JPH067483B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPH067483B2 JPH067483B2 JP59130560A JP13056084A JPH067483B2 JP H067483 B2 JPH067483 B2 JP H067483B2 JP 59130560 A JP59130560 A JP 59130560A JP 13056084 A JP13056084 A JP 13056084A JP H067483 B2 JPH067483 B2 JP H067483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manganese dioxide
- battery
- active material
- positive electrode
- aqueous electrolyte
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/502—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese for non-aqueous cells
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 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、正極と、非水電解液と
を備えた非水電解液電池に係り、特に正極の改良に関す
るものである。
らの合金を活物質とする負極と、正極と、非水電解液と
を備えた非水電解液電池に係り、特に正極の改良に関す
るものである。
(ロ) 従来の技術 非水電解液電池の正極活物質としては種々提案されてい
るが、資源的に豊富、安価であると共に安定性に優れる
という観点から二酸化マンガンが有望視され且実用化に
至っている。
るが、資源的に豊富、安価であると共に安定性に優れる
という観点から二酸化マンガンが有望視され且実用化に
至っている。
ところで非水電解液電池の正極活物質として二酸化マン
ガンを用いる場合には、負極活物質が水分と反応性を富
むため、予じめ二酸化マンガンを熱処理して水分を除去
しておく必要がある。斯る技術については特公昭57-406
4号公報に詳しく記載されている。
ガンを用いる場合には、負極活物質が水分と反応性を富
むため、予じめ二酸化マンガンを熱処理して水分を除去
しておく必要がある。斯る技術については特公昭57-406
4号公報に詳しく記載されている。
而して、近年においてはこの種電池の用途拡大に伴い更
に電池特性の改善が望まれている。例えば電池を電源と
する電気機器の用途に対応して電池も低温域でも優れた
特性を有するものが望まれている。
に電池特性の改善が望まれている。例えば電池を電源と
する電気機器の用途に対応して電池も低温域でも優れた
特性を有するものが望まれている。
電池の放電特性に及ぼす大きな要因の一つとして電極活
物質の表面積が挙げられる。表面積が大であるほど反応
面積が大きくなり反応が円滑に進むことになる。斯る点
を考慮すると、活物質として用いる二酸化マンガンは一
般的に用いられている電解二酸化マンガンより、表面積
の大きい化学二酸化マンガンの方が好ましいと思われる
が、化学二酸化マンガンは活性度が高く、表面の活性酸
素が電解液を分解させてガス発生を誘起し、内部抵抗が
増大するという問題があり、化学二酸化マンガンのみで
正極活物質を構成することは好ましくない。
物質の表面積が挙げられる。表面積が大であるほど反応
面積が大きくなり反応が円滑に進むことになる。斯る点
を考慮すると、活物質として用いる二酸化マンガンは一
般的に用いられている電解二酸化マンガンより、表面積
の大きい化学二酸化マンガンの方が好ましいと思われる
が、化学二酸化マンガンは活性度が高く、表面の活性酸
素が電解液を分解させてガス発生を誘起し、内部抵抗が
増大するという問題があり、化学二酸化マンガンのみで
正極活物質を構成することは好ましくない。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は常温下での初期特性及び保存特性を低下させる
ことなく低温下において優れた電池特性を示す非水電解
液電池を提供せんとするものである。
ことなく低温下において優れた電池特性を示す非水電解
液電池を提供せんとするものである。
(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、電解二酸化マンガンと
化学二酸化マンガンの混合物を活物質とする正極と、非
水電解液とを備えた非水電解液電池にある。
らの合金を活物質とする負極と、電解二酸化マンガンと
化学二酸化マンガンの混合物を活物質とする正極と、非
水電解液とを備えた非水電解液電池にある。
(ホ) 作 用 正極活物質として電解二酸化マンガンと化学二酸化マン
ガンの混合物を用いているので、夫々の単独の場合にお
ける欠点が補なわれ、且相乗効果によって特性が向上す
る。
ガンの混合物を用いているので、夫々の単独の場合にお
ける欠点が補なわれ、且相乗効果によって特性が向上す
る。
(ヘ) 実施例 以下本発明の実施例について詳述する。
積極活物質として用いた二種の二酸化マンガンは夫々次
述の表面積、粒径を有するものである。即ち電解二酸化
マンガンは表面積40〜60m2/g、粒子径４４μ以下が９６
％を占めるもの、又化学二酸化マンガンは表面積80〜10
0m2/g、粒子径４４μ以下が８０％を占めるものであ
る。
述の表面積、粒径を有するものである。即ち電解二酸化
マンガンは表面積40〜60m2/g、粒子径４４μ以下が９６
％を占めるもの、又化学二酸化マンガンは表面積80〜10
0m2/g、粒子径４４μ以下が８０％を占めるものであ
る。
正極の作成； 上記の電解二酸化マンガン及び化学二酸化マンガンを５
０：５０の重量比率で混合したものを活物質とし、この
活物質９０重量部に対して導電剤としてグラファイト８
重量部、粘着剤としてのフッ素樹脂１重量部及び糊料液
としてのポリビニールアルコール水溶液１重量部を混合
したるペーストをステンレス網よりなる芯体に塗着して
乾燥して正極とする。
０：５０の重量比率で混合したものを活物質とし、この
活物質９０重量部に対して導電剤としてグラファイト８
重量部、粘着剤としてのフッ素樹脂１重量部及び糊料液
としてのポリビニールアルコール水溶液１重量部を混合
したるペーストをステンレス網よりなる芯体に塗着して
乾燥して正極とする。
負極はリチウム圧延板を所定寸法に打抜いたものであ
る。又セパレータはポリプロピレン不織布よりなり、プ
ロピレンカーボネートと１，２ジメトキシエタンとの等
体積混合溶媒に過塩素酸リチウムを０．６モル／溶解
した非水電解液が含浸保持されている。
る。又セパレータはポリプロピレン不織布よりなり、プ
ロピレンカーボネートと１，２ジメトキシエタンとの等
体積混合溶媒に過塩素酸リチウムを０．６モル／溶解
した非水電解液が含浸保持されている。
第１図は上記各要素を用いて組立てた直径12.0mm、高さ
11.0mmの円筒型非水電解液電池を示し、正極(1)と負極
(2)とをセパレータ(3)を介して巻回せる渦巻電極体が正
極内缶(4)に嵌着された後、正極端子兼用の外装缶(5)内
に収納されている。そして周縁に絶縁パッキング(6)を
配設せる負極端子兼用の封口蓋(7)によって外装缶(5)の
開口部が閉塞されている。(8)は渦巻電極体の巻芯を兼
ねる負極集電体棒である。この電池を(A)とする。
11.0mmの円筒型非水電解液電池を示し、正極(1)と負極
(2)とをセパレータ(3)を介して巻回せる渦巻電極体が正
極内缶(4)に嵌着された後、正極端子兼用の外装缶(5)内
に収納されている。そして周縁に絶縁パッキング(6)を
配設せる負極端子兼用の封口蓋(7)によって外装缶(5)の
開口部が閉塞されている。(8)は渦巻電極体の巻芯を兼
ねる負極集電体棒である。この電池を(A)とする。
次に正極活物質として電解二酸化マンガンを単独で用い
た比較電池(B)、又化学二酸化マンガンを単独で用いた
比較電池(C)を夫々作成した。尚、比較電池(B)(C)は正
極活物質を除いて他の要素は本発明電池(A)と同様であ
る。第２図乃至第４図はこれら電池の放電特性比較図を
示し、第２図は負荷６００Ω、温度２３℃における初期
特性、第３図は負荷６００Ω、温度−２０℃における低
温初期特性、第４図は６０℃で３ケ月保存後の負荷６０
０Ω、温度２３℃における保存特性である。第２図乃至
第４図を参照すると、常温下或いは低温下にかかわらず
初期特性においては正極活物質として化学二酸化マンガ
ンのみを用いた比較電池(C)が本発明電池(A)より若干優
れた特性を示していることがわかる。この理由は正極活
物質の表面積の差異に基づくと考えられる。
た比較電池(B)、又化学二酸化マンガンを単独で用いた
比較電池(C)を夫々作成した。尚、比較電池(B)(C)は正
極活物質を除いて他の要素は本発明電池(A)と同様であ
る。第２図乃至第４図はこれら電池の放電特性比較図を
示し、第２図は負荷６００Ω、温度２３℃における初期
特性、第３図は負荷６００Ω、温度−２０℃における低
温初期特性、第４図は６０℃で３ケ月保存後の負荷６０
０Ω、温度２３℃における保存特性である。第２図乃至
第４図を参照すると、常温下或いは低温下にかかわらず
初期特性においては正極活物質として化学二酸化マンガ
ンのみを用いた比較電池(C)が本発明電池(A)より若干優
れた特性を示していることがわかる。この理由は正極活
物質の表面積の差異に基づくと考えられる。
ところが第４図から明らかなように６０℃、３ケ月保存
後の特性においては比較電池(C)は極端に低下し本発明
電池(A)の優位性が顕著となる。この理由は前述したよ
うに化学二酸化マンガンは活性度が高く表面の活性酸素
が電解液を分解させることを因として内部抵抗が増大す
るためと考えられる。
後の特性においては比較電池(C)は極端に低下し本発明
電池(A)の優位性が顕著となる。この理由は前述したよ
うに化学二酸化マンガンは活性度が高く表面の活性酸素
が電解液を分解させることを因として内部抵抗が増大す
るためと考えられる。
このように第２図乃至第４図の結果から総合的にみて本
発明電池(A)が比較電池(B)(C)に比して優れていること
が理解される。
発明電池(A)が比較電池(B)(C)に比して優れていること
が理解される。
次に本発明電池において正極活物質としての電解二酸化
マンガンと化学二酸化マンガンとの混合比率を変化させ
た時の初期及び保存特性を第５図に示す。
マンガンと化学二酸化マンガンとの混合比率を変化させ
た時の初期及び保存特性を第５図に示す。
尚、第５図において実線は初期特性であり負荷600Ω、
温度−２０℃での放電特性、破線は保存特性であり６０
℃、３ケ月保存後、負荷600Ω、温度−２０℃での放電
特性である。又、ＥＭＤは電解二酸化マンガン、ＣＭＤ
は化学二酸化マンガンを示す。第５図から、初期特性で
は化学二酸化マンガンを１０重量％以上混合すると放電
時間が長くなり、又保存特性では５０重量％の混合時に
ピーク値を示していることがわかる。第５図に示す特性
から化学二酸化マンガンの混合比率としては１０〜９０
重量％が好ましく、４０〜６０重量％が特に好ましい。
温度−２０℃での放電特性、破線は保存特性であり６０
℃、３ケ月保存後、負荷600Ω、温度−２０℃での放電
特性である。又、ＥＭＤは電解二酸化マンガン、ＣＭＤ
は化学二酸化マンガンを示す。第５図から、初期特性で
は化学二酸化マンガンを１０重量％以上混合すると放電
時間が長くなり、又保存特性では５０重量％の混合時に
ピーク値を示していることがわかる。第５図に示す特性
から化学二酸化マンガンの混合比率としては１０〜９０
重量％が好ましく、４０〜６０重量％が特に好ましい。
尚、本発明電池の例として円筒型電池の場合について述
べたが、扁平型電池の二酸化マンガン正極にも適用しう
ることは明白である。
べたが、扁平型電池の二酸化マンガン正極にも適用しう
ることは明白である。
(ト) 発明の効果 上述した如く、正極活物質として二酸化マンガンを用い
る非水電解液電池において、電解二酸化マンガンと化学
二酸化マンガンとの混合物を正極活物質として用いるこ
とにより、常温下での初期特性及び保存特性を低下させ
ることなく低温下での放電特性を改善することができる
ものであり、この種電池の用途拡大に資するところ極め
て大である。
る非水電解液電池において、電解二酸化マンガンと化学
二酸化マンガンとの混合物を正極活物質として用いるこ
とにより、常温下での初期特性及び保存特性を低下させ
ることなく低温下での放電特性を改善することができる
ものであり、この種電池の用途拡大に資するところ極め
て大である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例による円筒型非水電解液電池
の半断面図、第２図乃至第４図は本発明電池と比較電池
との放電特性比較図、第５図は電解二酸化マンガンと化
学二酸化マンガンとの混合比と、放電時間との関係を示
す図である。 (1)…正極、(2)…負極、(3)…セパレータ、(4)…正極内
缶、(5)…外装缶、(6)…絶縁パッキング、(7)…封口
蓋、(8)…負極集電棒、(A)…本発明電池、(B)(C)…比較
電池。
の半断面図、第２図乃至第４図は本発明電池と比較電池
との放電特性比較図、第５図は電解二酸化マンガンと化
学二酸化マンガンとの混合比と、放電時間との関係を示
す図である。 (1)…正極、(2)…負極、(3)…セパレータ、(4)…正極内
缶、(5)…外装缶、(6)…絶縁パッキング、(7)…封口
蓋、(8)…負極集電棒、(A)…本発明電池、(B)(C)…比較
電池。
Claims (2)
- 【請求項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、電解二酸化マンガ
ンと化学二酸化マンガンの混合物を活物質とする正極
と、非水電解液とを備えた非水電解液電池。 - 【請求項２】前記化学二酸化マンガンの混合量が、前記
電解二酸化マンガンと化学二酸化マンガンの合計に対し
て４０〜６０重量％である特許請求の範囲第項記載の
非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130560A JPH067483B2 (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59130560A JPH067483B2 (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110863A JPS6110863A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH067483B2 true JPH067483B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=15037172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59130560A Expired - Lifetime JPH067483B2 (ja) | 1984-06-25 | 1984-06-25 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067483B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2565259B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1996-12-18 | ソニー株式会社 | 有機電解質電池 |
| JP2751169B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1998-05-18 | ソニー株式会社 | 有機電解液電池 |
| JP2553920B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1996-11-13 | 日本電池株式会社 | 非水電解液二次電池およびそれに用いる正極活物質の製造方法 |
| JPH0536408A (ja) * | 1991-07-26 | 1993-02-12 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解液電池 |
| KR19980059069A (ko) * | 1996-12-30 | 1998-10-07 | 손욱 | 리튬 전지의 극판용 활물질 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58145061A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-08-29 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリマンガン電池 |
-
1984
- 1984-06-25 JP JP59130560A patent/JPH067483B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58145061A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-08-29 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリマンガン電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110863A (ja) | 1986-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |