JPH04355066A - 非水系二次電池の製造方法 - Google Patents
非水系二次電池の製造方法Info
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- JPH04355066A JPH04355066A JP3127552A JP12755291A JPH04355066A JP H04355066 A JPH04355066 A JP H04355066A JP 3127552 A JP3127552 A JP 3127552A JP 12755291 A JP12755291 A JP 12755291A JP H04355066 A JPH04355066 A JP H04355066A
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- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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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、再充電可能なマンガン
酸化物を活物質とする正極と、リチウム−アルミニウム
からなる負極とを備えた非水系二次電池の製造方法に関
するものであり、特にその化成処理の方法に関するもの
である。
酸化物を活物質とする正極と、リチウム−アルミニウム
からなる負極とを備えた非水系二次電池の製造方法に関
するものであり、特にその化成処理の方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】この種、非水系二次電池は化成処理を施
さずに、実際の電子機器に使用した際、電池の放電電圧
を安定化させるのに時間を必要とする。また、電池電圧
が３．００Ｖ〜３．１５Ｖと高く、電池を貯蔵した場合
、電解液の分解電圧にはいたらないが、貯蔵している間
に電解液が分解し、電池内部抵抗が上昇するという問題
がある。
さずに、実際の電子機器に使用した際、電池の放電電圧
を安定化させるのに時間を必要とする。また、電池電圧
が３．００Ｖ〜３．１５Ｖと高く、電池を貯蔵した場合
、電解液の分解電圧にはいたらないが、貯蔵している間
に電解液が分解し、電池内部抵抗が上昇するという問題
がある。
【０００３】このような問題点を解決するべく、例えば
特開昭５５−８０２７６号には、一次電池ではあるが、
化成処理を施すことが開示されている。然し乍ら、ここ
にはリチウム−アルミニウムからなる負極を備えた非水
系二次電池における、最適な化成処理の条件については
開示がない。そこで、本発明者は、連続放電電圧の安定
化、並びに電池貯蔵中での内部抵抗の上昇を抑えるべく
、化成処理に必要な予備放電の放電量、放電電流を、検
討した。
特開昭５５−８０２７６号には、一次電池ではあるが、
化成処理を施すことが開示されている。然し乍ら、ここ
にはリチウム−アルミニウムからなる負極を備えた非水
系二次電池における、最適な化成処理の条件については
開示がない。そこで、本発明者は、連続放電電圧の安定
化、並びに電池貯蔵中での内部抵抗の上昇を抑えるべく
、化成処理に必要な予備放電の放電量、放電電流を、検
討した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点に
鑑みて成されたものであって、再充電可能なマンガン酸
化物を活物質とする正極とリチウム−アルミニウムから
なる負極とを備えた非水系二次電池に好適する、化成処
理の条件を提案し、放電電圧の安定化、貯蔵時における
電池内部抵抗の上昇を抑制し、電池特性に優れた非水系
二次電池の製造方法を提案するものである。
鑑みて成されたものであって、再充電可能なマンガン酸
化物を活物質とする正極とリチウム−アルミニウムから
なる負極とを備えた非水系二次電池に好適する、化成処
理の条件を提案し、放電電圧の安定化、貯蔵時における
電池内部抵抗の上昇を抑制し、電池特性に優れた非水系
二次電池の製造方法を提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の非水系二次電池
の製造方法は、再充電可能なマンガン酸化物を活物質と
する正極と、リチウム−アルミニウムからなる負極とを
備えた非水系二次電池を用い、前記正極容量の１０〜３
０％、前記負極容量の２〜１２％を予備放電し、電池電
圧を３Ｖ以下とすることを特徴とするものである。
の製造方法は、再充電可能なマンガン酸化物を活物質と
する正極と、リチウム−アルミニウムからなる負極とを
備えた非水系二次電池を用い、前記正極容量の１０〜３
０％、前記負極容量の２〜１２％を予備放電し、電池電
圧を３Ｖ以下とすることを特徴とするものである。
【０００６】ここで、前記予備放電の放電電流密度とし
ては、５〜２０ｍＡ／ｃｍ２と設定するのが好ましい。
ては、５〜２０ｍＡ／ｃｍ２と設定するのが好ましい。
【０００７】また、前記予備放電後、エ−ジング処理す
ることによって、本発明の効果をより一層発揮すること
ができる。
ることによって、本発明の効果をより一層発揮すること
ができる。
【０００８】
【作用】本発明によれば、再充電可能なマンガン酸化物
を活物質とする正極と、リチウム−アルミニウムからな
る負極とを備えた非水系二次電池を用い、前記正極容量
の１０〜３０％、前記負極容量の２〜１２％を予備放電
しており、負極のリチウム−アルミニウム合金は、この
予備放電によって表面積が増加し、電池の内部抵抗が低
下する。また、電池電圧は２．５０〜２．８０Ｖ程度と
３Ｖ以下となり、電池貯蔵時の電解液の分解を抑制する
ことができる。
を活物質とする正極と、リチウム−アルミニウムからな
る負極とを備えた非水系二次電池を用い、前記正極容量
の１０〜３０％、前記負極容量の２〜１２％を予備放電
しており、負極のリチウム−アルミニウム合金は、この
予備放電によって表面積が増加し、電池の内部抵抗が低
下する。また、電池電圧は２．５０〜２．８０Ｖ程度と
３Ｖ以下となり、電池貯蔵時の電解液の分解を抑制する
ことができる。
【０００９】この時の前記予備放電時の電流密度として
は、５〜２０ｍＡ／ｃｍ２に設定するのが、電池特性上
、特に好ましい。
は、５〜２０ｍＡ／ｃｍ２に設定するのが、電池特性上
、特に好ましい。
【００１０】また、前記予備放電後、エ−ジング処理す
ることによって、電池内の活物質を安定化させることが
より一層可能となり、その条件としては、５０℃〜８０
℃の温度範囲内で１０〜５０時間とするのが望ましい。
ることによって、電池内の活物質を安定化させることが
より一層可能となり、その条件としては、５０℃〜８０
℃の温度範囲内で１０〜５０時間とするのが望ましい。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例と、比較例の対比に
つき、詳述する。
つき、詳述する。
【００１２】正極として再充電可能なマンガン酸化物、
負極としてリチウムーアルミニウム合金、電解液として
プロピレンカ−ボネ−トとジメトキシエタンの等量混合
物に、過塩素酸リチウムを１モル／ｌ溶解させたものを
使用して、扁平非水系二次電池を組み立てた。ここにい
う再充電可能なマンガン酸化物は、水酸化リチウムと二
酸化マンガンとを混合して３７０℃で熱処理して得たも
のである。そして、この電池の正極容量は５０ｍＡｈ、
負極容量は１２５〜２００ｍＡｈ、即ち負極容量が正極
容量の２．５〜４倍になるように構成した。尚、この電
池はコイン型であって、その寸法は直径２４．０ｍｍ、
厚み３．０ｍｍである。
負極としてリチウムーアルミニウム合金、電解液として
プロピレンカ−ボネ−トとジメトキシエタンの等量混合
物に、過塩素酸リチウムを１モル／ｌ溶解させたものを
使用して、扁平非水系二次電池を組み立てた。ここにい
う再充電可能なマンガン酸化物は、水酸化リチウムと二
酸化マンガンとを混合して３７０℃で熱処理して得たも
のである。そして、この電池の正極容量は５０ｍＡｈ、
負極容量は１２５〜２００ｍＡｈ、即ち負極容量が正極
容量の２．５〜４倍になるように構成した。尚、この電
池はコイン型であって、その寸法は直径２４．０ｍｍ、
厚み３．０ｍｍである。
【００１３】その後、各電池を１０ｍＡ／ｃｍ２の電流
密度で、２．５ｍＡｈ、５ｍＡｈ、１０ｍＡｈ、１５ｍ
Ａｈ、２０ｍＡｈの各予備放電を行い、その後６０℃に
おいて２０時間のエ−ジングを行った。表１に、各予備
放電量と、その予備放電量が、正極容量の何パ−セント
に相当するか（正極放電深度）、また負極容量の何パ−
セントに相当するのか（負極放電深度）を、示す。
密度で、２．５ｍＡｈ、５ｍＡｈ、１０ｍＡｈ、１５ｍ
Ａｈ、２０ｍＡｈの各予備放電を行い、その後６０℃に
おいて２０時間のエ−ジングを行った。表１に、各予備
放電量と、その予備放電量が、正極容量の何パ−セント
に相当するか（正極放電深度）、また負極容量の何パ−
セントに相当するのか（負極放電深度）を、示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】そして、表１に示すように、各予備放電量
にしたがって、本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３及び比較電
池Ｂ１、Ｂ２とした。
にしたがって、本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３及び比較電
池Ｂ１、Ｂ２とした。
【００１６】更に、比較電池として、上記のような化成
処理を一切行わないこと以外は前記実施例と同様の比較
電池Ｂ３、また、予備放電時、２ｍＡ／ｃｍ２の電流密
度で１０ｍＡｈ予備放電させたこと以外は前記実施例と
同様の比較電池Ｂ４、そして、予備放電時、１０ｍＡ／
ｃｍ２の電流密度で１０ｍＡｈ予備放電させた後エ−ジ
ング処理しないこと以外は前記実施例と同様の比較電池
Ｂ５を、それぞれ作製した。
処理を一切行わないこと以外は前記実施例と同様の比較
電池Ｂ３、また、予備放電時、２ｍＡ／ｃｍ２の電流密
度で１０ｍＡｈ予備放電させたこと以外は前記実施例と
同様の比較電池Ｂ４、そして、予備放電時、１０ｍＡ／
ｃｍ２の電流密度で１０ｍＡｈ予備放電させた後エ−ジ
ング処理しないこと以外は前記実施例と同様の比較電池
Ｂ５を、それぞれ作製した。
【００１７】［実験１］このようにして作製した本発明
電池Ａ１〜Ａ３及び比較電池Ｂ１〜Ｂ５を用い、電池の
充放電サイクル特性を比較した。この時の実験条件は、
充電電流２．０ｍＡで充電終止電圧３．５Ｖ、放電電流
２．０ｍＡで放電終止電圧２．０Ｖとして、６時間のサ
イクル試験を行うというものであり、サイクル数と、放
電終止電圧との関係を調べた。このテストでは、化成処
理後、充電電流２．０ｍＡ、終止電圧３．５Ｖで、各電
池を充電してから、サイクル特性比較テストを行ってい
る。この結果を、図１に示す。
電池Ａ１〜Ａ３及び比較電池Ｂ１〜Ｂ５を用い、電池の
充放電サイクル特性を比較した。この時の実験条件は、
充電電流２．０ｍＡで充電終止電圧３．５Ｖ、放電電流
２．０ｍＡで放電終止電圧２．０Ｖとして、６時間のサ
イクル試験を行うというものであり、サイクル数と、放
電終止電圧との関係を調べた。このテストでは、化成処
理後、充電電流２．０ｍＡ、終止電圧３．５Ｖで、各電
池を充電してから、サイクル特性比較テストを行ってい
る。この結果を、図１に示す。
【００１８】
【図１】図１は、各電池の充放電サイクル数と、放電終
止電圧との関係を示す図である。これより、本発明電池
Ａ１、Ａ２、Ａ３は、比較電池Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５
に比べて、充放電サイクルでの初期の放電終止電圧の安
定性が向上されていることが理解される。この理由は、
５〜２０ｍＡ／ｃｍ２という非水系電解質電池としては
比較的高い電流密度で負極容量の２％以上を予備放電さ
せることによって、負極の合金表面が活性化される。そ
の結果、電池の内部抵抗、反応抵抗が低下して、電極の
反応性が向上するので、充放電サイクルでの分極が減少
したと考えられる。また、エ−ジング処理により電池電
圧の安定化が計られるようになっていることも、比較電
池Ｂ５との特性比較から、理解できる。
止電圧との関係を示す図である。これより、本発明電池
Ａ１、Ａ２、Ａ３は、比較電池Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５
に比べて、充放電サイクルでの初期の放電終止電圧の安
定性が向上されていることが理解される。この理由は、
５〜２０ｍＡ／ｃｍ２という非水系電解質電池としては
比較的高い電流密度で負極容量の２％以上を予備放電さ
せることによって、負極の合金表面が活性化される。そ
の結果、電池の内部抵抗、反応抵抗が低下して、電極の
反応性が向上するので、充放電サイクルでの分極が減少
したと考えられる。また、エ−ジング処理により電池電
圧の安定化が計られるようになっていることも、比較電
池Ｂ５との特性比較から、理解できる。
【００１９】［実験２］次にここでは、前記本発明電池
Ａ１〜Ａ３及び比較電池Ｂ１〜Ｂ５を用い、電池の６０
℃での貯蔵による内部抵抗の変化を調べた。この結果を
、図２に示す。
Ａ１〜Ａ３及び比較電池Ｂ１〜Ｂ５を用い、電池の６０
℃での貯蔵による内部抵抗の変化を調べた。この結果を
、図２に示す。
【００２０】
【図２】図２より、本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３は、比
較電池Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４に比べて、貯蔵期間に対する内
部抵抗の上昇が小さく、貯蔵特性が改善されていること
が理解される。ここで、比較電池Ｂ５はエ−ジング処理
が行われておらず、６０℃で貯蔵した場合エ−ジング処
理したものと同様となるため、内部抵抗の上昇が小さく
なっている。本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３において内部
抵抗の上昇を抑制し得る理由は、正極容量の１０％以上
放電させることによって、電池電圧を３．０Ｖ以下とし
ており、貯蔵時において電解液の分解や、電解液と正、
負極との反応が抑制されたことに基づく。
較電池Ｂ１、Ｂ３、Ｂ４に比べて、貯蔵期間に対する内
部抵抗の上昇が小さく、貯蔵特性が改善されていること
が理解される。ここで、比較電池Ｂ５はエ−ジング処理
が行われておらず、６０℃で貯蔵した場合エ−ジング処
理したものと同様となるため、内部抵抗の上昇が小さく
なっている。本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３において内部
抵抗の上昇を抑制し得る理由は、正極容量の１０％以上
放電させることによって、電池電圧を３．０Ｖ以下とし
ており、貯蔵時において電解液の分解や、電解液と正、
負極との反応が抑制されたことに基づく。
【００２１】尚、前記［実験１］及び［実験２］におい
て、比較電池Ｂ２については言及していないが、比較電
池Ｂ２は、本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３と同様の電池特
性を示している。しかし、この種の非水系二次電池は一
般に充電状態で組み立てられるので、むやみに放電深度
を深くする必要はない。即ち、正極容量の１０〜３０％
、負極容量の２〜１２％を予備放電すれば、電池の化成
処理として十分な効果が期待できる。この場合、電池の
放電容量を７０〜９０％残したまま、化成処理の効果が
期待できる。
て、比較電池Ｂ２については言及していないが、比較電
池Ｂ２は、本発明電池Ａ１、Ａ２、Ａ３と同様の電池特
性を示している。しかし、この種の非水系二次電池は一
般に充電状態で組み立てられるので、むやみに放電深度
を深くする必要はない。即ち、正極容量の１０〜３０％
、負極容量の２〜１２％を予備放電すれば、電池の化成
処理として十分な効果が期待できる。この場合、電池の
放電容量を７０〜９０％残したまま、化成処理の効果が
期待できる。
【００２２】
【発明の効果】上述した如く、本発明は、再充電可能な
マンガン酸化物を活物質とする正極とリチウム−アルミ
ニウムからなる負極とを備えた非水系二次電池に好適す
る、化成処理の条件を提案し、放電電圧の安定化、貯蔵
時における電池内部抵抗の上昇を抑制し、電池特性に優
れた非水系二次電池を提供できるので、その工業的価値
は極めて大きい。
マンガン酸化物を活物質とする正極とリチウム−アルミ
ニウムからなる負極とを備えた非水系二次電池に好適す
る、化成処理の条件を提案し、放電電圧の安定化、貯蔵
時における電池内部抵抗の上昇を抑制し、電池特性に優
れた非水系二次電池を提供できるので、その工業的価値
は極めて大きい。
【図１】電池のサイクル特性比較図である。
【図２】電池の貯蔵日数と内部抵抗の変化を示す図であ
る。
る。
Ａ１ 本発明電池Ａ１
Ａ２ 本発明電池Ａ２
Ａ３ 本発明電池Ａ３
Ｂ１ 比較電池Ｂ１
Ｂ２ 比較電池Ｂ２
Ｂ３ 比較電池Ｂ３
Ｂ４ 比較電池Ｂ４
Ｂ５ 比較電池Ｂ５
Claims (3)
- 【請求項１】 再充電可能なマンガン酸化物を活物質
とする正極と、リチウム−アルミニウムからなる負極と
を備えた非水系二次電池を用い、前記正極容量の１０〜
３０％、前記負極容量の２〜１２％を予備放電し、電池
電圧を３Ｖ以下とすることを特徴とする非水系二次電池
の製造方法。 - 【請求項２】 前記予備放電の放電電流密度が、５〜
２０ｍＡ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１記載
の非水系二次電池の製造方法。 - 【請求項３】 前記予備放電後、エ−ジング処理する
ことを特徴とする請求項１記載の非水系二次電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127552A JPH04355066A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 非水系二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3127552A JPH04355066A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 非水系二次電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355066A true JPH04355066A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=14962835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3127552A Pending JPH04355066A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 非水系二次電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04355066A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997030487A1 (fr) * | 1996-02-16 | 1997-08-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Batterie secondaire non aqueuse |
| JP2008098131A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| WO2022210393A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びリチウム二次電池の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP3127552A patent/JPH04355066A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997030487A1 (fr) * | 1996-02-16 | 1997-08-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Batterie secondaire non aqueuse |
| CN1114237C (zh) * | 1996-02-16 | 2003-07-09 | 宇部兴产株式会社 | 非水二次电池 |
| JP2008098131A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| WO2022210393A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池及びリチウム二次電池の製造方法 |
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