬度が低いために成型において表面
に過剰な力がかからず酸化物又は窒化物等の電池性能に
悪影響を及ぼす被膜の形成を抑える効果も見られ、リチ
ウム二次電池の用途の拡大に資すること極めて大である
。
ムに二次電池用の負極活物質として、従来の鈍リチウム
を使用する場合に比べ、充電過程におけるデンドライト
の発生を抑制することができる。また、Ｌｉ−Ｘ合金の
Ｘの添加率を０．１〜３０重量％としているので、ビッ
カース硬度もＨｖ１．５以下とあまり高くならず量産性
に優れていると共に硬度が低いために成型において表面
に過剰な力がかからず酸化物又は窒化物等の電池性能に
悪影響を及ぼす被膜の形成を抑える効果も見られ、リチ
ウム二次電池の用途の拡大に資すること極めて大である
。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｌｉ−Ｘ合金（ＸはＡｌ，Ｉｎ，Ｓｎ
，Ｇａ，Ｚｎの群から選ばれる少なくとも一種を表わす
。）のＸの重量比が０．１〜３０重量％であることを特
徴とするリチウム二次電池用負極活物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP90409890A JPH04253159A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | リチウム二次電池用負極活物質フォイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP90409890A JPH04253159A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | リチウム二次電池用負極活物質フォイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253159A true JPH04253159A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=18519150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP90409890A Pending JPH04253159A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | リチウム二次電池用負極活物質フォイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04253159A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003323885A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-14 | Varta Microbattery Gmbh | 再充電可能な電気的なエレメントを製造するための方法 |
| US9040197B2 (en) | 2011-10-13 | 2015-05-26 | Sion Power Corporation | Electrode structure and method for making the same |
| US9548492B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-01-17 | Sion Power Corporation | Plating technique for electrode |
| CN110998920A (zh) * | 2017-08-15 | 2020-04-10 | 魁北克电力公司 | 锂基合金形式的电极材料及其制造方法 |
| US10629947B2 (en) | 2008-08-05 | 2020-04-21 | Sion Power Corporation | Electrochemical cell |
| CN111370698A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 北京纳米能源与系统研究所 | 复合金属材料及其制备方法与应用、高能量密度电池以及对称扣式电池 |
| JP2021097023A (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びバッテリーシステム |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP90409890A patent/JPH04253159A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4709476B2 (ja) * | 2002-05-02 | 2011-06-22 | ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 再充電可能な電気的なエレメントを製造するための方法 |
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| US9548492B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-01-17 | Sion Power Corporation | Plating technique for electrode |
| US11456459B2 (en) | 2011-06-17 | 2022-09-27 | Sion Power Corporation | Plating technique for electrode |
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| CN110998920A (zh) * | 2017-08-15 | 2020-04-10 | 魁北克电力公司 | 锂基合金形式的电极材料及其制造方法 |
| JP2020530937A (ja) * | 2017-08-15 | 2020-10-29 | ハイドロ−ケベック | リチウムベースの合金の形態における電極材料およびそれを製造するための方法 |
| CN110998920B (zh) * | 2017-08-15 | 2023-10-27 | 魁北克电力公司 | 锂基合金形式的电极材料及其制造方法 |
| JP2021097023A (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びバッテリーシステム |
| WO2021125232A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びバッテリーシステム |
| CN111370698A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 北京纳米能源与系统研究所 | 复合金属材料及其制备方法与应用、高能量密度电池以及对称扣式电池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000711 |