JPH0588506B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0588506B2 JPH0588506B2 JP60136560A JP13656085A JPH0588506B2 JP H0588506 B2 JPH0588506 B2 JP H0588506B2 JP 60136560 A JP60136560 A JP 60136560A JP 13656085 A JP13656085 A JP 13656085A JP H0588506 B2 JPH0588506 B2 JP H0588506B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic electrolyte
- thin film
- separator
- cathode
- battery
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 claims description 31
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 20
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 10
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
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
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、陰極にLiを用い、電解液に電解質を
溶かした有機溶媒を用いた、いわゆる有機電解質
電池に関するものであり、詳細には、この種の電
池の内部抵抗の改善に関するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、陰極にLiを用い、電解液に電解質を
溶かした有機溶媒を用いた有機電解質電池におい
て、 陰極と対接する面にAl薄膜を真空薄膜形成技
術により形成したセパレータを用いることによ
り、 電池の設計変更することなく、初期インピーダ
ンスを低下し、保存後の内部インピーダンスの上
昇を抑えようとするものである。 〔従来の技術〕 電気陰性度の大きい金属リチウムを負極活物質
として使用し、陽極に二酸化マンガンやフツ化炭
素を活物質とした有機電解質電池は、上記金属リ
チウムの電極電位が極めて低いので約3Vと高い
電池電圧を示すとともに、上記金属リチウムの単
位重量当りの電気容量が大きいのでエネルギー密
度の高い電池の一つとして知られている。そし
て、この種の電池では、電解液に有機溶媒、例え
ばプロピレンカーボネートに過塩素酸リチウム等
の電解質を溶かしたものが使われ、この電解液中
では金属リチウムも陽極活物質も極めて安定なた
め、長期保存によつても電池容量の低下がなく、
保存性の点でも非常に良好なものとなつている。 したがつて、近年、この有機電解質電池は、長
期信頼性を必要とする電子ウオツチやICメモリ
のバツクアツプ電源として用途が広がりつつあ
る。 ところで、上述の電池においては、従来、放電
とともに電池の内部抵抗が増加し、さらに、高温
での保存によつても同様に電池の内部抵抗が大き
くなるという欠点があり、その改善が大きな課題
となつている。上記電池の内部抵抗の増加は、電
池の有効利用の妨げになり、例えば時計等に使用
した場合、内部抵抗による電圧低下から、時計駆
動電圧が低下し、時計が動かなくなつたり、液晶
表示が点灯しなくなる等の不具合を生じる。 このような内部抵抗の増加の原因としては、先
ず第一に、一般に有機電解質液中で金属リチウム
は、安定であるが非常に活性であるので、放電進
行とともに、あるいは高温下での保存中に、徐々
に有機電解液と反応し、その表面に不活性な化合
物被膜が生成することが考えられる。 この場合、反応量は電池の容量の点ではほとん
ど影響ない程度のものであるが、生成したリチウ
ム表面の被膜はリチウムのアノード反応を大きく
妨げる。このため、電池の内部抵抗の増加をもた
らす。 そこで、このような欠点を解消するために、例
えば米国特許第4002492号公報や米国特許第
4056885号公報には、リチウム・アルミニウム合
金を使用することが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述のリチウム・アルミニウム
合金を使用する場合には、この合金が陰極活物質
ではないために、所定の容量を確保するためには
電池サイズの変更等の設計変更を余儀なくされ、
また、複雑な構造の電池に適用するのは難しかつ
た。 本発明はかかる実情に鑑み提案されたものであ
つて、従来の構造に対して設計変更がほとんど必
要なく、内部抵抗の上昇が少なく電池電圧が安定
な有機電解質電池を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、陰極と陽極の間に介在されるセ
パレータにアルミニウムの薄膜を形成することが
インピーダンス特性改善に効果があることを見出
し本発明を完成するに至つたものであつて、Liを
主体とする陰極と、陽極と、上記陰極と対接する
面にAl薄膜を真空薄膜形成技術により形成した
セパレータと、有機電解液とからなることを特徴
とするものである。 本発明の有機電解質電池において、陰極の活物
質としてはLiが使用され、陽極の活物質としては
二酸化マンガンMnO2やフツ化炭素(CF)o等のよ
うな通常この種の電池の活物質として使用される
ものが使用される。 また、これら陰極活物質と陽極活物質との間に
は、ポリプロピレンの不織布等からなり有機電解
液が含浸されるセパレータが配設される。 上記セパレータに含浸される有機電解液として
は、一般に、炭酸プロピレン、ブチロラクトン、
テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタ
ン、1,3−ジオキソラン等の単独もしくは2種
以上の混合溶媒に、過塩素酸リチウムまたはホウ
フツ化リチウム等の電解質を溶解させたもの等が
使用される。 一方、上記セパレータの陰極活物質との対接面
には、真空蒸着法、スパツタリング法、イオンプ
レーテイング法等の真空薄膜形成技術によりAl
の薄膜が被着形成されている。 このAl薄膜の膜厚としては、0.02〜5μmの範囲
内であることが好ましい。膜厚が0.02μm未満で
は膜にピンホールが生じ均一な膜とならず、所定
の効果を得ることが難しくなる。、逆に膜厚が
5μmを越えると、真空薄膜形成技術で形成するに
は時間がかかり、生産性や製造コストの点で問題
が生ずる。 〔作用〕 このように、セパレータの陰極との対接面に
Al薄膜を形成することにより、陰極表面の不活
性化が防止される。 また、上記Al薄膜は、セパレータへの熱衝撃
を緩和する役割も果たす。例えば、いわゆるコイ
ン型の有機電解質電池にタブ端子をスポツト溶接
により溶接しようとすると、従来の有機電解質電
池では、Liの融点が189℃と低いことから、この
Liが溶けてメツシユ状のセパレータ中にしみ込む
虞れがあつた。これに対して、本発明の有機電解
質電池では、セパレータに被着されるAlの融点
がおよそ660℃程度であることから、このAl薄膜
が溶けてセパレータ中にしみ込むことはなく、熱
衝撃が緩和される。 〔実施例〕 以下、本発明の具体的な実施例について説明す
るが、本発明がこれら実施例に限定されるもので
はない。 実施例 1 市販の電解二酸化マンガンを300℃で約5時間
熱処理したもの88.9重量部に、9.3重量部のグラ
フアイトを加え、さらに1.8重量部のポリテトラ
フルオルエチレンをバインダとして加えて陽極ミ
ツクスとし、これを直径15.5mm、重量0.655gの陽
極ペレツト1を作製した。 次に、厚さ0.4mmのリチウム箔2を直径15.5mm
に打ち抜き、アノードカツプ3に貼り付けリチウ
ム陰極を形成した。 さらに、このリチウム陰極上にAl薄膜4を真
空蒸着法により被着したセパレータ5を置き、ポ
リプロピレンのガスケツト6をはめこみ、電解液
として1Mol/のLiClO4を溶解したプロピレン
カーボネートを注入し、先の陽極ペレツト1を入
れてカソードカン7をかぶせ、シールして第1図
に示すような有機電解質電池を組み立てた。な
お、上記セパレータ5には、厚さ300μmのポリプ
ロピレン不織布を使用した。 上述の方法に従い、セパレータ5に被着形成さ
れるAl薄膜4の膜厚を0.02μm,0.2μm,2.0μmと
して有機電解質電池を組み立て、それぞれ試料
1、試料2、試料3とした。 これら各試料を温度20℃,60℃,71℃の恒温槽
に貯蔵し、30日後のインピーダンスの変化を調べ
た。なお、インピーダンスは交流、1KHzの条件
で測定し、10サンプルの平均値とした。また、比
較のために、セパレータにAl薄膜を設けないで
有機電解質電池を作製し、これを比較例1として
同様にインピーダンスの変化を調べた。結果を第
1表に示す。
溶かした有機溶媒を用いた、いわゆる有機電解質
電池に関するものであり、詳細には、この種の電
池の内部抵抗の改善に関するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、陰極にLiを用い、電解液に電解質を
溶かした有機溶媒を用いた有機電解質電池におい
て、 陰極と対接する面にAl薄膜を真空薄膜形成技
術により形成したセパレータを用いることによ
り、 電池の設計変更することなく、初期インピーダ
ンスを低下し、保存後の内部インピーダンスの上
昇を抑えようとするものである。 〔従来の技術〕 電気陰性度の大きい金属リチウムを負極活物質
として使用し、陽極に二酸化マンガンやフツ化炭
素を活物質とした有機電解質電池は、上記金属リ
チウムの電極電位が極めて低いので約3Vと高い
電池電圧を示すとともに、上記金属リチウムの単
位重量当りの電気容量が大きいのでエネルギー密
度の高い電池の一つとして知られている。そし
て、この種の電池では、電解液に有機溶媒、例え
ばプロピレンカーボネートに過塩素酸リチウム等
の電解質を溶かしたものが使われ、この電解液中
では金属リチウムも陽極活物質も極めて安定なた
め、長期保存によつても電池容量の低下がなく、
保存性の点でも非常に良好なものとなつている。 したがつて、近年、この有機電解質電池は、長
期信頼性を必要とする電子ウオツチやICメモリ
のバツクアツプ電源として用途が広がりつつあ
る。 ところで、上述の電池においては、従来、放電
とともに電池の内部抵抗が増加し、さらに、高温
での保存によつても同様に電池の内部抵抗が大き
くなるという欠点があり、その改善が大きな課題
となつている。上記電池の内部抵抗の増加は、電
池の有効利用の妨げになり、例えば時計等に使用
した場合、内部抵抗による電圧低下から、時計駆
動電圧が低下し、時計が動かなくなつたり、液晶
表示が点灯しなくなる等の不具合を生じる。 このような内部抵抗の増加の原因としては、先
ず第一に、一般に有機電解質液中で金属リチウム
は、安定であるが非常に活性であるので、放電進
行とともに、あるいは高温下での保存中に、徐々
に有機電解液と反応し、その表面に不活性な化合
物被膜が生成することが考えられる。 この場合、反応量は電池の容量の点ではほとん
ど影響ない程度のものであるが、生成したリチウ
ム表面の被膜はリチウムのアノード反応を大きく
妨げる。このため、電池の内部抵抗の増加をもた
らす。 そこで、このような欠点を解消するために、例
えば米国特許第4002492号公報や米国特許第
4056885号公報には、リチウム・アルミニウム合
金を使用することが提案されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述のリチウム・アルミニウム
合金を使用する場合には、この合金が陰極活物質
ではないために、所定の容量を確保するためには
電池サイズの変更等の設計変更を余儀なくされ、
また、複雑な構造の電池に適用するのは難しかつ
た。 本発明はかかる実情に鑑み提案されたものであ
つて、従来の構造に対して設計変更がほとんど必
要なく、内部抵抗の上昇が少なく電池電圧が安定
な有機電解質電池を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、陰極と陽極の間に介在されるセ
パレータにアルミニウムの薄膜を形成することが
インピーダンス特性改善に効果があることを見出
し本発明を完成するに至つたものであつて、Liを
主体とする陰極と、陽極と、上記陰極と対接する
面にAl薄膜を真空薄膜形成技術により形成した
セパレータと、有機電解液とからなることを特徴
とするものである。 本発明の有機電解質電池において、陰極の活物
質としてはLiが使用され、陽極の活物質としては
二酸化マンガンMnO2やフツ化炭素(CF)o等のよ
うな通常この種の電池の活物質として使用される
ものが使用される。 また、これら陰極活物質と陽極活物質との間に
は、ポリプロピレンの不織布等からなり有機電解
液が含浸されるセパレータが配設される。 上記セパレータに含浸される有機電解液として
は、一般に、炭酸プロピレン、ブチロラクトン、
テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタ
ン、1,3−ジオキソラン等の単独もしくは2種
以上の混合溶媒に、過塩素酸リチウムまたはホウ
フツ化リチウム等の電解質を溶解させたもの等が
使用される。 一方、上記セパレータの陰極活物質との対接面
には、真空蒸着法、スパツタリング法、イオンプ
レーテイング法等の真空薄膜形成技術によりAl
の薄膜が被着形成されている。 このAl薄膜の膜厚としては、0.02〜5μmの範囲
内であることが好ましい。膜厚が0.02μm未満で
は膜にピンホールが生じ均一な膜とならず、所定
の効果を得ることが難しくなる。、逆に膜厚が
5μmを越えると、真空薄膜形成技術で形成するに
は時間がかかり、生産性や製造コストの点で問題
が生ずる。 〔作用〕 このように、セパレータの陰極との対接面に
Al薄膜を形成することにより、陰極表面の不活
性化が防止される。 また、上記Al薄膜は、セパレータへの熱衝撃
を緩和する役割も果たす。例えば、いわゆるコイ
ン型の有機電解質電池にタブ端子をスポツト溶接
により溶接しようとすると、従来の有機電解質電
池では、Liの融点が189℃と低いことから、この
Liが溶けてメツシユ状のセパレータ中にしみ込む
虞れがあつた。これに対して、本発明の有機電解
質電池では、セパレータに被着されるAlの融点
がおよそ660℃程度であることから、このAl薄膜
が溶けてセパレータ中にしみ込むことはなく、熱
衝撃が緩和される。 〔実施例〕 以下、本発明の具体的な実施例について説明す
るが、本発明がこれら実施例に限定されるもので
はない。 実施例 1 市販の電解二酸化マンガンを300℃で約5時間
熱処理したもの88.9重量部に、9.3重量部のグラ
フアイトを加え、さらに1.8重量部のポリテトラ
フルオルエチレンをバインダとして加えて陽極ミ
ツクスとし、これを直径15.5mm、重量0.655gの陽
極ペレツト1を作製した。 次に、厚さ0.4mmのリチウム箔2を直径15.5mm
に打ち抜き、アノードカツプ3に貼り付けリチウ
ム陰極を形成した。 さらに、このリチウム陰極上にAl薄膜4を真
空蒸着法により被着したセパレータ5を置き、ポ
リプロピレンのガスケツト6をはめこみ、電解液
として1Mol/のLiClO4を溶解したプロピレン
カーボネートを注入し、先の陽極ペレツト1を入
れてカソードカン7をかぶせ、シールして第1図
に示すような有機電解質電池を組み立てた。な
お、上記セパレータ5には、厚さ300μmのポリプ
ロピレン不織布を使用した。 上述の方法に従い、セパレータ5に被着形成さ
れるAl薄膜4の膜厚を0.02μm,0.2μm,2.0μmと
して有機電解質電池を組み立て、それぞれ試料
1、試料2、試料3とした。 これら各試料を温度20℃,60℃,71℃の恒温槽
に貯蔵し、30日後のインピーダンスの変化を調べ
た。なお、インピーダンスは交流、1KHzの条件
で測定し、10サンプルの平均値とした。また、比
較のために、セパレータにAl薄膜を設けないで
有機電解質電池を作製し、これを比較例1として
同様にインピーダンスの変化を調べた。結果を第
1表に示す。
【表】
この第1表より、Al薄膜を形成することによ
りインピーダンスの増加が抑制され、特にこの
Al薄膜の膜厚を2.0μmとしたときに効果が大きい
ことがわかる。 実施例 2 次に、本発明を、いわゆる渦巻式の有機電解質
電池に適用した実施例について説明する。 渦巻式電池の電極は、第2図および第3図に示
すように、集電用リード11、リチウムシート負
極12及びこのリチウムシート負極12の両面に
圧着したポリプロピレンの不織布からなるセパレ
ータ13によつて構成されている。 そして、本実施例では、このポリプロピレンの
セパレータ13のリチウムシート負極12との対
接面に、Al薄膜14が形成されている。なお、
本実施例では、このAl薄膜14は真空蒸着法に
よりリチウムシート負極12のサイズに合わせて
マスキングして行い、その膜厚は2.0μmとした。 このように構成される電極を用い、第4図およ
び第5図に示すように、上記集電用リード11を
中心にして間に陽極活物質15を充填して巻き込
み、カソードカン16に入れた後、ガスケツト1
7を介してアノードカン18により封入し、渦巻
型有機電解質電池を作製し試料4とした。このよ
うに、本発明は渦巻式電池のような複雑な構造の
電池にも何ら設計変更することなく適用できる。 この試料4を温度20℃,60℃,71℃の恒温槽に
貯蔵し、30日後のインピーダンスの変化を調べ
た。なお、インピーダンスは交流、1KHzの条件
で測定し、10サンプルの平均値とした。また、比
較のために、セパレータにAl薄膜を設けないで
渦巻式有機電解質電池を作製し、これを比較例2
として同様にインピーダンスの変化を調べた。結
果を第2表に示す。
りインピーダンスの増加が抑制され、特にこの
Al薄膜の膜厚を2.0μmとしたときに効果が大きい
ことがわかる。 実施例 2 次に、本発明を、いわゆる渦巻式の有機電解質
電池に適用した実施例について説明する。 渦巻式電池の電極は、第2図および第3図に示
すように、集電用リード11、リチウムシート負
極12及びこのリチウムシート負極12の両面に
圧着したポリプロピレンの不織布からなるセパレ
ータ13によつて構成されている。 そして、本実施例では、このポリプロピレンの
セパレータ13のリチウムシート負極12との対
接面に、Al薄膜14が形成されている。なお、
本実施例では、このAl薄膜14は真空蒸着法に
よりリチウムシート負極12のサイズに合わせて
マスキングして行い、その膜厚は2.0μmとした。 このように構成される電極を用い、第4図およ
び第5図に示すように、上記集電用リード11を
中心にして間に陽極活物質15を充填して巻き込
み、カソードカン16に入れた後、ガスケツト1
7を介してアノードカン18により封入し、渦巻
型有機電解質電池を作製し試料4とした。このよ
うに、本発明は渦巻式電池のような複雑な構造の
電池にも何ら設計変更することなく適用できる。 この試料4を温度20℃,60℃,71℃の恒温槽に
貯蔵し、30日後のインピーダンスの変化を調べ
た。なお、インピーダンスは交流、1KHzの条件
で測定し、10サンプルの平均値とした。また、比
較のために、セパレータにAl薄膜を設けないで
渦巻式有機電解質電池を作製し、これを比較例2
として同様にインピーダンスの変化を調べた。結
果を第2表に示す。
【表】
この第2表からも、Al薄膜の形成がインピー
ダンスの低下に効果のあることが明らかである。 実施例 3 フツ化炭素(CF)o70重量部、グラフアイト10
重量部、ボリテトラフルオルエチレン20重量部か
らなる混合物を陽極ミツクスとし、これを直径
15.5mm、重量0.655gの陽極ペレツトに加工した。 次に、厚さ0.4mmのリチウム箔を直径15.5mmに
打ち抜き、アノードカツプに貼り付けリチウム陰
極を形成した。 さらに、このリチウム陰極上に膜厚0.2μmのAl
薄膜を真空蒸着法により被着したセパレータを置
き、ポリプロピレンのガスケツトをはめこみ、電
解液として1Mol/の硼弗化リチウムを溶解し
たプロピレンカーボネート・1,2−ジメトキシ
エタン混合溶媒(容量比1:1)を注入し、先の
陽極ペレツトを入れてカソードカンをかぶせ、シ
ールして先の実施例1と同様に第1図に示すよう
な有機電解質電池を組み立て試料5とした。な
お、上記セパレータには、厚さ300μmのポリプロ
ピレン不織布を使用した。 この試料を温度20℃および60℃の恒温槽に貯蔵
し、30日後のインピーダンスの変化を調べた。な
お、インピーダンスは交流、1KHzの条件で測定
し、10サンプルの平均値とした。また、比較のた
めに、セパレータにAl薄膜を設けないで有機電
解質電池を作製し、これを比較例3として同様に
インピーダンスの変化を調べた。結果を第3表に
示す。
ダンスの低下に効果のあることが明らかである。 実施例 3 フツ化炭素(CF)o70重量部、グラフアイト10
重量部、ボリテトラフルオルエチレン20重量部か
らなる混合物を陽極ミツクスとし、これを直径
15.5mm、重量0.655gの陽極ペレツトに加工した。 次に、厚さ0.4mmのリチウム箔を直径15.5mmに
打ち抜き、アノードカツプに貼り付けリチウム陰
極を形成した。 さらに、このリチウム陰極上に膜厚0.2μmのAl
薄膜を真空蒸着法により被着したセパレータを置
き、ポリプロピレンのガスケツトをはめこみ、電
解液として1Mol/の硼弗化リチウムを溶解し
たプロピレンカーボネート・1,2−ジメトキシ
エタン混合溶媒(容量比1:1)を注入し、先の
陽極ペレツトを入れてカソードカンをかぶせ、シ
ールして先の実施例1と同様に第1図に示すよう
な有機電解質電池を組み立て試料5とした。な
お、上記セパレータには、厚さ300μmのポリプロ
ピレン不織布を使用した。 この試料を温度20℃および60℃の恒温槽に貯蔵
し、30日後のインピーダンスの変化を調べた。な
お、インピーダンスは交流、1KHzの条件で測定
し、10サンプルの平均値とした。また、比較のた
めに、セパレータにAl薄膜を設けないで有機電
解質電池を作製し、これを比較例3として同様に
インピーダンスの変化を調べた。結果を第3表に
示す。
【表】
この第3表より、陽極活物質にフツ化炭素を用
いた有機電解質電池においても、Al薄膜の形成
がインピーダンス増加抑制に有効であることがわ
かる。 〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明の有
機電解質電池においては、陰極(Li)と陽極の間
に設けられるセパレータの陰極との対接面にAl
薄膜を形成しているので、初期インピーダンスが
低下し、保存後の内部インピーダンスの上昇も抑
えられる。 また、上記Al薄膜の形成による電池の設計変
更は必要なく容易に製作変更することができ、他
の性能面で従来のものに比べて劣るところもな
い。 さらに、本発明は、例えば渦巻式有機電解質電
池等のような構造の複雑な電池にでも容易に適用
することができる。 あるいはタブ端子をスポツト溶接する必要があ
る場合等には、上記Al薄膜がセパレータへの熱
衝撃を緩和するという効果もある。
いた有機電解質電池においても、Al薄膜の形成
がインピーダンス増加抑制に有効であることがわ
かる。 〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明の有
機電解質電池においては、陰極(Li)と陽極の間
に設けられるセパレータの陰極との対接面にAl
薄膜を形成しているので、初期インピーダンスが
低下し、保存後の内部インピーダンスの上昇も抑
えられる。 また、上記Al薄膜の形成による電池の設計変
更は必要なく容易に製作変更することができ、他
の性能面で従来のものに比べて劣るところもな
い。 さらに、本発明は、例えば渦巻式有機電解質電
池等のような構造の複雑な電池にでも容易に適用
することができる。 あるいはタブ端子をスポツト溶接する必要があ
る場合等には、上記Al薄膜がセパレータへの熱
衝撃を緩和するという効果もある。
第1図は本発明をコイン型の有機電解質電池に
適用した一実施例を示す断面図である。第2図は
本発明を渦巻式の有機電解質電池に適用した場合
の電極の構成を一部切り欠いて示す展開図、第3
図は第2図A−A線における断面図、第4図は本
発明を適用した渦巻式の有機電解質電池の一部破
断側面図、第5図は第4図B−B線における断面
図である。 1……陽極ペレツト(陽極)、2……リチウム
箔(陰極)、12……リチウムシート負極(陰
極)、15……陽極活物質(陽極)、5,13……
セパレータ、4,14……Al薄膜。
適用した一実施例を示す断面図である。第2図は
本発明を渦巻式の有機電解質電池に適用した場合
の電極の構成を一部切り欠いて示す展開図、第3
図は第2図A−A線における断面図、第4図は本
発明を適用した渦巻式の有機電解質電池の一部破
断側面図、第5図は第4図B−B線における断面
図である。 1……陽極ペレツト(陽極)、2……リチウム
箔(陰極)、12……リチウムシート負極(陰
極)、15……陽極活物質(陽極)、5,13……
セパレータ、4,14……Al薄膜。
Claims (1)
- 1 Liを主体とする陰極と、陽極と、上記陰極と
対接する面にAl薄膜を真空薄膜形成技術により
形成したセパレータと、有機電解液とからなる有
機電解質電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60136560A JPS61294756A (ja) | 1985-06-22 | 1985-06-22 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60136560A JPS61294756A (ja) | 1985-06-22 | 1985-06-22 | 有機電解質電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61294756A JPS61294756A (ja) | 1986-12-25 |
JPH0588506B2 true JPH0588506B2 (ja) | 1993-12-22 |
Family
ID=15178089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60136560A Granted JPS61294756A (ja) | 1985-06-22 | 1985-06-22 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61294756A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5948569A (en) * | 1997-07-21 | 1999-09-07 | Duracell Inc. | Lithium ion electrochemical cell |
US6761744B1 (en) | 1999-07-16 | 2004-07-13 | Quallion Llc | Lithium thin film lamination technology on electrode to increase battery capacity |
US8445137B1 (en) | 2002-11-27 | 2013-05-21 | Quallion Llc | Primary battery having sloped voltage decay |
CN101897072B (zh) | 2007-12-14 | 2013-06-05 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池及其制造方法 |
-
1985
- 1985-06-22 JP JP60136560A patent/JPS61294756A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61294756A (ja) | 1986-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4002492A (en) | Rechargeable lithium-aluminum anode | |
CA2345518C (en) | Sandwich cathode design for alkali metal electrochemical cell with high discharge rate capability | |
US7794883B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
US4318969A (en) | Electrochemical cell | |
US7531274B1 (en) | Sandwich electrode design having relatively thin current collectors | |
JP2558519B2 (ja) | ボタン形リチウム有機二次電池およびその製造方法 | |
JP3081336B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JPH05234583A (ja) | リチウム二次電池用負極およびそれを用いたリチウム二次電池 | |
JPH0588506B2 (ja) | ||
JPH0665044B2 (ja) | リチウム有機一次電池 | |
JPH0425676B2 (ja) | ||
JPH0456079A (ja) | リチウム二次電池用非水電解液並にリチウム二次電池 | |
US4891282A (en) | Organic electrolyte cell | |
JP3202880B2 (ja) | 結晶性リチウム金属、その製造方法およびリチウム二次電池 | |
JPH0746602B2 (ja) | リチウム有機二次電池の製造方法 | |
JPH0424828B2 (ja) | ||
JPH0763016B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
JP3005688B2 (ja) | リチウム電池 | |
JPH08222209A (ja) | 非水電解液電池とその正極の製造方法 | |
JP2673836B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JPH0254870A (ja) | 有機電解液電池 | |
JPH01105464A (ja) | 有機電解質電池 | |
JPS6182674A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPH03238770A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
JPH0831318B2 (ja) | 有機電解質電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |