JPH0665044B2 - リチウム有機一次電池 - Google Patents
リチウム有機一次電池Info
- Publication number
- JPH0665044B2 JPH0665044B2 JP59195337A JP19533784A JPH0665044B2 JP H0665044 B2 JPH0665044 B2 JP H0665044B2 JP 59195337 A JP59195337 A JP 59195337A JP 19533784 A JP19533784 A JP 19533784A JP H0665044 B2 JPH0665044 B2 JP H0665044B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- battery
- negative electrode
- foil
- circuit voltage
- 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
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリチウム有機一次電池に関する。
リチウム有機一次電池では、負極にホイル状の金属リチ
ウムが用いられているが、リチウムが非常に活性に富む
ため、二次電池では充放電特性の低下を引き起すなどの
問題がり、そのため、リチウムをアルミニウムで合金化
して、リチウムの活性を下げ、充放電特性を向上させる
ことが提案されている（米国特許第4,002,492号明細
書）。これは二次電池では一次電池におけるほど放電容
量の低下に対して考慮を払う必要がなく、合金化による
放電容量の低下よりも充放電特性の向上の方がより望ま
しいことに立脚している。したがって合金化の程度もリ
チウム含有量が原子パーセントで約63〜92％とかなりリ
チウム含有量が低くなるまで合金化が行なわれている。
ウムが用いられているが、リチウムが非常に活性に富む
ため、二次電池では充放電特性の低下を引き起すなどの
問題がり、そのため、リチウムをアルミニウムで合金化
して、リチウムの活性を下げ、充放電特性を向上させる
ことが提案されている（米国特許第4,002,492号明細
書）。これは二次電池では一次電池におけるほど放電容
量の低下に対して考慮を払う必要がなく、合金化による
放電容量の低下よりも充放電特性の向上の方がより望ま
しいことに立脚している。したがって合金化の程度もリ
チウム含有量が原子パーセントで約63〜92％とかなりリ
チウム含有量が低くなるまで合金化が行なわれている。
しかしながら、一次電池では放電容量の損失が電池特性
の大きな欠点としてあらわれるため、負極に関してリチ
ウムの活性を低下させるような研究はほとんど行なわれ
ていないのが現状である。
の大きな欠点としてあらわれるため、負極に関してリチ
ウムの活性を低下させるような研究はほとんど行なわれ
ていないのが現状である。
しかしながら、一次電池でも、リチウムの活性が強すぎ
るために、貯蔵中にリチウムが有機電解液と反応して、
リチウム表面に電池反応に関与しないリチウムの有機物
被膜が生成し、リチウム負極の界面抵抗が高くなって、
特に閉路電圧特性などの電池性能が低下するという問題
がある。
るために、貯蔵中にリチウムが有機電解液と反応して、
リチウム表面に電池反応に関与しないリチウムの有機物
被膜が生成し、リチウム負極の界面抵抗が高くなって、
特に閉路電圧特性などの電池性能が低下するという問題
がある。
本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
あり、負極リチウムの正極と対向する面に、アルミニウ
ムの薄いホイルを配置することによって、放電容量の大
きな損失を招くことなく、リチウムの活性度を下げて電
解液との反応性を低下させ、電解液とリチウムとの反応
に基づく負極の界面抵抗の増加を抑制して、貯蔵特性な
らびに閉路電圧特性の優れたリチウム電池を提供したも
のである。
あり、負極リチウムの正極と対向する面に、アルミニウ
ムの薄いホイルを配置することによって、放電容量の大
きな損失を招くことなく、リチウムの活性度を下げて電
解液との反応性を低下させ、電解液とリチウムとの反応
に基づく負極の界面抵抗の増加を抑制して、貯蔵特性な
らびに閉路電圧特性の優れたリチウム電池を提供したも
のである。
すなわち、負極リチウムの正極に対向する面に、前記の
ようにアルミニウムの薄いホイルを配置しておくと、電
解液中でリチウムと上記アルミニウムとの電気化学的合
金化反応が進行し、リチウム表面にリチウム−アルミニ
ウム合金の薄い層が形成され、このリチウム−アルミニ
ウム合金はリチウムより反応性が低いので、電解液との
反応が抑制され、電解液との反応に基づくリチウムの有
機物被膜の生成が減少し、それによって負極の界面抵抗
が減少して貯蔵特性ならびに閉路電圧特性が向上するの
である。
ようにアルミニウムの薄いホイルを配置しておくと、電
解液中でリチウムと上記アルミニウムとの電気化学的合
金化反応が進行し、リチウム表面にリチウム−アルミニ
ウム合金の薄い層が形成され、このリチウム−アルミニ
ウム合金はリチウムより反応性が低いので、電解液との
反応が抑制され、電解液との反応に基づくリチウムの有
機物被膜の生成が減少し、それによって負極の界面抵抗
が減少して貯蔵特性ならびに閉路電圧特性が向上するの
である。
リチウムと電気化学的に合金化させるアルミニウムのホ
イルは１μｍ程度からと非常に薄いものでよく、負極に
用いるリチウム（通常、ホイル状のリチウムが用いられ
る）に対してはその1/200以上の厚さがあればよい。上
記リチウムと電気化学的に合金化させるアルミニウムの
ホイルは、厚くても界面抵抗の低下をはかる面からは何
らさしつかえないが、一次電池ではアルミニウムの増え
た分だけ放電容量が減じることになるので、厚くてもリ
チウムホイルの厚さの10/200以下にする必要がある。上
記リチウムと電気化学的に合金化させるアルミニウムの
ホイルのリチウムホイルの厚さに対する比を原子パーセ
ントに換算するとリチウムとの合計中リチウムと電気化
学的に合金化する金属の量が0.1〜６％に相当する。
イルは１μｍ程度からと非常に薄いものでよく、負極に
用いるリチウム（通常、ホイル状のリチウムが用いられ
る）に対してはその1/200以上の厚さがあればよい。上
記リチウムと電気化学的に合金化させるアルミニウムの
ホイルは、厚くても界面抵抗の低下をはかる面からは何
らさしつかえないが、一次電池ではアルミニウムの増え
た分だけ放電容量が減じることになるので、厚くてもリ
チウムホイルの厚さの10/200以下にする必要がある。上
記リチウムと電気化学的に合金化させるアルミニウムの
ホイルのリチウムホイルの厚さに対する比を原子パーセ
ントに換算するとリチウムとの合計中リチウムと電気化
学的に合金化する金属の量が0.1〜６％に相当する。
つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ 厚さ0.23mm、直径14mmのリチウムホイルに厚さ５μｍ、
直径14mmのアルミニウムホイルを重ねアルミニウムホイ
ル側を正極と対向する側に配置して負極とし、正極に二
硫化チタンを正極活物質とする成形合剤を用い、電解液
に４−メチル−１，３−ジオキソランと１，２−ジメト
キシエタンとヘキサメチルホスホルアミドとの容量比6
0：34.8：5.2の混合溶媒にＬｉＰＦ６を１mol／溶解
した有機電解質溶液を用いて、第１図に示す構成のボタ
ン形電池を作製した。
直径14mmのアルミニウムホイルを重ねアルミニウムホイ
ル側を正極と対向する側に配置して負極とし、正極に二
硫化チタンを正極活物質とする成形合剤を用い、電解液
に４−メチル−１，３−ジオキソランと１，２−ジメト
キシエタンとヘキサメチルホスホルアミドとの容量比6
0：34.8：5.2の混合溶媒にＬｉＰＦ６を１mol／溶解
した有機電解質溶液を用いて、第１図に示す構成のボタ
ン形電池を作製した。
第１図において、１はステンレス鋼製で表面にニッケル
メッキを施した負極缶で、２はステンレス鋼網よりなる
負極集電体であり、３は負極で、この負極３はリチウム
ホイル3aとその正極と対向する面に配置されたリチウム
と電気化学的に合金化させるアルミニウムの薄いホイル
3bとから形成されている。そして、このアルミニウムは
電解液の存在によってリチウムと電気化学的に合金化し
て、リチウム−アルミニウム合金となっている。４は微
孔性ポリプロピレンフイルムよりなるセパレータで、５
はポリプロピレン不織布よりなる電解液吸収体、６は二
硫化チタンを正極活物質とする成形合剤よりなる正極
で、７はステンレス鋼網よりなる正極集電体、８はステ
ンレス鋼製で表面にニッケルメッキを施した正極缶、９
はポリプロピレン製の環状ガスケットである。
メッキを施した負極缶で、２はステンレス鋼網よりなる
負極集電体であり、３は負極で、この負極３はリチウム
ホイル3aとその正極と対向する面に配置されたリチウム
と電気化学的に合金化させるアルミニウムの薄いホイル
3bとから形成されている。そして、このアルミニウムは
電解液の存在によってリチウムと電気化学的に合金化し
て、リチウム−アルミニウム合金となっている。４は微
孔性ポリプロピレンフイルムよりなるセパレータで、５
はポリプロピレン不織布よりなる電解液吸収体、６は二
硫化チタンを正極活物質とする成形合剤よりなる正極
で、７はステンレス鋼網よりなる正極集電体、８はステ
ンレス鋼製で表面にニッケルメッキを施した正極缶、９
はポリプロピレン製の環状ガスケットである。
比較例１ 負極に厚さ0.23mm、直径14mmのリチウムホイルを用いた
ほかは実施例１と同様の電池を作製した。
ほかは実施例１と同様の電池を作製した。
上記実施例１の電池および比較例１の電池の20℃におけ
る開路電圧、閉路電圧およびインピーダンスを測定し
た。また上記電池を60℃で60日間貯蔵後の開路電圧、閉
路電圧および120Hzインピーダンスを測定した。それら
の結果を第１表に示す。
る開路電圧、閉路電圧およびインピーダンスを測定し
た。また上記電池を60℃で60日間貯蔵後の開路電圧、閉
路電圧および120Hzインピーダンスを測定した。それら
の結果を第１表に示す。
また前記実施例１の電池および比較例１の電池を60℃で
貯蔵した際の貯蔵に伴なう開路電圧変化、閉路電圧変化
および120Hzのインピーダンス変化を調べ、開路電圧変
化を第２図に、閉路電圧変化を第３図に、インピーダン
ス変化を第４図に示した。
貯蔵した際の貯蔵に伴なう開路電圧変化、閉路電圧変化
および120Hzのインピーダンス変化を調べ、開路電圧変
化を第２図に、閉路電圧変化を第３図に、インピーダン
ス変化を第４図に示した。
第１表に示すように、本発明の実施例１の電池は、従来
電池である比較例１の電池に比べて、120Hzインピーダ
ンス（負極の界面抵抗を含んだインピーダンス）が小さ
く、閉路電圧特性が優れていた。また第１表ならびに第
３〜４図に示すように、本発明の実施例１の電池は、高
温貯蔵によるインピーダンスの増加が少なく、閉路電圧
の低下が少なかった。
電池である比較例１の電池に比べて、120Hzインピーダ
ンス（負極の界面抵抗を含んだインピーダンス）が小さ
く、閉路電圧特性が優れていた。また第１表ならびに第
３〜４図に示すように、本発明の実施例１の電池は、高
温貯蔵によるインピーダンスの増加が少なく、閉路電圧
の低下が少なかった。
以上説明したように、本発明によれば負極リチウムの正
極と対向する面にアルミニウムの薄いホイルを配置する
ことにより、貯蔵特性および閉路電圧特性が向上した。
極と対向する面にアルミニウムの薄いホイルを配置する
ことにより、貯蔵特性および閉路電圧特性が向上した。
第１図は本発明のリチウム電池の一実施例を示す断面図
であり、第２図は本発明の実施例１の電池と比較例１の
電池の貯蔵に伴なう開路電圧の変化を示す図、第３図は
本発明の実施例１の電池と比較例１の電池の貯蔵に伴な
う閉路電圧の変化を示す図であり、第４図は本発明の実
施例１の電池と比較例１の電池の貯蔵に伴なう120Hzイ
ンピーダンス変化を示す図である。 ３……負極、3a……リチウムホイル、3b……アルミニウ
ムの薄いホイル、４……セパレータ、６……正極
であり、第２図は本発明の実施例１の電池と比較例１の
電池の貯蔵に伴なう開路電圧の変化を示す図、第３図は
本発明の実施例１の電池と比較例１の電池の貯蔵に伴な
う閉路電圧の変化を示す図であり、第４図は本発明の実
施例１の電池と比較例１の電池の貯蔵に伴なう120Hzイ
ンピーダンス変化を示す図である。 ３……負極、3a……リチウムホイル、3b……アルミニウ
ムの薄いホイル、４……セパレータ、６……正極
Claims (1)
- 【請求項１】リチウムを負極活物質とするリチウム有機
一次電池において、リチウムの正極と対向する面に、リ
チウムの厚さの1/200〜10/200の厚さのアルミニウムの
薄いホイルを配置したことを特徴とするリチウム有機一
次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195337A JPH0665044B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | リチウム有機一次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59195337A JPH0665044B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | リチウム有機一次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174264A JPS6174264A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0665044B2 true JPH0665044B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16339494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195337A Expired - Lifetime JPH0665044B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | リチウム有機一次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665044B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013176897A2 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | The Procter & Gamble Company | Composition for reduction of trpa1 and trpv1 sensations |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126157A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-30 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
| JPS63126159A (ja) * | 1986-11-15 | 1988-05-30 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
| JPH084002B2 (ja) * | 1986-11-21 | 1996-01-17 | 日立マクセル株式会社 | リチウム電池 |
| JPS63175348A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
| JPS63175349A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム−二酸化マンガン電池 |
| JP2812943B2 (ja) * | 1987-10-17 | 1998-10-22 | ソニー株式会社 | 有機電解質電池 |
| JPH0673303B2 (ja) * | 1988-07-01 | 1994-09-14 | 三洋電機株式会社 | 非水系電解液電池 |
| JPH06231755A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-08-19 | Hitachi Maxell Ltd | ボタン形リチウム有機二次電池およびその製造方法 |
| WO2024043273A1 (ja) * | 2022-08-24 | 2024-02-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム一次電池 |
| WO2024204693A1 (ja) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム一次電池 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176875A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 非水電解液電池 |
| US4448861A (en) * | 1983-06-24 | 1984-05-15 | Rayovac Corporation | Lithium-thionyl chloride cell with lithium surface alloys to reduce voltage delay |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59195337A patent/JPH0665044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013176897A2 (en) | 2012-05-25 | 2013-11-28 | The Procter & Gamble Company | Composition for reduction of trpa1 and trpv1 sensations |
| EP2998001A1 (en) | 2012-05-25 | 2016-03-23 | The Procter and Gamble Company | Composition for reduction of trpa1 and trpv1 sensations |
| EP3533436A1 (en) | 2012-05-25 | 2019-09-04 | The Procter & Gamble Company | Compositions comprising menthol, isobornyl butyrate and apritone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6174264A (ja) | 1986-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |