JPH07107851B2 - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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- JPH07107851B2 JPH07107851B2 JP63034151A JP3415188A JPH07107851B2 JP H07107851 B2 JPH07107851 B2 JP H07107851B2 JP 63034151 A JP63034151 A JP 63034151A JP 3415188 A JP3415188 A JP 3415188A JP H07107851 B2 JPH07107851 B2 JP H07107851B2
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- Japan
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- mno
- manganese dioxide
- positive electrode
- secondary battery
- lithium
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- 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
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明はリチウム或いはリチウム合金を負極活物質とす
る非水系二次電池に係り、特に正極の改良に関するもの
である。
る非水系二次電池に係り、特に正極の改良に関するもの
である。
（ロ） 従来の技術 この種二次電池の正極活物質としては三酸化モリブデ
ン、五酸化バナジウム、チタン或いは二オブの硫化物な
どが提案されているが未だ実用化には至っていない。
ン、五酸化バナジウム、チタン或いは二オブの硫化物な
どが提案されているが未だ実用化には至っていない。
一方、非水系一次電池の正極活物質としては二酸化マン
ガン、フッ化炭素が代表的なものとして知られており、
且これらは既に実用化されている。
ガン、フッ化炭素が代表的なものとして知られており、
且これらは既に実用化されている。
ここで、特に二酸化マンガンは保存性に優れ、資源的に
豊富であり且安価であるという利点を有するものであ
る。
豊富であり且安価であるという利点を有するものであ
る。
上記せる背景に鑑みて、非水系二次電池の正極活物質と
して二酸化マンガンを用いることが有益であると考えら
れるが、二酸化マンガンは可逆性に難があり充放電サイ
クル特性に問題があった。
して二酸化マンガンを用いることが有益であると考えら
れるが、二酸化マンガンは可逆性に難があり充放電サイ
クル特性に問題があった。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 二酸化マンガンの可逆性を改善し、二酸化マンガン一リ
チウム系非水二次電池の充放電サイクル特性を向上させ
ようとするものである。
チウム系非水二次電池の充放電サイクル特性を向上させ
ようとするものである。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明はLi2MnO3を正極活物質として用いることを要旨
とするものである。
とするものである。
又、Li2MnO3は二酸化マンガンとリチウム塩との混合物
を300〜430℃の温度で熱処理して得ることが有益であ
る。
を300〜430℃の温度で熱処理して得ることが有益であ
る。
（ホ） 作 用 本件出願人が特願昭61−258940号で提案したように、正
極として二酸化マンガン活物質にLi2MnO3を添加したも
のを用いると充放電サイクル特性が向上する。
極として二酸化マンガン活物質にLi2MnO3を添加したも
のを用いると充放電サイクル特性が向上する。
ここで正極活物質としてLi2MnO3のみを用いた場合には
放電容量の減少が生じることから、深い深度での充放電
サイクル特性ではLi2MnO3を含有した二酸化マンガンの
場合より劣る。
放電容量の減少が生じることから、深い深度での充放電
サイクル特性ではLi2MnO3を含有した二酸化マンガンの
場合より劣る。
しかし、浅い深度の充放電サイクル特性においては、Li
2MnO3単独の方が可逆的にすぐれていることから、Li2Mn
O3を含有した二酸化マンガンの場合に比して特性の向上
が見られる。
2MnO3単独の方が可逆的にすぐれていることから、Li2Mn
O3を含有した二酸化マンガンの場合に比して特性の向上
が見られる。
又、Li2MnO3は二酸化マンガンとリチウム塩との混合物
を300〜430℃の温度で熱処理することにより得られるの
で、この方法によれば、Li2MnO3の生成と二酸化マンガ
ン中に含まれる水分除去のための熱処理とを同時に行い
得るという利点がある。
を300〜430℃の温度で熱処理することにより得られるの
で、この方法によれば、Li2MnO3の生成と二酸化マンガ
ン中に含まれる水分除去のための熱処理とを同時に行い
得るという利点がある。
尚、このLi2MnO3の生成時における熱処理によって、二
酸化マンガン中の水分のうち結合水まで除去することを
目的とするならば、熱処理温度としては350〜430℃の範
囲が特に好ましい。
酸化マンガン中の水分のうち結合水まで除去することを
目的とするならば、熱処理温度としては350〜430℃の範
囲が特に好ましい。
Li2MnO3を作成する時の二酸化マンガンとリチウム塩の
混合比については、化学式から考えられるようにMn:Li
＝1:2（モル比）で混合して熱処理すれば良い。
混合比については、化学式から考えられるようにMn:Li
＝1:2（モル比）で混合して熱処理すれば良い。
（ヘ） 実施例 以下本発明の実施例について詳述する。
平均粒径30μ以下の化学二酸化マンガン50gと水酸化リ
チウム28gを乳鉢にて混合した後、空気中において375℃
で20時間熱処理する。この熱処理によりLi2MnO3が得ら
れる。このようにして得られた活物質粉末と、導電剤と
してのアセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹
脂粉末を重量比で90:6:4の比率で混合して正極合剤と
し、この正極合剤を２トン/cm2で直径20mmに加圧成型し
たのち250℃で熱処理して正極とする。負極は所定厚み
のリチウム板を直径20mmに打抜いたものである。
チウム28gを乳鉢にて混合した後、空気中において375℃
で20時間熱処理する。この熱処理によりLi2MnO3が得ら
れる。このようにして得られた活物質粉末と、導電剤と
してのアセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹
脂粉末を重量比で90:6:4の比率で混合して正極合剤と
し、この正極合剤を２トン/cm2で直径20mmに加圧成型し
たのち250℃で熱処理して正極とする。負極は所定厚み
のリチウム板を直径20mmに打抜いたものである。
第１図は上記せる正負極を用いて組立てた扁平型非水電
解液二次電池の半断面図を示し、（１）（２）はステン
レス製の正負極缶であってこれらはポリプロピレン製の
絶縁パッキング（３）により隔離されている。（４）は
本発明の要旨とする正極であって正極缶（１）の内底面
に固着せる正極集電体（５）に圧接されている。（６）
は負極であって負極缶（２）の内底面に固着せる負極集
電体（７）に圧着されている。（８）はポリプロピレン
製微孔性薄膜よりなるセパレータであり、又電解液とし
てプロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合
溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／溶解したものを用
いた。電池寸法は直径24.0mm、厚み3.0mmであった。こ
の本発明電池を（Ａ）とする。
解液二次電池の半断面図を示し、（１）（２）はステン
レス製の正負極缶であってこれらはポリプロピレン製の
絶縁パッキング（３）により隔離されている。（４）は
本発明の要旨とする正極であって正極缶（１）の内底面
に固着せる正極集電体（５）に圧接されている。（６）
は負極であって負極缶（２）の内底面に固着せる負極集
電体（７）に圧着されている。（８）はポリプロピレン
製微孔性薄膜よりなるセパレータであり、又電解液とし
てプロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合
溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／溶解したものを用
いた。電池寸法は直径24.0mm、厚み3.0mmであった。こ
の本発明電池を（Ａ）とする。
比較例１ リチウム塩を添加しないことを除いて他は実施例１と同
様の比較電池（B1）を作製した。
様の比較電池（B1）を作製した。
比較例２ 実施例１と同様に二酸化マンガンに水酸化リチウムをM
n:Li＝1:2（モル比）で添加混合するが、この混合物を
熱処理しないことを除いて実施例１と同様の比較電池
（B2）を作製した。
n:Li＝1:2（モル比）で添加混合するが、この混合物を
熱処理しないことを除いて実施例１と同様の比較電池
（B2）を作製した。
比較例３ 実施例１と同様に二酸化マンガンに水酸化リチウムを添
加、混合するが混合比をMn:Li＝70:30とすることを除い
て実施例１と同様の比較電池（B3）を作製した。尚、こ
の場合の正極は二酸化マンガンとLi2MnO3とが共存した
形態となっている。
加、混合するが混合比をMn:Li＝70:30とすることを除い
て実施例１と同様の比較電池（B3）を作製した。尚、こ
の場合の正極は二酸化マンガンとLi2MnO3とが共存した
形態となっている。
第２図はこれら電池の充放電サイクル特性図を示し、充
放電条件は電流3mAで１時間放電し、電流3mAで充電し充
電終止電圧4.0Vとした。
放電条件は電流3mAで１時間放電し、電流3mAで充電し充
電終止電圧4.0Vとした。
第２図より本発明電池（Ａ）はサイクル特性が改善され
ているのがわかる。又、比較電池（B2）の特性から例え
リチウム塩を添加してもLi2MnO3の形態で正極に存在し
なければサイクル特性向上に充分な効果が得られないこ
とがわかる。
ているのがわかる。又、比較電池（B2）の特性から例え
リチウム塩を添加してもLi2MnO3の形態で正極に存在し
なければサイクル特性向上に充分な効果が得られないこ
とがわかる。
更に、比較電池（B3）の特性との対比から、浅い深度の
充放電においてはLi2MnO3単独の方がサイクル特性にす
ぐれることがわかる。
充放電においてはLi2MnO3単独の方がサイクル特性にす
ぐれることがわかる。
尚、本実施例のようにLi2MnO3を、二酸化マンガンとリ
チウム塩との混合物を熱処理して得る場合において、リ
チウム塩としては実施例で例示したものに限定されず硝
酸リチウムやリン酸リチウムを適用できる。
チウム塩との混合物を熱処理して得る場合において、リ
チウム塩としては実施例で例示したものに限定されず硝
酸リチウムやリン酸リチウムを適用できる。
又、熱処理温度については300℃以上でLi2MnO3の生成が
確認されること及び430℃以上では二酸化マンガンが分
解されることから、300〜430℃の温度範囲が好ましい。
確認されること及び430℃以上では二酸化マンガンが分
解されることから、300〜430℃の温度範囲が好ましい。
（ト） 発明の効果 上述した如く、リチウム或いはリチウム合金を活物質と
する負極を用いた非水系二次電池において、Li2MnO3を
活物質とする正極を用いることにより、充放電サイクル
特性を改善することができるものであり、その工業的価
値は極めて大である。
する負極を用いた非水系二次電池において、Li2MnO3を
活物質とする正極を用いることにより、充放電サイクル
特性を改善することができるものであり、その工業的価
値は極めて大である。
尚、本発明を説明するに際して、非水電解液二次電池を
例にとり説明したが、固体電解質二次電池にも適用する
ことができる。
例にとり説明したが、固体電解質二次電池にも適用する
ことができる。
第１図は本発明電池の半断面図、第２図は電池の充放電
サイクル特性図である。 （１）……正極缶、（２）……負極缶、（３）……絶縁
パッキング、（４）……正極、（６）……負極、（８）
……セパレータ、（Ａ）……本発明電池、（B1）（B2）
（B3）……比較電池。
サイクル特性図である。 （１）……正極缶、（２）……負極缶、（３）……絶縁
パッキング、（４）……正極、（６）……負極、（８）
……セパレータ、（Ａ）……本発明電池、（B1）（B2）
（B3）……比較電池。
Claims (2)
- 【請求項１】リチウム或いはリチウム合金を活物質とす
る負極と、Li2MnO3を活物質とする正極とを備えた非水
系二次電池。 - 【請求項２】前記Li2MnO3が二酸化マンガンとリチウム
塩との混合物を300〜430℃の温度で熱処理して得られる
ものである請求項記載の非水系二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034151A JPH07107851B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034151A JPH07107851B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 非水系二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209663A JPH01209663A (ja) | 1989-08-23 |
| JPH07107851B2 true JPH07107851B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=12406200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63034151A Expired - Lifetime JPH07107851B2 (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107851B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5169079B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2013-03-27 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池用正極活物質およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
| JP5552685B2 (ja) * | 2010-10-07 | 2014-07-16 | 株式会社豊田自動織機 | 複合酸化物の製造方法、リチウムイオン二次電池用正極活物質およびリチウムイオン二次電池 |
| CN107431201B (zh) | 2015-07-23 | 2021-06-01 | 松下知识产权经营株式会社 | 正极活性物质和电池 |
| JP6861400B2 (ja) | 2015-09-16 | 2021-04-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
| JP6793355B2 (ja) | 2015-09-16 | 2020-12-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池 |
| WO2017047022A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
| WO2017047017A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
| WO2017047020A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池 |
| JP6846627B2 (ja) | 2015-09-16 | 2021-03-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
| CN107431242B (zh) | 2015-09-16 | 2021-03-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
| JP6793354B2 (ja) | 2015-09-16 | 2020-12-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池 |
| JP6861403B2 (ja) | 2015-09-16 | 2021-04-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池 |
| CN109565047B (zh) | 2016-11-15 | 2022-04-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池用正极活性物质和电池 |
| JP6979586B2 (ja) | 2016-11-15 | 2021-12-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池用正極活物質、および、電池用正極活物質を用いた電池 |
| CN109565046B (zh) | 2016-12-02 | 2022-07-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 正极活性物质和使用正极活性物质的电池 |
| JP6952247B2 (ja) | 2017-01-19 | 2021-10-20 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
| JP7065341B2 (ja) | 2017-01-19 | 2022-05-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極活物質、および、電池 |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63034151A patent/JPH07107851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01209663A (ja) | 1989-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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