JPH05266883A - 非水電解液電池の負極およびその製造法 - Google Patents
非水電解液電池の負極およびその製造法Info
- Publication number
- JPH05266883A JPH05266883A JP6286492A JP6286492A JPH05266883A JP H05266883 A JPH05266883 A JP H05266883A JP 6286492 A JP6286492 A JP 6286492A JP 6286492 A JP6286492 A JP 6286492A JP H05266883 A JPH05266883 A JP H05266883A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- hoop
- negative electrode
- battery
- propylene carbonate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 リチウム，リチウム合金からなる非水電解液
電池の負極作成時にリチウム表面上に電池反応を阻害し
ない緻密な保護被膜を形成する。 【構成】 この目的を達成するためにリチウム、あるい
はリチウム合金をプレスあるいは圧延すると同時にプロ
ピレンカーボネートと接触させて、リチウム表面に緻密
で安定な被膜を形成させる。このリチウムを負極に用い
て電池を組み込むことにより、保存特性に優れた電池を
提供することができる。
電池の負極作成時にリチウム表面上に電池反応を阻害し
ない緻密な保護被膜を形成する。 【構成】 この目的を達成するためにリチウム、あるい
はリチウム合金をプレスあるいは圧延すると同時にプロ
ピレンカーボネートと接触させて、リチウム表面に緻密
で安定な被膜を形成させる。このリチウムを負極に用い
て電池を組み込むことにより、保存特性に優れた電池を
提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属リチウムまたは金
属リチウム合金を主体とする非水電解液電池の負極およ
び、その製造法に関する。
属リチウム合金を主体とする非水電解液電池の負極およ
び、その製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウムまたはリチウム合金を負
極として用いた電池は、既存の電池より高電圧，高エネ
ルギー密度の電池として注目され開発されてきた。リチ
ウムは非常に活性な金属であり、通常の大気中では水分
と激しく反応して酸化されるため、乾燥した雰囲気中で
取り扱う必要がある。しかし、このようにして構成され
たリチウム電池も保存中に酸化されて内部抵抗が増加す
る。これは、高温保存した場合に一層顕著であり、電池
特性の劣化につながっていた。電池の内部抵抗が上昇す
る機構は明らかにされていないが、リチウム金属がその
表面にＬｉＯ，ＬｉＮ，ＬｉＯＨなどの被膜を生成し、
さらに電解液がこの被膜を透過してリチウムと徐々に反
応し、被膜が成長していくためと考えられている。この
ような電池の起電反応に悪影響を及ぼす被膜の生成によ
って、内部抵抗が上昇し、電池の劣化につながってい
た。この劣化を防ぐために、特公昭６０−２３９５８号
公報に記載されているようにあらかじめより安定な保護
被膜をリチウム表面上に作り、リチウムの腐食を抑制さ
せようという試みがなされている。
極として用いた電池は、既存の電池より高電圧，高エネ
ルギー密度の電池として注目され開発されてきた。リチ
ウムは非常に活性な金属であり、通常の大気中では水分
と激しく反応して酸化されるため、乾燥した雰囲気中で
取り扱う必要がある。しかし、このようにして構成され
たリチウム電池も保存中に酸化されて内部抵抗が増加す
る。これは、高温保存した場合に一層顕著であり、電池
特性の劣化につながっていた。電池の内部抵抗が上昇す
る機構は明らかにされていないが、リチウム金属がその
表面にＬｉＯ，ＬｉＮ，ＬｉＯＨなどの被膜を生成し、
さらに電解液がこの被膜を透過してリチウムと徐々に反
応し、被膜が成長していくためと考えられている。この
ような電池の起電反応に悪影響を及ぼす被膜の生成によ
って、内部抵抗が上昇し、電池の劣化につながってい
た。この劣化を防ぐために、特公昭６０−２３９５８号
公報に記載されているようにあらかじめより安定な保護
被膜をリチウム表面上に作り、リチウムの腐食を抑制さ
せようという試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特公昭６０−
２３９５８号公報記載の方法では、酸化リチウム，チッ
化リチウム，水酸化リチウムなどの混合被膜がそのごく
表面だけに生成しているのみで、このような被膜は電池
組立後においても安定に存在するものではなかった。
２３９５８号公報記載の方法では、酸化リチウム，チッ
化リチウム，水酸化リチウムなどの混合被膜がそのごく
表面だけに生成しているのみで、このような被膜は電池
組立後においても安定に存在するものではなかった。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、リチウム表面に緻密で、かつ電池組立後も効果を発
揮する安定な保護被膜を形成した非水電解液電池の負極
およびその製造法を提供することを目的とするものであ
る。
で、リチウム表面に緻密で、かつ電池組立後も効果を発
揮する安定な保護被膜を形成した非水電解液電池の負極
およびその製造法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、リチウム金属またはリチウム合金を圧延、
あるいはプレスするなどの機械的外圧を負荷すると同時
に、リチウム金属，リチウム合金をプロピレンカーボネ
ート溶液、あるいはプロピレンカーボネートを主成分と
して、リチウム反応性のない溶媒を含む溶液に浸漬し、
その表面に緻密で安定な、電池反応を阻害しない被膜を
形成するようにしたものである。
に本発明は、リチウム金属またはリチウム合金を圧延、
あるいはプレスするなどの機械的外圧を負荷すると同時
に、リチウム金属，リチウム合金をプロピレンカーボネ
ート溶液、あるいはプロピレンカーボネートを主成分と
して、リチウム反応性のない溶媒を含む溶液に浸漬し、
その表面に緻密で安定な、電池反応を阻害しない被膜を
形成するようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明によれば、リチウム金属または、リチウ
ム合金をプレス、あるいは圧延など機械的外圧を負荷す
ると、リチウム表面上にあった既存の被膜が破壊され、
純粋なリチウム金属が表面に表れる。この表面は酸化物
などのない純粋なリチウム金属であるので非常に反応性
に富む。表面に表れた純粋なリチウムに、ただちにプロ
ピレンカーボネートを接触させて、緻密な電池反応を阻
害しない被膜を生成させるようにしたものである。
ム合金をプレス、あるいは圧延など機械的外圧を負荷す
ると、リチウム表面上にあった既存の被膜が破壊され、
純粋なリチウム金属が表面に表れる。この表面は酸化物
などのない純粋なリチウム金属であるので非常に反応性
に富む。表面に表れた純粋なリチウムに、ただちにプロ
ピレンカーボネートを接触させて、緻密な電池反応を阻
害しない被膜を生成させるようにしたものである。
【０００７】この被膜により、負極の加工中および電池
組立後も負極表面が安定し、電池の保存性も向上するこ
ととなる。
組立後も負極表面が安定し、電池の保存性も向上するこ
ととなる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の一実施例の負極およびその製
造方法について図面を参照しながら説明する。図１に本
実施例１のリチウム押し出し装置の構成を示す。図１に
示すように、リチウム押し出しプレス機はプランジャー
１ａとダイス１ｂで構成され、ダイス１ｂにはスリット
２が設けられている。ダイス１ｂの上にはプロピレンカ
ーボネートを収納する容器３があり、その中を通ってリ
チウムフープ４がリチウム巻き取りホイール５に巻き取
られる。リチウム押し出しプレス機のスリット２から押
し出されたリチウムフープ４は、ダイス１ｂ内のリチウ
ムインゴット内部から常温下で押し出され、リチウムフ
ープ４は純粋な金属表面をもって押し出されてくる。つ
まりこのフープ４は、押し出しと同時にスリット２によ
ってリチウムの表面が切削され、活性な金属リチウムが
表面に露出する。このリチウムは、容器３中のプロピレ
ンカーボネートとただちに接触し、ＬｉＣＯ3を主体と
する緻密で均一な被膜を形成する。その後巻き取りホイ
ール５に巻き取られる。このリチウムフープ４を打ち抜
き、非水電解液電池の負極に用いる。このようにして作
成したリチウムを用いた電池の性能を比較するため、電
気容量２１０ｍＡｈの二酸化マンガンリチウム電池ＣＲ
２０３２を試作した。試作した電池の構成を図２に示
す。電池ケース６と封口板７とでガスケット９を介して
密封する。その中には、セパレータ１０を挟んで正極合
剤１２と負極８が収納されている。１１は正極リングで
ある。
造方法について図面を参照しながら説明する。図１に本
実施例１のリチウム押し出し装置の構成を示す。図１に
示すように、リチウム押し出しプレス機はプランジャー
１ａとダイス１ｂで構成され、ダイス１ｂにはスリット
２が設けられている。ダイス１ｂの上にはプロピレンカ
ーボネートを収納する容器３があり、その中を通ってリ
チウムフープ４がリチウム巻き取りホイール５に巻き取
られる。リチウム押し出しプレス機のスリット２から押
し出されたリチウムフープ４は、ダイス１ｂ内のリチウ
ムインゴット内部から常温下で押し出され、リチウムフ
ープ４は純粋な金属表面をもって押し出されてくる。つ
まりこのフープ４は、押し出しと同時にスリット２によ
ってリチウムの表面が切削され、活性な金属リチウムが
表面に露出する。このリチウムは、容器３中のプロピレ
ンカーボネートとただちに接触し、ＬｉＣＯ3を主体と
する緻密で均一な被膜を形成する。その後巻き取りホイ
ール５に巻き取られる。このリチウムフープ４を打ち抜
き、非水電解液電池の負極に用いる。このようにして作
成したリチウムを用いた電池の性能を比較するため、電
気容量２１０ｍＡｈの二酸化マンガンリチウム電池ＣＲ
２０３２を試作した。試作した電池の構成を図２に示
す。電池ケース６と封口板７とでガスケット９を介して
密封する。その中には、セパレータ１０を挟んで正極合
剤１２と負極８が収納されている。１１は正極リングで
ある。
【０００９】従来の電池と本実施例の電池を、それぞれ
６０℃雰囲気中に保存し、１００日後の電池の内部抵抗
を比較した結果を（表１）に示す。なお、従来の電池は
リチウムを通常の乾燥雰囲気中で押し出しただけのリチ
ウムフープを使用した。
６０℃雰囲気中に保存し、１００日後の電池の内部抵抗
を比較した結果を（表１）に示す。なお、従来の電池は
リチウムを通常の乾燥雰囲気中で押し出しただけのリチ
ウムフープを使用した。
【００１０】
【表１】
【００１１】（表１）から明らかなように、本実施例の
リチウムフープを用いて組み立てた電池は、原因は明ら
かではないが、内部抵抗の上昇が抑制されている。
リチウムフープを用いて組み立てた電池は、原因は明ら
かではないが、内部抵抗の上昇が抑制されている。
【００１２】つぎに本発明の実施例２を図３を参照しな
がら説明する。本実施例２においては、負極缶中に載置
したリチウム塊を金型でプレスするときに、金型とリチ
ウム塊の間にプロピレンカーボネートを介在させ、負極
缶内面にリチウム円板状に加圧圧着させ、その電極表面
上に保護被膜を形成させるものである。図３にその製造
工程を示す。負極端子を兼ねた封口板１３にリチウム塊
１４を仮圧着する。一方、プレスチップ１６の凹部にプ
ロピレンカーボネート１５を充填し、プレスチップ１６
によってリチウム塊１４を負極缶中にプレスし、それと
同時にプロピレンカーボネートが接触し、新たに発生し
た活性なリチウム表面に保護被膜を形成させる。この方
法により作成した負極を実施例１と同様の電池を構成
し、６０℃、１００日後の内部抵抗を比較したが、（表
１）の結果とほぼ同様の結果が得られた。
がら説明する。本実施例２においては、負極缶中に載置
したリチウム塊を金型でプレスするときに、金型とリチ
ウム塊の間にプロピレンカーボネートを介在させ、負極
缶内面にリチウム円板状に加圧圧着させ、その電極表面
上に保護被膜を形成させるものである。図３にその製造
工程を示す。負極端子を兼ねた封口板１３にリチウム塊
１４を仮圧着する。一方、プレスチップ１６の凹部にプ
ロピレンカーボネート１５を充填し、プレスチップ１６
によってリチウム塊１４を負極缶中にプレスし、それと
同時にプロピレンカーボネートが接触し、新たに発生し
た活性なリチウム表面に保護被膜を形成させる。この方
法により作成した負極を実施例１と同様の電池を構成
し、６０℃、１００日後の内部抵抗を比較したが、（表
１）の結果とほぼ同様の結果が得られた。
【００１３】なお、リチウム上に形成された被膜の表面
分析を行ったところ、ＬｉＣＯ3を主体とする成分で形
成されているものである。
分析を行ったところ、ＬｉＣＯ3を主体とする成分で形
成されているものである。
【００１４】なお、表面処理に用いるプロピレンカーボ
ネートは、リチウム反応しない他の有機溶媒、例えば
１，２−ジメトキシエタンなどとの混合溶媒でも同様の
効果を発揮する。このようにしていったん表面にＬｉＣ
Ｏ3を主成分とする緻密な被膜を生成させたリチウムを
用いて電池を組み立てると、保存特性の優れた電池が得
られる。また大気中にこの保護被膜を形成させたリチウ
ムを暴露させても表面の状態が変化しにくいため、組み
立て工程の雰囲気の管理を簡素化できるという利点もあ
る。
ネートは、リチウム反応しない他の有機溶媒、例えば
１，２−ジメトキシエタンなどとの混合溶媒でも同様の
効果を発揮する。このようにしていったん表面にＬｉＣ
Ｏ3を主成分とする緻密な被膜を生成させたリチウムを
用いて電池を組み立てると、保存特性の優れた電池が得
られる。また大気中にこの保護被膜を形成させたリチウ
ムを暴露させても表面の状態が変化しにくいため、組み
立て工程の雰囲気の管理を簡素化できるという利点もあ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のリチウム、あるいはリチウム合金を負極に
使用することにより、保存特性に優れた非水電解液電池
用負極および非水電解液電池を提供することができる。
に、本発明のリチウム、あるいはリチウム合金を負極に
使用することにより、保存特性に優れた非水電解液電池
用負極および非水電解液電池を提供することができる。
【図１】本発明の実施例１のリチウム押し出し装置の構
成を示す断面図
成を示す断面図
【図２】同非水電解液電池の構成を示す断面図
【図３】同実施例２のリチウムプレス装置の構成を示す
断面図
断面図
１ａ プランジャー １ｂ ダイス ２ スリット ３ 容器 ４ リチウムフープ ５ 巻き取りホイール ６ 電池ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 邦英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 金属リチウムまたはリチウム合金を押し
出し成形またはプレス成形してリチウムフープを作成
し、前記フープ作成時にプロピレンカーボネートを含浸
し、新たに形成されたリチウム表面が雰囲気ガスに触れ
ることなくプロピレンカーボネートで被覆し、所定形状
に打ち抜いてなる非水電解液電池の負極。 - 【請求項２】 金属リチウムまたはリチウム合金を押し
出し成形またはプレス成形してリチウムフープを作成
し、前記リチウムフープを所定形状に打ち抜いて作成す
る工程であって、前記フープ作成工程にプロピレンカー
ボネート含浸工程を連結し、成形により形成される新し
いリチウム表面が雰囲気ガスに触れることなくプロピレ
ンカーボネートに含浸する非水電解液電池の負極の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6286492A JPH05266883A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 非水電解液電池の負極およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6286492A JPH05266883A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 非水電解液電池の負極およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05266883A true JPH05266883A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13212589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6286492A Pending JPH05266883A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 非水電解液電池の負極およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05266883A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530321A (ja) * | 2002-06-17 | 2005-10-06 | アヴェスター リミティッド パートナーシップ | リチウムシート製造のための方法及び装置 |
| WO2006057110A1 (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | リチウム一次電池およびその製造法 |
| WO2020153690A1 (ko) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 복합 음극 활물질, 이를 포함하는 음극 및 이들의 제조방법 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP6286492A patent/JPH05266883A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005530321A (ja) * | 2002-06-17 | 2005-10-06 | アヴェスター リミティッド パートナーシップ | リチウムシート製造のための方法及び装置 |
| WO2006057110A1 (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | リチウム一次電池およびその製造法 |
| JPWO2006057110A1 (ja) * | 2004-11-26 | 2008-06-05 | 松下電器産業株式会社 | リチウム一次電池およびその製造法 |
| KR100917733B1 (ko) * | 2004-11-26 | 2009-09-15 | 파나소닉 주식회사 | 리튬 일차전지 및 그 제조법 |
| US8062793B2 (en) | 2004-11-26 | 2011-11-22 | Panasonic Corporation | Lithium primary battery and manufacturing method therefor |
| JP5422100B2 (ja) * | 2004-11-26 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | リチウム一次電池およびその製造法 |
| WO2020153690A1 (ko) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 복합 음극 활물질, 이를 포함하는 음극 및 이들의 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6143444A (en) | Method of preparing an electrode for lithium based secondary cell | |
| CN100373681C (zh) | 非水电解质电池及其制造方法 | |
| JP2000133216A (ja) | 非水電解質電池及びその製造方法 | |
| JPH05266883A (ja) | 非水電解液電池の負極およびその製造法 | |
| JPH05151951A (ja) | 非水電解液電池 | |
| JP3332518B2 (ja) | 渦巻電極体 | |
| JP2743636B2 (ja) | ボタン形空気電池の製造方法 | |
| US5642561A (en) | Methods of producing thin profile batteries and battery terminal housing members | |
| KR20030023818A (ko) | 밴드형 리튬금속 음극의 연속 제조방법과 리튬금속 음극을이용한 리튬 폴리머 2차 전지 및 그의 제조방법 | |
| JPH01211856A (ja) | リチウム電池及びその製造方法 | |
| JP4104416B2 (ja) | 密閉型電池 | |
| JPH02168562A (ja) | 有機電解質電池の製造方法 | |
| JPH07296821A (ja) | 薄形電池及びその製造方法 | |
| JPH1197031A (ja) | 有機電解液電池およびその負極集電板の製造方法 | |
| KR100470594B1 (ko) | 리튬 폴리머 2차 전지 및 그의 제조방법 | |
| JP4035710B2 (ja) | 扁平形電池 | |
| JPH0922738A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
| JPH09289040A (ja) | 非水電解質二次電池の製造方法 | |
| JPH09306473A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH11345626A (ja) | 密閉型電池 | |
| JPS591334Y2 (ja) | 密閉型電池 | |
| JP4399630B2 (ja) | 扁平形非水電解質二次電池 | |
| JP3238935B2 (ja) | 非水電解液電池及びその製造方法 | |
| JP3851053B2 (ja) | コイン型リチウムイオン電池 | |
| JPH01307169A (ja) | 有機溶媒電池の製造方法 |