JPH04286875A - 非水電解質二次電池用負極 - Google Patents
非水電解質二次電池用負極Info
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- JPH04286875A JPH04286875A JP3051006A JP5100691A JPH04286875A JP H04286875 A JPH04286875 A JP H04286875A JP 3051006 A JP3051006 A JP 3051006A JP 5100691 A JP5100691 A JP 5100691A JP H04286875 A JPH04286875 A JP H04286875A
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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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (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、リチウムを吸蔵、放出
することのできる負極を用いた密閉型の非水電解質二次
電池用負極に関する。
することのできる負極を用いた密閉型の非水電解質二次
電池用負極に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムまたはリチウム化合物を負極と
する非水電解質二次電池は、高電圧で高エネルギー密度
が期待され、多くの研究が行われている。
する非水電解質二次電池は、高電圧で高エネルギー密度
が期待され、多くの研究が行われている。
【０００３】これまで非水電解質二次電池の正極活物質
には、ＬｉＣｏＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２
、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２などの遷移金属の酸化物およびカ
ルコゲン化合物が知られおり、これらは層状もしくはト
ンネル構造を有し、リチウムイオンが出入りしやすい結
晶構造をもっている。一方、負極活物質としては、金属
リチウムが多く検討されてきた。しかし、充電時にリチ
ウム表面に樹枝状にリチウムが析出し、充放電効率の低
下もしくは樹枝状リチウムが正極と接して内部短絡を生
じるという問題点を有していた。このような問題を解決
する手段として、リチウムの樹枝状成長を抑制しリチウ
ムを吸蔵、放出することできるアルミニウムやアルミニ
ウム合金など、リチウムを吸蔵、放出することのできる
金属および合金の板もしくは粉末を負極活物質に用いる
ことが検討されてきた。
には、ＬｉＣｏＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２
、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２などの遷移金属の酸化物およびカ
ルコゲン化合物が知られおり、これらは層状もしくはト
ンネル構造を有し、リチウムイオンが出入りしやすい結
晶構造をもっている。一方、負極活物質としては、金属
リチウムが多く検討されてきた。しかし、充電時にリチ
ウム表面に樹枝状にリチウムが析出し、充放電効率の低
下もしくは樹枝状リチウムが正極と接して内部短絡を生
じるという問題点を有していた。このような問題を解決
する手段として、リチウムの樹枝状成長を抑制しリチウ
ムを吸蔵、放出することできるアルミニウムやアルミニ
ウム合金など、リチウムを吸蔵、放出することのできる
金属および合金の板もしくは粉末を負極活物質に用いる
ことが検討されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のアルミニウムもしくはアルミニウム合金などのリチ
ウムを吸蔵、放出することのできる金属および合金の板
を負極活物質として用いた場合、深い充放電を繰り返す
と活物質の微細化が起こって電極が崩壊してしまい、充
分な充放電サイクル寿命が得られない。また、前記金属
および合金の粉末を負極活物質として用いる場合は、崩
壊を防ぐ結着剤を添加して負極を形成する構成も検討さ
れている。結着材として正極で頻繁に使用されているフ
ッ素樹脂も検討されたが、充電時に電解液の分解を促進
してしまった。このため、従来は負極用結着剤としては
ポリエチレンなどのポリオレフィン系の結着剤が用いら
れている。しかし、ポリオレフィン系の結着材の場合は
、リチウムの吸蔵、放出に伴う電極の膨張、収縮の結果
、活物質保持の不良や集電不良が生じ、充分な充放電サ
イクル寿命が得られないという問題を有している。
来のアルミニウムもしくはアルミニウム合金などのリチ
ウムを吸蔵、放出することのできる金属および合金の板
を負極活物質として用いた場合、深い充放電を繰り返す
と活物質の微細化が起こって電極が崩壊してしまい、充
分な充放電サイクル寿命が得られない。また、前記金属
および合金の粉末を負極活物質として用いる場合は、崩
壊を防ぐ結着剤を添加して負極を形成する構成も検討さ
れている。結着材として正極で頻繁に使用されているフ
ッ素樹脂も検討されたが、充電時に電解液の分解を促進
してしまった。このため、従来は負極用結着剤としては
ポリエチレンなどのポリオレフィン系の結着剤が用いら
れている。しかし、ポリオレフィン系の結着材の場合は
、リチウムの吸蔵、放出に伴う電極の膨張、収縮の結果
、活物質保持の不良や集電不良が生じ、充分な充放電サ
イクル寿命が得られないという問題を有している。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するもので
、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池用負
極を提供することを目的とするものである。
、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池用負
極を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明は、リチウムを吸蔵、放出することのできる金属
粉末もしくは合金粉末を活物質とし、結着剤として弾性
体を用いる非水電解質二次電池の負極にあって、前記負
極中に導電剤として繊維状黒鉛を用いるようにしたもの
である。
本発明は、リチウムを吸蔵、放出することのできる金属
粉末もしくは合金粉末を活物質とし、結着剤として弾性
体を用いる非水電解質二次電池の負極にあって、前記負
極中に導電剤として繊維状黒鉛を用いるようにしたもの
である。
【０００７】また、結着材としての弾性体がスチレンエ
チレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエン
ゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴムまたはブタジエンゴムのいずれか
のうち少なくとも１種から選ばれるようにしたものであ
る。
チレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエン
ゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴムまたはブタジエンゴムのいずれか
のうち少なくとも１種から選ばれるようにしたものであ
る。
【０００８】
【作用】アルミニウムもしくはアルミニウム合金などの
リチウムを吸蔵、放出することのできる金属および合金
の粉末を活物質とする非水電解質二次電池用負極の結着
剤として、弾性体を用いる構成により、充放電を繰り返
しても電極中の活物質が崩壊せず弾性的に保持される。 さらに、導電剤として繊維状黒鉛を添加することにより
、電極が膨張したときでも抵抗が増大せずに、充分な集
電が得られる。その結果、比較的少ないサイクル数で充
放電容量が低下することがなくなり、安定した電池特性
を有する非水電解質二次電池用負極を構成することが可
能となる。
リチウムを吸蔵、放出することのできる金属および合金
の粉末を活物質とする非水電解質二次電池用負極の結着
剤として、弾性体を用いる構成により、充放電を繰り返
しても電極中の活物質が崩壊せず弾性的に保持される。 さらに、導電剤として繊維状黒鉛を添加することにより
、電極が膨張したときでも抵抗が増大せずに、充分な集
電が得られる。その結果、比較的少ないサイクル数で充
放電容量が低下することがなくなり、安定した電池特性
を有する非水電解質二次電池用負極を構成することが可
能となる。
【０００９】結着剤である弾性体としては、スチレンエ
チレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエン
ゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどが望ましい
。
チレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエン
ゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴム、ブタジエンゴムなどが望ましい
。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１１】（実施例１）本実施例においては、アルミ
ニウム粉末を負極活物質に、結着剤にスチレンエチレン
ブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエンゴム、
メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニトリル
ブタジエンゴム、ブタジエンゴムのいずれかを用い、さ
らに導電剤として繊維径と繊維長さの比率が１：７５（
アスペクト比７５）の繊維状黒鉛を用いて構成した負極
について説明する。
ニウム粉末を負極活物質に、結着剤にスチレンエチレン
ブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエンゴム、
メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニトリル
ブタジエンゴム、ブタジエンゴムのいずれかを用い、さ
らに導電剤として繊維径と繊維長さの比率が１：７５（
アスペクト比７５）の繊維状黒鉛を用いて構成した負極
について説明する。
【００１２】負極は、３００メッシュパスのアルミニウ
ム粉末と導電剤としての繊維状黒鉛と結着剤として弾性
材料を重量比で４７．５：４７．５：５の割合で混合し
負極合剤を得た。この負極合剤０．１５ｇを直径１７．
５ｍｍの円盤に２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレス成型し負極
とした。正極活物質にはＬｉＣｏＯ２を用い、正極はＬ
ｉＣｏＯ２と導電剤であるアセチレンブラックと結着剤
であるポリ４フッ化エチレン樹脂を重量比で７：２：１
の割合で混合し、得られた正極合剤０．２ｇを直径１７
．５ｍｍの円盤に２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレス成型して
作製した。作製した電池の構成を図１に示す。成型した
正極１をケース２内に置く。正極１の上にセパレータ３
としての多孔性ポリプロピレンフィルムを置いた。負極
４を、ポリプロピレン製ガスケット５を嵌合した封口板
６に圧着した。非水電解質として、１モル／ｌの過塩素
酸リチウムを溶解したプロピレンカーボネート溶媒を用
い、これをセパレータ上および負極上に加えた。その後
、電池を封口した。負極の結着剤には、スチレンエチレ
ンブチレンスチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、ブタジエン
ゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、メ
タクリル酸メチルブタジエンゴム（ＭＢＲ）、アクリロ
ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）のいずれかを用いた
。なお従来例として、導電剤として繊維状黒鉛ではなく
アセチレンブラックを添加し形成した負極を用いた電池
も上記と同様の方法で作製した。
ム粉末と導電剤としての繊維状黒鉛と結着剤として弾性
材料を重量比で４７．５：４７．５：５の割合で混合し
負極合剤を得た。この負極合剤０．１５ｇを直径１７．
５ｍｍの円盤に２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレス成型し負極
とした。正極活物質にはＬｉＣｏＯ２を用い、正極はＬ
ｉＣｏＯ２と導電剤であるアセチレンブラックと結着剤
であるポリ４フッ化エチレン樹脂を重量比で７：２：１
の割合で混合し、得られた正極合剤０．２ｇを直径１７
．５ｍｍの円盤に２ｔ／ｃｍ２の圧力でプレス成型して
作製した。作製した電池の構成を図１に示す。成型した
正極１をケース２内に置く。正極１の上にセパレータ３
としての多孔性ポリプロピレンフィルムを置いた。負極
４を、ポリプロピレン製ガスケット５を嵌合した封口板
６に圧着した。非水電解質として、１モル／ｌの過塩素
酸リチウムを溶解したプロピレンカーボネート溶媒を用
い、これをセパレータ上および負極上に加えた。その後
、電池を封口した。負極の結着剤には、スチレンエチレ
ンブチレンスチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、ブタジエン
ゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、メ
タクリル酸メチルブタジエンゴム（ＭＢＲ）、アクリロ
ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）のいずれかを用いた
。なお従来例として、導電剤として繊維状黒鉛ではなく
アセチレンブラックを添加し形成した負極を用いた電池
も上記と同様の方法で作製した。
【００１３】上記のように負極結着剤および導電剤の異
なる１０種類の電池の充放電サイクル特性の比較を行っ
た。なお本実施例では、負極の充放電サイクル試験を行
うため、正極によるサイクル劣化を除外できるだけの充
分な正極容量をもつ条件で電池を構成している。充放電
サイクル試験は、充放電電流０．５ｍＡ、電圧範囲４．
０Ｖから３．０Ｖの間で定電流充放電することで行った
。
なる１０種類の電池の充放電サイクル特性の比較を行っ
た。なお本実施例では、負極の充放電サイクル試験を行
うため、正極によるサイクル劣化を除外できるだけの充
分な正極容量をもつ条件で電池を構成している。充放電
サイクル試験は、充放電電流０．５ｍＡ、電圧範囲４．
０Ｖから３．０Ｖの間で定電流充放電することで行った
。
【００１４】（表１）に初期放電容量ならびに初期放電
容量に対する５０サイクル目の放電容量の容量維持率を
示す。サンプル数ｎはそれぞれ５０個とした。
容量に対する５０サイクル目の放電容量の容量維持率を
示す。サンプル数ｎはそれぞれ５０個とした。
【００１５】
【表１】
【００１６】（表１）に示すように、導電剤としてアセ
チレンブラックを添加した負極を用いた従来例の電池は
、５０サイクル後の放電容量維持率が６０％程度まで低
下する。一方、導電剤として繊維状黒鉛を含む負極を用
いた本実施例の電池はいずれも従来例の電池と比較して
放電容量が向上するとともに、また５０サイクル後の放
電容量維持率が８５％以上と充放電サイクル寿命特性も
向上している。中でもスチレンブタジエンゴムを負極の
結着剤に用いた電池では、初期放電容量が向上し、容量
維持率についても向上が見られる。また、スチレンエチ
レンブチレンスチレン共重合体とブタジエンゴムを負極
の結着剤に用いた電池では初期放電容量も大きく、優れ
た充放電サイクル特性を示した。スチレンブタジエンゴ
ムを負極の結着剤に用いた電池の放電容量の向上は、導
電剤としてアセチレンブラックを添加した場合には集電
がまだ不十分であったものが、導電剤としての繊維状黒
鉛を添加することによって充分な集電が得られるように
なったためと考えられる。
チレンブラックを添加した負極を用いた従来例の電池は
、５０サイクル後の放電容量維持率が６０％程度まで低
下する。一方、導電剤として繊維状黒鉛を含む負極を用
いた本実施例の電池はいずれも従来例の電池と比較して
放電容量が向上するとともに、また５０サイクル後の放
電容量維持率が８５％以上と充放電サイクル寿命特性も
向上している。中でもスチレンブタジエンゴムを負極の
結着剤に用いた電池では、初期放電容量が向上し、容量
維持率についても向上が見られる。また、スチレンエチ
レンブチレンスチレン共重合体とブタジエンゴムを負極
の結着剤に用いた電池では初期放電容量も大きく、優れ
た充放電サイクル特性を示した。スチレンブタジエンゴ
ムを負極の結着剤に用いた電池の放電容量の向上は、導
電剤としてアセチレンブラックを添加した場合には集電
がまだ不十分であったものが、導電剤としての繊維状黒
鉛を添加することによって充分な集電が得られるように
なったためと考えられる。
【００１７】さらに、アスペクト比の異なる繊維状黒鉛
を導電剤として添加することを試みた。導電剤としてア
スペクト比２０の繊維状黒鉛を、結着剤としてスチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体を用い、前記と同様
の方法で電池を作製したところ、５０サイクル目での容
量維持率は８９％と若干の効果がみられた。また、アス
ペクト比１５０の繊維状黒鉛を用いた場合には、５０サ
イクル目での容量維持率は９３％とアスペクト比７５の
場合と同様の効果が得られた。以上のことより、アスペ
クト比２０以上のの繊維状黒鉛を用いることがとが好ま
しいと考えられる。
を導電剤として添加することを試みた。導電剤としてア
スペクト比２０の繊維状黒鉛を、結着剤としてスチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体を用い、前記と同様
の方法で電池を作製したところ、５０サイクル目での容
量維持率は８９％と若干の効果がみられた。また、アス
ペクト比１５０の繊維状黒鉛を用いた場合には、５０サ
イクル目での容量維持率は９３％とアスペクト比７５の
場合と同様の効果が得られた。以上のことより、アスペ
クト比２０以上のの繊維状黒鉛を用いることがとが好ま
しいと考えられる。
【００１８】以上のように、アルミニウム粉末を負極活
物質として、ゴムを負極結着剤として用いる電池におい
て、導電剤として繊維状黒鉛を用いることにより、サイ
クル特性に優れた非水電解質二次電池を作製できること
を確認した。
物質として、ゴムを負極結着剤として用いる電池におい
て、導電剤として繊維状黒鉛を用いることにより、サイ
クル特性に優れた非水電解質二次電池を作製できること
を確認した。
【００１９】なお、本実施例では、金属粉末としてアル
ミニウムを用いた場合について説明したが、同様にリチ
ウムを吸蔵、放出しリチウムと合金形成することのでき
るスズ、鉛、インジウム、ビスマスの粉末を用いた場合
でも、ほぼ同様の効果が得られることを確認した。
ミニウムを用いた場合について説明したが、同様にリチ
ウムを吸蔵、放出しリチウムと合金形成することのでき
るスズ、鉛、インジウム、ビスマスの粉末を用いた場合
でも、ほぼ同様の効果が得られることを確認した。
【００２０】（実施例２）本実施例においては、９６％
Ａｌ−６％Ｎｉで表わされる組成のアルミニウム合金粉
末を負極活物質に、結着剤にスチレンエチレンブチレン
スチレン共重合体、スチレンブタジエンゴム、メタクリ
ル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエ
ンゴム、ブタジエンゴムのいずれかを用い、さらに導電
剤として繊維径と繊維長さの比率が１：７５（アスペク
ト比７５）である繊維状黒鉛を用いて構成した負極につ
いて説明する。
Ａｌ−６％Ｎｉで表わされる組成のアルミニウム合金粉
末を負極活物質に、結着剤にスチレンエチレンブチレン
スチレン共重合体、スチレンブタジエンゴム、メタクリ
ル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエ
ンゴム、ブタジエンゴムのいずれかを用い、さらに導電
剤として繊維径と繊維長さの比率が１：７５（アスペク
ト比７５）である繊維状黒鉛を用いて構成した負極につ
いて説明する。
【００２１】負極は、３００メッシュパスの９６％Ａｌ
−６％Ｎｉアルミニウム合金粉末と導電剤としての繊維
状黒鉛と結着剤としてゴムを重量比で４７．５：４７．
５：５の割合で混合し負極合剤を得た。この負極合剤０
．１５ｇを直径１７．５ｍｍの円盤に２ｔ／ｃｍ２の圧
力でプレス成型し負極をとした。正極活物質にはＬｉＣ
ｏＯ２を用い、実施例１と同様の条件で正極を作製した
。電池の製造も、実施例１と同様の条件で行った。負極
の結着剤には、弾性体であるスチレンエチレンブチレン
スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、ブタジエンゴム（ＢＲ
）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、メタクリル酸
メチルブタジエンゴム（ＭＢＲ）、アクリロニトリルブ
タジエンゴム（ＮＢＲ）のいずれかを用いた。なお、従
来例として、導電剤に繊維状黒鉛ではなくアセチレンブ
ラックを添加し形成した負極を用いた電池も上記と同様
の方法で作製した。
−６％Ｎｉアルミニウム合金粉末と導電剤としての繊維
状黒鉛と結着剤としてゴムを重量比で４７．５：４７．
５：５の割合で混合し負極合剤を得た。この負極合剤０
．１５ｇを直径１７．５ｍｍの円盤に２ｔ／ｃｍ２の圧
力でプレス成型し負極をとした。正極活物質にはＬｉＣ
ｏＯ２を用い、実施例１と同様の条件で正極を作製した
。電池の製造も、実施例１と同様の条件で行った。負極
の結着剤には、弾性体であるスチレンエチレンブチレン
スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、ブタジエンゴム（ＢＲ
）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、メタクリル酸
メチルブタジエンゴム（ＭＢＲ）、アクリロニトリルブ
タジエンゴム（ＮＢＲ）のいずれかを用いた。なお、従
来例として、導電剤に繊維状黒鉛ではなくアセチレンブ
ラックを添加し形成した負極を用いた電池も上記と同様
の方法で作製した。
【００２２】以上、負極結着剤の異なる１０種類の電池
の充放電サイクル特性の比較を行った。なお本実施例で
も実施例１と同様、負極の充放電サイクル試験を行うた
め、正極によるサイクル劣化を除外できるだけの充分な
正極容量をもつ条件で電池を構成している。充放電サイ
クル試験は、充放電電流０．５ｍＡ、電圧範囲４．０Ｖ
から３．０Ｖの間で定電流充放電することで行った。
の充放電サイクル特性の比較を行った。なお本実施例で
も実施例１と同様、負極の充放電サイクル試験を行うた
め、正極によるサイクル劣化を除外できるだけの充分な
正極容量をもつ条件で電池を構成している。充放電サイ
クル試験は、充放電電流０．５ｍＡ、電圧範囲４．０Ｖ
から３．０Ｖの間で定電流充放電することで行った。
【００２３】（表２）に初期放電容量ならびに初期放電
容量に対する５０サイクル目の放電容量の容量維持率を
示す。
容量に対する５０サイクル目の放電容量の容量維持率を
示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】（表２）に示すように、導電剤としてアセ
チレンブラックを添加した負極を用いた従来例の電池は
、５０サイクル後の放電容量維持率が６０％程度まで低
下する。一方、導電剤として繊維状黒鉛を含む負極を用
いた本実施例の電池は、いずれも従来例の電池と比較し
て放電容量が大きく向上する。また、５０サイクル後の
放電容量維持率が８５％以上と充放電サイクル特性も向
上している。中でもスチレンブタジエンゴムを負極の結
着剤に用いた電池では、初期放電容量が大幅に向上し、
容量維持率についても向上が見られる。また、スチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体とブタジエンゴムを
負極の結着剤に用いた電池では初期放電容量も大きく、
優れた充放電サイクル寿命特性を示した。スチレンブタ
ジエンゴムを負極の結着剤に用いた電池の大幅な放電容
量の向上は、導電剤としてアセチレンブラックを添加し
た場合には集電がまだ不十分であったものが、導電剤と
しての繊維状黒鉛を添加することによって充分な集電が
得られるようになったためと考えられる。
チレンブラックを添加した負極を用いた従来例の電池は
、５０サイクル後の放電容量維持率が６０％程度まで低
下する。一方、導電剤として繊維状黒鉛を含む負極を用
いた本実施例の電池は、いずれも従来例の電池と比較し
て放電容量が大きく向上する。また、５０サイクル後の
放電容量維持率が８５％以上と充放電サイクル特性も向
上している。中でもスチレンブタジエンゴムを負極の結
着剤に用いた電池では、初期放電容量が大幅に向上し、
容量維持率についても向上が見られる。また、スチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体とブタジエンゴムを
負極の結着剤に用いた電池では初期放電容量も大きく、
優れた充放電サイクル寿命特性を示した。スチレンブタ
ジエンゴムを負極の結着剤に用いた電池の大幅な放電容
量の向上は、導電剤としてアセチレンブラックを添加し
た場合には集電がまだ不十分であったものが、導電剤と
しての繊維状黒鉛を添加することによって充分な集電が
得られるようになったためと考えられる。
【００２６】さらに、アスペクト比の異なる繊維状黒鉛
を導電剤として添加することを試みた。導電剤としてア
スペクト比２０の繊維状黒鉛を、結着剤としてスチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体を用い、前記と同様
の方法で電池を作製したところ、５０サイクル目での容
量維持率は９１％で若干の効果がみられた。また、アス
ペクト比１５０の繊維状黒鉛を用いた場合には、５０サ
イクル目での容量維持率は９６％とアスペクト比７５の
場合と同様の効果が得られた。以上のことより、アスペ
クト比２０以上の繊維状黒鉛を用いることがとが望まし
いと考えられる。
を導電剤として添加することを試みた。導電剤としてア
スペクト比２０の繊維状黒鉛を、結着剤としてスチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体を用い、前記と同様
の方法で電池を作製したところ、５０サイクル目での容
量維持率は９１％で若干の効果がみられた。また、アス
ペクト比１５０の繊維状黒鉛を用いた場合には、５０サ
イクル目での容量維持率は９６％とアスペクト比７５の
場合と同様の効果が得られた。以上のことより、アスペ
クト比２０以上の繊維状黒鉛を用いることがとが望まし
いと考えられる。
【００２７】以上のように、アルミニウム合金粉末を負
極活物質として、弾性材料を負極結着剤として用いる電
池において、導電剤として繊維状黒鉛を用いることによ
り、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を
作製できることを確認した。
極活物質として、弾性材料を負極結着剤として用いる電
池において、導電剤として繊維状黒鉛を用いることによ
り、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を
作製できることを確認した。
【００２８】なお、本実施例では、合金粉末として９４
％Ａｌ−６％Ｎｉで表わされるアルミニウム合金を用い
た場合について説明したが、同様にリチウムを吸蔵、放
出することのできる他のアルミニウム合金や、ウッド合
金などのアルミニウム以外の金属を主成分とする合金粉
末を用いた場合でも、ほぼ同様の効果が得られることを
確認した。
％Ａｌ−６％Ｎｉで表わされるアルミニウム合金を用い
た場合について説明したが、同様にリチウムを吸蔵、放
出することのできる他のアルミニウム合金や、ウッド合
金などのアルミニウム以外の金属を主成分とする合金粉
末を用いた場合でも、ほぼ同様の効果が得られることを
確認した。
【００２９】また、以上の実施例では、正極活物質とし
てＬｉＣｏＯ２を用いた場合について説明したが、Ｖ２
Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２など
の遷移金属の酸化物およびカルコゲン化合物を用いた場
合においても、ほぼ同様の効果が得られる。
てＬｉＣｏＯ２を用いた場合について説明したが、Ｖ２
Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２など
の遷移金属の酸化物およびカルコゲン化合物を用いた場
合においても、ほぼ同様の効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明によれば、リチウムを吸蔵、放出することので
きる金属粉末もしくは合金粉末を活物質とし、スチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエ
ンゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロ
ニトリルブタジエンゴムまたはブタジエンゴムのいずれ
かのうち少なくとも１種から選ばれる弾性体を用いる非
水電解質二次電池の負極において、前記負極中に導電剤
として繊維状黒鉛を用いるとで、優れた充放電サイクル
特性を有する非水電解質二次電池用負極を得ることがで
きる。
に本発明によれば、リチウムを吸蔵、放出することので
きる金属粉末もしくは合金粉末を活物質とし、スチレン
エチレンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエ
ンゴム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロ
ニトリルブタジエンゴムまたはブタジエンゴムのいずれ
かのうち少なくとも１種から選ばれる弾性体を用いる非
水電解質二次電池の負極において、前記負極中に導電剤
として繊維状黒鉛を用いるとで、優れた充放電サイクル
特性を有する非水電解質二次電池用負極を得ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の非水電解質電池の縦断面図
１ 正極
２ ケース
３ セパレータ
４ 負極
５ ガスケット
６ 封口板
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムを吸蔵、放出することのでき
る金属粉末もしくは合金粉末を活物質とし、結着剤とし
て弾性体を用いる非水電解質二次電池の負極にあって、
前記負極中に導電剤として繊維状黒鉛を用いる非水電解
質二次電池用負極。 - 【請求項２】 結着材としての弾性体がスチレンエチ
レンブチレンスチレン共重合体、スチレンブタジエンゴ
ム、メタクリル酸メチルブタジエンゴム、アクリロニト
リルブタジエンゴムまたはブタジエンゴムのいずれかの
うち少なくとも１種から選ばれる請求項１記載の非水電
解質二次電池用負極。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3051006A JP2734793B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 非水電解質二次電池用負極 |
| US07/826,993 US5262255A (en) | 1991-01-30 | 1992-01-28 | Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3051006A JP2734793B2 (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 非水電解質二次電池用負極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286875A true JPH04286875A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2734793B2 JP2734793B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=12874690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3051006A Expired - Fee Related JP2734793B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-03-15 | 非水電解質二次電池用負極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734793B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999065096A1 (fr) * | 1998-06-09 | 1999-12-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode negative pour pile secondaire, plaque negative pour pile secondaire et pile secondaire pourvue de ces elements |
| JP2002507313A (ja) * | 1997-06-27 | 2002-03-05 | エルジー・ケミカル・リミテッド | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03196467A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-27 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3051006A patent/JP2734793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03196467A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-27 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002507313A (ja) * | 1997-06-27 | 2002-03-05 | エルジー・ケミカル・リミテッド | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
| WO1999065096A1 (fr) * | 1998-06-09 | 1999-12-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode negative pour pile secondaire, plaque negative pour pile secondaire et pile secondaire pourvue de ces elements |
| US6555268B1 (en) | 1998-06-09 | 2003-04-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Negative electrode for secondary cell, negative plate for secondary cell, and secondary cell comprising the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734793B2 (ja) | 1998-04-02 |
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