JPH0560233B2 - - Google Patents
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- JPH0560233B2 JPH0560233B2 JP59129659A JP12965984A JPH0560233B2 JP H0560233 B2 JPH0560233 B2 JP H0560233B2 JP 59129659 A JP59129659 A JP 59129659A JP 12965984 A JP12965984 A JP 12965984A JP H0560233 B2 JPH0560233 B2 JP H0560233B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M2300/0025—Organic electrolyte
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は放電反応により見掛け体積が増大する
性質を持つ正極を備えた非水電解液電池に関す
る。
性質を持つ正極を備えた非水電解液電池に関す
る。
(ロ) 従来技術
例えば、特公昭54−35653号公報に開示されて
いるフツ化炭素、クロム酸銀、二酸化マンガンな
ど、又特開昭57−174871号公報に開示されている
金属硫化物、或いは酸化銅、酸化ビスマスなどは
放電反応により見掛け体積が増大するという性質
を持つので、斯る物質を正極活物質として非水電
解液電池を組込んだ場合、次述の如き問題があ
る。
いるフツ化炭素、クロム酸銀、二酸化マンガンな
ど、又特開昭57−174871号公報に開示されている
金属硫化物、或いは酸化銅、酸化ビスマスなどは
放電反応により見掛け体積が増大するという性質
を持つので、斯る物質を正極活物質として非水電
解液電池を組込んだ場合、次述の如き問題があ
る。
即ち、上記の先行技術文献にも記載されている
ように、この種電池のセパレータ部材としては一
般にポリプロピレン不織布が用いられているが、
放電反応により正極の体積が増大すると、正負極
間に介在せるポリプロピレン不織布よりなるセパ
レータが圧縮せられ含浸保持せる電解液が絞り出
されることになり、部分的に電解液がほとんど存
在しないポリプロピレン不織布が正、負極間に位
置して内部抵抗が急激に増大し電池特性が劣化す
ることになる。
ように、この種電池のセパレータ部材としては一
般にポリプロピレン不織布が用いられているが、
放電反応により正極の体積が増大すると、正負極
間に介在せるポリプロピレン不織布よりなるセパ
レータが圧縮せられ含浸保持せる電解液が絞り出
されることになり、部分的に電解液がほとんど存
在しないポリプロピレン不織布が正、負極間に位
置して内部抵抗が急激に増大し電池特性が劣化す
ることになる。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は放電反応により見掛け体積が増大する
性質を持つ正極を備えた非水電解液電池の放電に
伴う内部抵抗の急激な増大を抑制しようとするも
のである。
性質を持つ正極を備えた非水電解液電池の放電に
伴う内部抵抗の急激な増大を抑制しようとするも
のである。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明はリチウム、ナトリウムなどの軽金属或
いはそれらの合金を活物質とする負極と、放電反
応により見掛け体積が増大する正極と、いずれか
一方の電極の他方極と対向する面に配置された微
孔性樹脂フイルムよりなるセパレータと、前記他
方極とセパレータとの間に形設された電解液層と
を備える非水電解液電池にある。
いはそれらの合金を活物質とする負極と、放電反
応により見掛け体積が増大する正極と、いずれか
一方の電極の他方極と対向する面に配置された微
孔性樹脂フイルムよりなるセパレータと、前記他
方極とセパレータとの間に形設された電解液層と
を備える非水電解液電池にある。
(ホ) 作用
本発明電池によれば、放電反応により正極の見
掛け体積が増大した場合、この増大分は電解液層
で吸収されると共に、正負極間に介在するセパレ
ータが極めて薄層の合成樹脂フイルムで構成され
ているため、例え部分的に電解液がほとんど存在
しないセパレータに正、負極が当接するまで正極
の体積が増大しても正負極間距離は極めて短く内
部抵抗が極端に増大するということはない。
掛け体積が増大した場合、この増大分は電解液層
で吸収されると共に、正負極間に介在するセパレ
ータが極めて薄層の合成樹脂フイルムで構成され
ているため、例え部分的に電解液がほとんど存在
しないセパレータに正、負極が当接するまで正極
の体積が増大しても正負極間距離は極めて短く内
部抵抗が極端に増大するということはない。
(ヘ) 実施例
第１図は本発明の一実施例による電池の縦断面
図であり、１は正極であつて活物質としての二硫
化鉄85重量％に、導電剤としての黒鉛10重量％及
び結着剤としてのフツ素樹脂粉末５重量％を加え
た混合物を２トン／cm2の圧力で加圧成型して得た
径約11.0mm、厚み約1.8mmのペレツトを200〜300
℃の温度で焼成したものである。２は負極であつ
て厚み約2.2mmのリチウム圧延板を径約7.5mmに打
抜いたものである。３はセパレータであつて厚み
約0.025mmの微孔性のポリプロピレンフイルムを
径約11.0mmに打抜いたものよりなる。４は負極２
とセパレータ３との間の空隙に満たされた電解液
よりなる電解液層である。
図であり、１は正極であつて活物質としての二硫
化鉄85重量％に、導電剤としての黒鉛10重量％及
び結着剤としてのフツ素樹脂粉末５重量％を加え
た混合物を２トン／cm2の圧力で加圧成型して得た
径約11.0mm、厚み約1.8mmのペレツトを200〜300
℃の温度で焼成したものである。２は負極であつ
て厚み約2.2mmのリチウム圧延板を径約7.5mmに打
抜いたものである。３はセパレータであつて厚み
約0.025mmの微孔性のポリプロピレンフイルムを
径約11.0mmに打抜いたものよりなる。４は負極２
とセパレータ３との間の空隙に満たされた電解液
よりなる電解液層である。
第１図の電池は次のようにして組立てられる。
即ち、先づ周縁にインサート成型によつて絶縁パ
ツキング５を配設せる負極端子兼用封口蓋６の内
底面に固着された負極集電体７にリチウム負極２
を圧着し反転してもリチウム負極２が落下しない
ようにすると共に、リチウム負極２と環状絶縁パ
ツキング５との間に空隙を形成する。
即ち、先づ周縁にインサート成型によつて絶縁パ
ツキング５を配設せる負極端子兼用封口蓋６の内
底面に固着された負極集電体７にリチウム負極２
を圧着し反転してもリチウム負極２が落下しない
ようにすると共に、リチウム負極２と環状絶縁パ
ツキング５との間に空隙を形成する。
一方正極端子兼用の外装缶８の内底面に固着せ
る正極集電体９に正極１を圧接すると共に正極１
上にセパレータ３を載置し、この状態で外装缶８
の開口部に前記封口蓋６を嵌着する。
る正極集電体９に正極１を圧接すると共に正極１
上にセパレータ３を載置し、この状態で外装缶８
の開口部に前記封口蓋６を嵌着する。
そしてこの仮組立状態の電池を密閉容器内に入
れ真空引きした後、プロピレンカーボネートと
１，２ジメトキシエタンとの混合溶媒にホウフツ
化リチウムを１モル／溶解させた電解液中に浸
漬して電池内に電解液を侵入させ前記空隙に電解
液を満たし電解液層４を形設する。その後、外装
缶８の開口縁を絶縁パツキング５に締着して完成
電池を得る。
れ真空引きした後、プロピレンカーボネートと
１，２ジメトキシエタンとの混合溶媒にホウフツ
化リチウムを１モル／溶解させた電解液中に浸
漬して電池内に電解液を侵入させ前記空隙に電解
液を満たし電解液層４を形設する。その後、外装
缶８の開口縁を絶縁パツキング５に締着して完成
電池を得る。
第２図は比較電池の縦断面図を示し、第１図の
本発明電池と異なる点は電解液層がないこと及び
セパレータ部材が相異することである。比較電池
におけるセパレータ１３は厚み約0.5mmのポリプ
ロピレン不織布よりなる。
本発明電池と異なる点は電解液層がないこと及び
セパレータ部材が相異することである。比較電池
におけるセパレータ１３は厚み約0.5mmのポリプ
ロピレン不織布よりなる。
第３図は本発明電池Ａと比較電池Ｂとの20℃に
おける5.6kΩ定負荷放電による電圧及び内部抵抗
の経時変化を示す。
おける5.6kΩ定負荷放電による電圧及び内部抵抗
の経時変化を示す。
第３図から明白なるように、本発明電池Ａの場
合には急激に内部抵抗が増大することがないので
平坦な放電電圧特性を示すのに対し、比較電池Ｂ
の場合には放電途中で急激に内部抵抗が増大しそ
の結果として二段の放電電圧特性を示している。
合には急激に内部抵抗が増大することがないので
平坦な放電電圧特性を示すのに対し、比較電池Ｂ
の場合には放電途中で急激に内部抵抗が増大しそ
の結果として二段の放電電圧特性を示している。
この理由を考察するに、比較電池Ｂの場合、放
電の進行に伴いセパレータとしてのポリプロピレ
ン不織布に保持されていた電解液が絞り出され、
部分的に電解液がほとんど存在しないポリプロピ
レン不織布が正負極間に介在し、厚みの大なるポ
リプロピレン不織布が一種の絶縁体として作用す
ることになり内部抵抗が急激に増大する。但し、
更に放電を進行させるとポリプロピレン不織布の
厚みが減じられるため内部抵抗の増大カーブは緩
やかになるが電池電圧は低い値で進行する。
電の進行に伴いセパレータとしてのポリプロピレ
ン不織布に保持されていた電解液が絞り出され、
部分的に電解液がほとんど存在しないポリプロピ
レン不織布が正負極間に介在し、厚みの大なるポ
リプロピレン不織布が一種の絶縁体として作用す
ることになり内部抵抗が急激に増大する。但し、
更に放電を進行させるとポリプロピレン不織布の
厚みが減じられるため内部抵抗の増大カーブは緩
やかになるが電池電圧は低い値で進行する。
これに対して、本発明電池Ａの場合、セパレー
タとして薄層の微孔性樹脂フイルムを用いている
ため、正極の体積が増大しても正、負極間距離は
短いため内部抵抗が急激に増大することはない。
又ポリプロピレン不織布に比して微孔性のポリプ
ロピレンフイルムは液保持能力が小さいが、本発
明電池ではセパレータと負極との間に電解液のみ
の電解液層を形設しているので何ら支障はない。
タとして薄層の微孔性樹脂フイルムを用いている
ため、正極の体積が増大しても正、負極間距離は
短いため内部抵抗が急激に増大することはない。
又ポリプロピレン不織布に比して微孔性のポリプ
ロピレンフイルムは液保持能力が小さいが、本発
明電池ではセパレータと負極との間に電解液のみ
の電解液層を形設しているので何ら支障はない。
(ト) 発明の効果
上述した如く、本発明電池によれば正極として
放電反応により見掛け体積が増大する物質を用い
ても、セパレータとして微孔性樹脂フイルムを用
いると共にセパレータと電極との間に電解液のみ
の電解液層を形設したので放電に伴う内部抵抗の
急激な増大が抑えられ平坦な放電電圧特性が得ら
れるものであり、その工業的価値は極めて大であ
る。
放電反応により見掛け体積が増大する物質を用い
ても、セパレータとして微孔性樹脂フイルムを用
いると共にセパレータと電極との間に電解液のみ
の電解液層を形設したので放電に伴う内部抵抗の
急激な増大が抑えられ平坦な放電電圧特性が得ら
れるものであり、その工業的価値は極めて大であ
る。
尚、微孔性樹脂フイルムとしては実施例で示し
たポリプロピレンフイルム以外にポリエチレンフ
イルムも適用できる。
たポリプロピレンフイルム以外にポリエチレンフ
イルムも適用できる。
又、先行技術として例示した特開昭57−174871
号公報にもセパレータと負極との間に電解液層を
形設することが開示されているが、セパレータと
してはポリプロピレン不織布を用いているため放
電途中においては比較電池と同様に内部抵抗が急
激に増大することになる。
号公報にもセパレータと負極との間に電解液層を
形設することが開示されているが、セパレータと
してはポリプロピレン不織布を用いているため放
電途中においては比較電池と同様に内部抵抗が急
激に増大することになる。
第１図は本発明電池の縦断面図、第２図は比較
電池の縦断面図、第３図は放電時間に対する電池
電圧特性及び内部抵抗特性を夫々示す。 １……正極、２……負極、３……微孔性樹脂フ
イルムよりなるセパレータ、４……電解液層、５
……絶縁パツキング、６……封口蓋、８……外装
缶。
電池の縦断面図、第３図は放電時間に対する電池
電圧特性及び内部抵抗特性を夫々示す。 １……正極、２……負極、３……微孔性樹脂フ
イルムよりなるセパレータ、４……電解液層、５
……絶縁パツキング、６……封口蓋、８……外装
缶。
Claims (1)
- １ リチウム、ナトリウムなどの軽金属或いはそ
れらの合金を活物質とする負極と、放電反応によ
り見掛け体積が増大する正極と、いずれか一方の
電極の他方極と対向する面に配置された微孔性樹
脂フイルムよりなるセパレータと、前記他方極と
セパレータとの間に形設された電解液層とを備え
る非水電解液電池。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129659A JPS618852A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 非水電解液電池 |
| GB08515550A GB2160705B (en) | 1984-06-22 | 1985-06-19 | Nonaqueous electrolyte cell |
| DE19853522261 DE3522261A1 (de) | 1984-06-22 | 1985-06-21 | Wasserfreie elektrolytzelle |
| FR858509472A FR2566587B1 (fr) | 1984-06-22 | 1985-06-21 | Pile a electrolyte non aqueux |
| CA000484770A CA1248173A (en) | 1984-06-22 | 1985-06-21 | Nonaqueous electrolyte cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59129659A JPS618852A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 非水電解液電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17257185A Division JPS6145568A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618852A JPS618852A (ja) | 1986-01-16 |
| JPH0560233B2 true JPH0560233B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=15014970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59129659A Granted JPS618852A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 非水電解液電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618852A (ja) |
| CA (1) | CA1248173A (ja) |
| DE (1) | DE3522261A1 (ja) |
| FR (1) | FR2566587B1 (ja) |
| GB (1) | GB2160705B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794057A (en) * | 1987-07-17 | 1988-12-27 | Duracell Inc. | Separator for electrochemical cells |
| JPH01258358A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-16 | Japan Vilene Co Ltd | リチウム電池用セパレータ |
| US5658356A (en) | 1995-05-05 | 1997-08-19 | Rayovac Corporation | Metal-air cathode can having reduced corner radius and electrochemical cells made therewith |
| US6382857B1 (en) | 1998-08-27 | 2002-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Bearing mechanism and conveying apparatus and recording apparatus |
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