JPH067491B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPH067491B2 JPH067491B2 JP5905785A JP5905785A JPH067491B2 JP H067491 B2 JPH067491 B2 JP H067491B2 JP 5905785 A JP5905785 A JP 5905785A JP 5905785 A JP5905785 A JP 5905785A JP H067491 B2 JPH067491 B2 JP H067491B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- lithium
- aqueous electrolyte
- positive electrode
- negative electrode
- 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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はリチウム又はリチウム合金を活物質とする負極
と、非水電解液と、正極とを備える非水電解液電池に関
するものである。
と、非水電解液と、正極とを備える非水電解液電池に関
するものである。
(ロ) 従来の技術 非水電解液電池としては、二酸化マンガンやフッ化炭素
などを正極活物質とする３Ｖ系が既に実用化されてお
り、また例えば特開昭55-137669号公報に開示されてい
るように酸化第二銅、二硫化鉄、三酸化ビスマスなどを
正極活物質とする1.5Ｖ系も提案されている。
などを正極活物質とする３Ｖ系が既に実用化されてお
り、また例えば特開昭55-137669号公報に開示されてい
るように酸化第二銅、二硫化鉄、三酸化ビスマスなどを
正極活物質とする1.5Ｖ系も提案されている。
ところでこの種電池は負極活物質として水分との反応性
に富むリチウムを用いるため電池組立に際しては水分の
混入を阻止するように工夫されている。しかしながら、
電池保存中に外部から水分が侵入し、その水分とリチウ
ムが反応してリチウム極表面に水酸化リチウムよりなる
絶縁被膜が生成して内部抵抗が上昇し、放電容量が低下
するという問題があった。
に富むリチウムを用いるため電池組立に際しては水分の
混入を阻止するように工夫されている。しかしながら、
電池保存中に外部から水分が侵入し、その水分とリチウ
ムが反応してリチウム極表面に水酸化リチウムよりなる
絶縁被膜が生成して内部抵抗が上昇し、放電容量が低下
するという問題があった。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は非水電解液電池の保存特性を改善することを主
たる目的とする。
たる目的とする。
更に、本発明は特に酸化第二銅、二硫化鉄、三酸化ビス
マスなどを正極活物質とする1.5Ｖ系電池の保存後の開
回路電圧の上昇を抑制することを目的とする。1.5Ｖ系
電池を組立てた場合、正極中の不純物また活性な部分の
影響で初期の開回路電圧は約3.0Ｖを示し、1.5Ｖ用の回
路を組込んだ機器を損傷する懸念がある。
マスなどを正極活物質とする1.5Ｖ系電池の保存後の開
回路電圧の上昇を抑制することを目的とする。1.5Ｖ系
電池を組立てた場合、正極中の不純物また活性な部分の
影響で初期の開回路電圧は約3.0Ｖを示し、1.5Ｖ用の回
路を組込んだ機器を損傷する懸念がある。
そこで、従来では電池組立後、前処理放電を行なうこと
によって初期の開回路電圧の上昇部分をカットすること
が一般に行なわれている。しかしながら、この電池を保
存していると、また開回路電圧が上昇するという問題が
あった。
によって初期の開回路電圧の上昇部分をカットすること
が一般に行なわれている。しかしながら、この電池を保
存していると、また開回路電圧が上昇するという問題が
あった。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明はリチウムまたはリチウム合金を活物質とする負
極を備えた非水電解液電池において、非水電解液に塩化
インジウムを添加したことを特徴とするものである。
極を備えた非水電解液電池において、非水電解液に塩化
インジウムを添加したことを特徴とするものである。
ここで塩化インジウムの添加量は0.001モル／〜0.1モル／
の範囲が好ましい。
の範囲が好ましい。
(ホ) 作 用 塩化インジウムを電解液中に添加することによって、イ
ジウムイオンがリチウム金属と置換しリチウム負極表面
にリチウム−インジウム被膜が形成されることになり、
その結果、例え外部から水分が侵入してもリチウム−イ
ンジウム被膜によって水酸化リチウム絶縁被膜の生成が
抑制される。
ジウムイオンがリチウム金属と置換しリチウム負極表面
にリチウム−インジウム被膜が形成されることになり、
その結果、例え外部から水分が侵入してもリチウム−イ
ンジウム被膜によって水酸化リチウム絶縁被膜の生成が
抑制される。
更に、またインジウムイオンが正極中の不純物や活性な
部分と反応して、これらの存在に起因する保存後の高い
開回路電圧を、より低い電圧に抑制することができ、特
に1.5Ｖ系電池において有益である。
部分と反応して、これらの存在に起因する保存後の高い
開回路電圧を、より低い電圧に抑制することができ、特
に1.5Ｖ系電池において有益である。
(ヘ) 実施例 以下本発明の実施例を詳述する。
正極は、市販特級の酸化第二銅85重量％に導電剤として
の黒鉛を10重量％、結着剤としてのフッ素樹脂粉末を５
重量％を加えて充分混合した後、この混合物を約２トン／
cm2の圧力で加圧成型して径15.0mm、厚み1.1mmの成型体
を得、この成型体を200〜300℃の温度で熱処理したるも
のである。
の黒鉛を10重量％、結着剤としてのフッ素樹脂粉末を５
重量％を加えて充分混合した後、この混合物を約２トン／
cm2の圧力で加圧成型して径15.0mm、厚み1.1mmの成型体
を得、この成型体を200〜300℃の温度で熱処理したるも
のである。
負極はリチウム板を約0.6mmの厚みに圧延し、このリチ
ウム圧延板を径15.0mmに打抜いたものである。
ウム圧延板を径15.0mmに打抜いたものである。
而して電解液はプロピレンカーボネートと1.2ジメトキ
シエタンとの混合物溶媒に過塩素酸リチウムを1.0モル／
溶解させ、さらに塩化インジウムを0.01モル／添加し
たものを用い、またセパレータはポリプロピレン不織布
を用いて直径20.0mm、厚み2.5mmの本発明電池(Ａ)を作
成した。
シエタンとの混合物溶媒に過塩素酸リチウムを1.0モル／
溶解させ、さらに塩化インジウムを0.01モル／添加し
たものを用い、またセパレータはポリプロピレン不織布
を用いて直径20.0mm、厚み2.5mmの本発明電池(Ａ)を作
成した。
第１図は本発明の縦断面図を示し、(１)は酸化第二銅正
極であって、正極終電体(２)を介して正極缶(３)の内底
面に圧接されている。(４)はリチウム負極であって負極
集電体(５)を介して負極缶(６)の内底面に圧着されてい
る。(７)はセパレータ、(８)は絶縁パッキング、(９)は
正極内缶である。
極であって、正極終電体(２)を介して正極缶(３)の内底
面に圧接されている。(４)はリチウム負極であって負極
集電体(５)を介して負極缶(６)の内底面に圧着されてい
る。(７)はセパレータ、(８)は絶縁パッキング、(９)は
正極内缶である。
ついで本発明電池の優位性を調べるために、電解液に塩
化インジウムを添加しないことを除いて他は本発明電池
と同様の比較電池(Ｂ)を作成した。
化インジウムを添加しないことを除いて他は本発明電池
と同様の比較電池(Ｂ)を作成した。
第２図はこれら電池を温度を60℃、湿度90％の条件下で
保存した時の内部抵抗の経時変化を示す。
保存した時の内部抵抗の経時変化を示す。
また、第３図はこれら電池を組立後、理論容量の５％を
前処理放電したのちの開回路電圧の経時変化を示す。
前処理放電したのちの開回路電圧の経時変化を示す。
更に第４図は塩化インジウムの添加量を種々変化させ、
温度60℃、湿度90％の条件下で１ケ月保存した後の内部
抵抗を比較したものである。
温度60℃、湿度90％の条件下で１ケ月保存した後の内部
抵抗を比較したものである。
第２図より本発明電池(Ａ)は比較電池(Ｂ)に比して保存
後の内部抵抗の上昇が抑制されているのがわかる。この
理由は本発明電池の場合、電解液に添加した塩化インジ
ウムのインジウムイオンがリチウム金属と置換しリチウ
ム負極表面にリチウム−インジウム被膜が形成されるこ
とになり、その結果、例え保存時に外部から水分が侵入
してもリチウム−インジウム被膜によって水酸化リチウ
ム絶縁被膜の生成が抑制されるためであると考えられ
る。
後の内部抵抗の上昇が抑制されているのがわかる。この
理由は本発明電池の場合、電解液に添加した塩化インジ
ウムのインジウムイオンがリチウム金属と置換しリチウ
ム負極表面にリチウム−インジウム被膜が形成されるこ
とになり、その結果、例え保存時に外部から水分が侵入
してもリチウム−インジウム被膜によって水酸化リチウ
ム絶縁被膜の生成が抑制されるためであると考えられ
る。
また、第３図より保存後の開回路電圧の上昇が抑制され
ているのがわかる。この理由は塩化インジウムのインジ
ウムイオンが正極中の不純物や活性な部分と反応するこ
とによるものと考えられる。即ちリチウムは金属の中で
最も卑な電位を有するものであり、積極中の不純物や活
性な部分と局部電池を形成すると第３図の比較電池(Ｂ)
のように高い開回路電圧を示すが、本発明電池の場合、
リチウムより優先してインジウムが反応に関与するため
開回路電圧の上昇を抑制することができるのである。
尚、比較電池(Ｂ)の場合においてさえ、開回路電圧は約
3.0Ｖ程度であるため、3.0Ｖ系の非水電解液電池におい
ては特に支障はないが、1.5Ｖ系電池においては極めて
有害であるため、特に1.5Ｖ系電池において本発明は有
益なるものである。
ているのがわかる。この理由は塩化インジウムのインジ
ウムイオンが正極中の不純物や活性な部分と反応するこ
とによるものと考えられる。即ちリチウムは金属の中で
最も卑な電位を有するものであり、積極中の不純物や活
性な部分と局部電池を形成すると第３図の比較電池(Ｂ)
のように高い開回路電圧を示すが、本発明電池の場合、
リチウムより優先してインジウムが反応に関与するため
開回路電圧の上昇を抑制することができるのである。
尚、比較電池(Ｂ)の場合においてさえ、開回路電圧は約
3.0Ｖ程度であるため、3.0Ｖ系の非水電解液電池におい
ては特に支障はないが、1.5Ｖ系電池においては極めて
有害であるため、特に1.5Ｖ系電池において本発明は有
益なるものである。
更に、第４図より塩化インジウムの添加量としては0.00
1〜0.1モル／の範囲が有効であることがわかる。
1〜0.1モル／の範囲が有効であることがわかる。
(ト) 発明の効果 上述した如く、リチウムまたはリチウム合金を活物質と
する負極を備えた非水電解液電池において、非水電解液
に塩化インジウムを添加することにより保存後の内部抵
抗の上昇を抑制することができ保存特性を改善しうるも
のであり、その工業的価値は極めて大なるものである。
する負極を備えた非水電解液電池において、非水電解液
に塩化インジウムを添加することにより保存後の内部抵
抗の上昇を抑制することができ保存特性を改善しうるも
のであり、その工業的価値は極めて大なるものである。
また、特に本発明は正極活物質として酸化第二銅、二硫
化鉄、三酸化ビスマスなどのように負極のリチウムと組
合せて電池電圧が約1.5Ｖを示す金属化合物を用いた適
用すれば、保存後の開回路電圧を因とする不都合をも抑
制しうるという付加的な効果も奏するものである。
化鉄、三酸化ビスマスなどのように負極のリチウムと組
合せて電池電圧が約1.5Ｖを示す金属化合物を用いた適
用すれば、保存後の開回路電圧を因とする不都合をも抑
制しうるという付加的な効果も奏するものである。
第１図は本発明電池の縦断面図、第２図乃至第３図は本
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第２
図は内部抵抗と保存期間との関係を示す図、第３図は開
回路電圧の経時変化を示す図、また第４図は塩化インジ
ウムの添加量と内部抵抗との関係を示す図である。 (１)…正極、(２)…正極集電体、(３)…正極缶、(４)…
リチウム負極、(５)…負極集電体、(６)…負極缶、(７)
…セパレータ、(８)…絶縁パッキング、(Ａ)…本発明電
池、(Ｂ)…比較電池。
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第２
図は内部抵抗と保存期間との関係を示す図、第３図は開
回路電圧の経時変化を示す図、また第４図は塩化インジ
ウムの添加量と内部抵抗との関係を示す図である。 (１)…正極、(２)…正極集電体、(３)…正極缶、(４)…
リチウム負極、(５)…負極集電体、(６)…負極缶、(７)
…セパレータ、(８)…絶縁パッキング、(Ａ)…本発明電
池、(Ｂ)…比較電池。
フロントページの続き (72)発明者 宗 慎治 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 中谷 紀夫 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 雨堤 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 藤本 実 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 石橋 親典 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】リチウム又はリチウム合金を活物質とする
負極と、非水電解液と、正極とを備えるものであって、
前記非水電解液に塩化インジウムを添加したことを特徴
とする非水電解液電池。 - 【請求項２】前記正極の活物質が酸化第二銅、二硫化
鉄、三酸化ビスマスなどのように負極のリチウムと組合
せて電池電圧が約1.5Ｖを示す金属化合物よりなること
を特徴とす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 |
|---|---|---|---|
| JP5905785A JPH067491B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5905785A JPH067491B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218071A JPS61218071A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH067491B2 true JPH067491B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=13102324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5905785A Expired - Lifetime JPH067491B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067491B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4539584B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2010-09-08 | ソニー株式会社 | リチウム／二硫化鉄一次電池 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5905785A patent/JPH067491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218071A (ja) | 1986-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |