JPH07176330A - 有機電解液二次電池およびその製造方法 - Google Patents
有機電解液二次電池およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07176330A JPH07176330A JP5345258A JP34525893A JPH07176330A JP H07176330 A JPH07176330 A JP H07176330A JP 5345258 A JP5345258 A JP 5345258A JP 34525893 A JP34525893 A JP 34525893A JP H07176330 A JPH07176330 A JP H07176330A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode active
- active material
- positive electrode
- secondary battery
- lithium
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全でかつサイクル寿命が長く、しかも安価
な有機電解液二次電池およびその製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 鉄と硫化リチウムとの混合物からなる正極活
物質により放電状態の正極板２を形成し、グラファイト
からなる負極活物質により放電状態の負極板３を形成す
る。これらの正極活物質および負極活物質を用いて放電
状態で二次電池を組み立てる。
な有機電解液二次電池およびその製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 鉄と硫化リチウムとの混合物からなる正極活
物質により放電状態の正極板２を形成し、グラファイト
からなる負極活物質により放電状態の負極板３を形成す
る。これらの正極活物質および負極活物質を用いて放電
状態で二次電池を組み立てる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機電解液二次電池に関
し、特にリチウムイオン電池およびその製造方法に関す
るものである。
し、特にリチウムイオン電池およびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属リチウムを負極活物質と
して用いる種々の有機電解液二次電池が開発されてい
る。例えば、The Electrochemical Society Extended A
bstract,Vol.77-2,Oct.1977 には、正極活物質として硫
化鉄を用い、負極活物質として金属リチウムを用いたリ
チウム二次電池が開示されている。また、 McGraw-Hill
Book Company により １９８４年に発行されたHANDBOOK
OF BATTERIES & FUELCELLSには、正極活物質として硫
化チタンを用い、負極活物質として金属リチウムまたは
リチウム・アルミニウム合金を用いたリチウム二次電池
が開示されている。さらに、Electrochimica Acta 197
7,p.1141 およびJournal of Power Sources 1993,p.209
には、正極活物質として二酸化鉛を用い、負極活物質
として金属リチウムを用いたリチウム二次電池が開示さ
れている。
して用いる種々の有機電解液二次電池が開発されてい
る。例えば、The Electrochemical Society Extended A
bstract,Vol.77-2,Oct.1977 には、正極活物質として硫
化鉄を用い、負極活物質として金属リチウムを用いたリ
チウム二次電池が開示されている。また、 McGraw-Hill
Book Company により １９８４年に発行されたHANDBOOK
OF BATTERIES & FUELCELLSには、正極活物質として硫
化チタンを用い、負極活物質として金属リチウムまたは
リチウム・アルミニウム合金を用いたリチウム二次電池
が開示されている。さらに、Electrochimica Acta 197
7,p.1141 およびJournal of Power Sources 1993,p.209
には、正極活物質として二酸化鉛を用い、負極活物質
として金属リチウムを用いたリチウム二次電池が開示さ
れている。
【０００３】リチウム金属は固体元素の中でも最も密度
が低く電極電位が高いので、リチウム二次電池は電池電
圧およびエネルギー密度が高いという利点を有してい
る。
が低く電極電位が高いので、リチウム二次電池は電池電
圧およびエネルギー密度が高いという利点を有してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、負極活物質と
してリチウム金属を用いるリチウム二次電池では、充電
時にリチウムのデンドライトが析出するため、内部短絡
が生じるおそれがある。したがって、安全性の面で問題
があり、寿命が約１５０サイクルと短いという欠点があ
る。また、負極活物質として高価な金属リチウムを用い
ているので、材料コストが高くなり、電池が高価になる
という問題があった。
してリチウム金属を用いるリチウム二次電池では、充電
時にリチウムのデンドライトが析出するため、内部短絡
が生じるおそれがある。したがって、安全性の面で問題
があり、寿命が約１５０サイクルと短いという欠点があ
る。また、負極活物質として高価な金属リチウムを用い
ているので、材料コストが高くなり、電池が高価になる
という問題があった。
【０００５】最近、正極活物質としてＬｉＣｏ系の化合
物を用い、負極活物質として炭素材料を用いたリチウム
イオン電池が提案されている。このリチウムイオン電池
では、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 またはＬｉＣｏ
1-x Ｓｎx Ｏ2 が用いられている。このようなリチウム
イオン電池では、充電時にリチウムのデンドライトが析
出しないので、内部短絡が生じず、サイクル寿命が長
い。また、このリチウムイオン電池は、体積エネルギー
密度および重量エネルギー密度が非常に高く、出力電圧
も高いという利点を有する。
物を用い、負極活物質として炭素材料を用いたリチウム
イオン電池が提案されている。このリチウムイオン電池
では、正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 またはＬｉＣｏ
1-x Ｓｎx Ｏ2 が用いられている。このようなリチウム
イオン電池では、充電時にリチウムのデンドライトが析
出しないので、内部短絡が生じず、サイクル寿命が長
い。また、このリチウムイオン電池は、体積エネルギー
密度および重量エネルギー密度が非常に高く、出力電圧
も高いという利点を有する。
【０００６】しかしながら、正極活物質としてＬｉＣｏ
系の化合物を用いるリチウムイオン電池では、原料とな
る炭酸リチウムや酸化コバルトが世界的に埋蔵量の少な
いレアメタルであるため、材料の供給が不安定になり、
材料コストも高くなるという問題がある。特に、電気自
動車等に用いられる大型の二次電池を構成する場合に
は、材料コストの問題は深刻となる。
系の化合物を用いるリチウムイオン電池では、原料とな
る炭酸リチウムや酸化コバルトが世界的に埋蔵量の少な
いレアメタルであるため、材料の供給が不安定になり、
材料コストも高くなるという問題がある。特に、電気自
動車等に用いられる大型の二次電池を構成する場合に
は、材料コストの問題は深刻となる。
【０００７】それゆえに、本発明の目的は、安全でかつ
サイクル寿命が長く、しかも安いコストで製造すること
ができる有機電解液二次電池およびその製造方法を提供
することである。
サイクル寿命が長く、しかも安いコストで製造すること
ができる有機電解液二次電池およびその製造方法を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る有機電
解液二次電池は、鉄と硫化リチウムとの混合物からなる
正極活物質と、炭素材料からなる負極活物質とを備え
る。
解液二次電池は、鉄と硫化リチウムとの混合物からなる
正極活物質と、炭素材料からなる負極活物質とを備え
る。
【０００９】第２の発明に係る有機電解液二次電池は、
放電状態で鉄と硫化リチウムとの混合物からなり、充電
状態で鉄とリチウムとの複合硫化物からなる正極活物質
と、放電状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウム
イオンがインターカレーションされた炭素材料からなる
負極活物質とを備える。
放電状態で鉄と硫化リチウムとの混合物からなり、充電
状態で鉄とリチウムとの複合硫化物からなる正極活物質
と、放電状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウム
イオンがインターカレーションされた炭素材料からなる
負極活物質とを備える。
【００１０】第３の発明に係る有機電解液二次電池の製
造方法では、鉄と硫化リチウムとの混合物により放電状
態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態の負
極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極活物
質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
造方法では、鉄と硫化リチウムとの混合物により放電状
態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態の負
極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極活物
質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
【００１１】第４の発明に係る有機電解液二次電池は、
リチウムとチタンとの複合硫化物からなる正極活物質
と、炭素材料からなる負極活物質とを備える。
リチウムとチタンとの複合硫化物からなる正極活物質
と、炭素材料からなる負極活物質とを備える。
【００１２】第５の発明に係る有機電解液二次電池は、
放電状態でリチウムとチタンとの複合硫化物からなり、
充電状態でチタン硫化物からなる正極活物質と、放電状
態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオンがイ
ンターカレーションされた炭素材料からなる負極活物質
とを備える。
放電状態でリチウムとチタンとの複合硫化物からなり、
充電状態でチタン硫化物からなる正極活物質と、放電状
態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオンがイ
ンターカレーションされた炭素材料からなる負極活物質
とを備える。
【００１３】第６の発明に係る有機電解液二次電池の製
造方法では、リチウムとチタンとの複合硫化物により放
電状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態
の負極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極
活物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
造方法では、リチウムとチタンとの複合硫化物により放
電状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態
の負極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極
活物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
【００１４】第７の発明に係る有機電解液二次電池は、
鉛と酸化リチウムとの混合物からなる正極活物質と、炭
素材料からなる負極活物質とを備える。
鉛と酸化リチウムとの混合物からなる正極活物質と、炭
素材料からなる負極活物質とを備える。
【００１５】第８の発明に係る有機電解液二次電池は、
放電状態で鉛と酸化リチウムとの混合物からなり、充電
状態で鉛酸化物からなる正極活物質と、放電状態で炭素
材料からなり、充電状態でリチウムイオンがインターカ
レーションされた炭素材料からなる負極活物質とを備え
る。
放電状態で鉛と酸化リチウムとの混合物からなり、充電
状態で鉛酸化物からなる正極活物質と、放電状態で炭素
材料からなり、充電状態でリチウムイオンがインターカ
レーションされた炭素材料からなる負極活物質とを備え
る。
【００１６】第９の発明に係る有機電解液二次電池の製
造方法では、鉛と酸化リチウムとの混合物により放電状
態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態の負
極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極活物
質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
造方法では、鉛と酸化リチウムとの混合物により放電状
態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態の負
極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極活物
質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
【００１７】第１０の発明に係る有機電解液二次電池
は、鉛とフッ化リチウムとの混合物からなる正極活物質
と、炭素材料からなる負極活物質とを備える。
は、鉛とフッ化リチウムとの混合物からなる正極活物質
と、炭素材料からなる負極活物質とを備える。
【００１８】第１１の発明に係る有機電解液二次電池
は、放電状態で鉛とフッ化リチウムとの混合物からな
り、充電状態で鉛フッ化物からなる正極活物質と、放電
状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオンが
インターカレーションされた炭素材料からなる負極活物
質とを備える。
は、放電状態で鉛とフッ化リチウムとの混合物からな
り、充電状態で鉛フッ化物からなる正極活物質と、放電
状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオンが
インターカレーションされた炭素材料からなる負極活物
質とを備える。
【００１９】第１２の発明に係る有機電解液二次電池の
製造方法では、鉛とフッ化リチウムとの混合物により放
電状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態
の負極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極
活物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
製造方法では、鉛とフッ化リチウムとの混合物により放
電状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態
の負極活物質を形成し、それらの正極活物質および負極
活物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てる。
【００２０】
【作用】第１および第２の発明に係る有機電解液二次電
池においては、放電状態で正極活物質が鉄と硫化リチウ
ムとの混合物からなり、負極活物質が炭素材料からな
る。この二次電池を充電すると、正極活物質が鉄とリチ
ウムとの複合硫化物となり、負極活物質の炭素材料にリ
チウムイオンがインターカレーションされる。この二次
電池を放電すると、負極活物質の炭素材料からリチウム
イオンが脱インターカレーションされ、正極活物質が鉄
と硫化リチウムとの混合物となる。
池においては、放電状態で正極活物質が鉄と硫化リチウ
ムとの混合物からなり、負極活物質が炭素材料からな
る。この二次電池を充電すると、正極活物質が鉄とリチ
ウムとの複合硫化物となり、負極活物質の炭素材料にリ
チウムイオンがインターカレーションされる。この二次
電池を放電すると、負極活物質の炭素材料からリチウム
イオンが脱インターカレーションされ、正極活物質が鉄
と硫化リチウムとの混合物となる。
【００２１】この有機電解液二次電池においては、充電
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約１０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な鉄と硫化リチウムとの混合物からな
り、負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなるの
で、材料コストが安くなる。
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約１０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な鉄と硫化リチウムとの混合物からな
り、負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなるの
で、材料コストが安くなる。
【００２２】第３の発明に係る有機電解液二次電池の製
造方法においては、鉄と硫化リチウムとの混合物からな
る放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放電状
態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立てられ
る。したがって、予め炭素材料にリチウムイオンをイン
ターカレーションする必要がないので、製造が容易にな
る。また、正極活物質として安価な鉄と硫化リチウムと
の混合物を用い、負極活物質として安価な炭素材料を用
いているので、製造コストが安くなる。
造方法においては、鉄と硫化リチウムとの混合物からな
る放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放電状
態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立てられ
る。したがって、予め炭素材料にリチウムイオンをイン
ターカレーションする必要がないので、製造が容易にな
る。また、正極活物質として安価な鉄と硫化リチウムと
の混合物を用い、負極活物質として安価な炭素材料を用
いているので、製造コストが安くなる。
【００２３】第４および第５の発明に係る有機電解液二
次電池においては、放電状態で正極活物質がリチウムと
チタンとの複合硫化物からなり、負極活物質が炭素材料
からなる。この二次電池を充電すると、正極活物質がチ
タン硫化物となり、負極活物質の炭素材料にリチウムイ
オンがインターカレーションされる。この二次電池を放
電すると、負極活物質の炭素材料からリチウムイオンが
脱インターカレーションされ、正極活物質がリチウムと
チタンとの複合硫化物となる。
次電池においては、放電状態で正極活物質がリチウムと
チタンとの複合硫化物からなり、負極活物質が炭素材料
からなる。この二次電池を充電すると、正極活物質がチ
タン硫化物となり、負極活物質の炭素材料にリチウムイ
オンがインターカレーションされる。この二次電池を放
電すると、負極活物質の炭素材料からリチウムイオンが
脱インターカレーションされ、正極活物質がリチウムと
チタンとの複合硫化物となる。
【００２４】この有機電解液二次電池においては、充電
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約２０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な硫化チタンを主体とする化合物から
なり、負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなる
ので、材料コストが安くなる。リチウムとチタンとの複
合硫化物は導電性が良いので、正極の際に導電材を加え
る必要はない。
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約２０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な硫化チタンを主体とする化合物から
なり、負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなる
ので、材料コストが安くなる。リチウムとチタンとの複
合硫化物は導電性が良いので、正極の際に導電材を加え
る必要はない。
【００２５】第６の発明に係る有機電解液二次電池の製
造方法においては、リチウムとチタンとの複合硫化物か
らなる放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放
電状態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立て
られる。したがって、炭素材料にリチウムイオンをイン
ターカレーションする必要がないので、製造が容易にな
る。また、正極活物質として安価な硫化チタンを主体と
する化合物を用い、負極活物質として安価な炭素材料を
用いているので、製造コストが安くなる。
造方法においては、リチウムとチタンとの複合硫化物か
らなる放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放
電状態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立て
られる。したがって、炭素材料にリチウムイオンをイン
ターカレーションする必要がないので、製造が容易にな
る。また、正極活物質として安価な硫化チタンを主体と
する化合物を用い、負極活物質として安価な炭素材料を
用いているので、製造コストが安くなる。
【００２６】第７および第８の発明に係る有機電解液二
次電池においては、放電状態で正極活物質が鉛と酸化リ
チウムとの混合物からなり、負極活物質が炭素材料から
なる。この二次電池を充電すると、正極活物質が鉛酸化
物となり、負極活物質の炭素材料にリチウムイオンがイ
ンターカレーションされる。この二次電池を放電する
と、負極活物質の炭素材料からリチウムイオンが脱イン
ターカレーションされ、正極活物質が鉛と酸化リチウム
との混合物となる。
次電池においては、放電状態で正極活物質が鉛と酸化リ
チウムとの混合物からなり、負極活物質が炭素材料から
なる。この二次電池を充電すると、正極活物質が鉛酸化
物となり、負極活物質の炭素材料にリチウムイオンがイ
ンターカレーションされる。この二次電池を放電する
と、負極活物質の炭素材料からリチウムイオンが脱イン
ターカレーションされ、正極活物質が鉛と酸化リチウム
との混合物となる。
【００２７】この有機電解液二次電池においては、充電
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約２０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な鉛を主成分とする混合物からなり、
負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなるので、
材料コストが安くなる。
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約２０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な鉛を主成分とする混合物からなり、
負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなるので、
材料コストが安くなる。
【００２８】第９の発明に係る有機電解液二次電池の製
造方法においては、鉛と酸化リチウムとの混合物からな
る放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放電状
態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立てられ
る。したがって、炭素材料にリチウムイオンをインター
カレーションする必要がないので、製造が容易になる。
また、正極活物質として安価な鉛を主成分とする混合物
を用い、負極活物質として安価な炭素材料を用いている
ので、製造コストが安くなる。
造方法においては、鉛と酸化リチウムとの混合物からな
る放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放電状
態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立てられ
る。したがって、炭素材料にリチウムイオンをインター
カレーションする必要がないので、製造が容易になる。
また、正極活物質として安価な鉛を主成分とする混合物
を用い、負極活物質として安価な炭素材料を用いている
ので、製造コストが安くなる。
【００２９】第１０および第１１の発明に係る有機電解
液二次電池においては、放電状態で正極活物質が鉛とフ
ッ化リチウムとの混合物からなり、負極活物質が炭素材
料からなる。この二次電池を充電すると、正極活物質が
鉛フッ化物となり、負極活物質の炭素材料にリチウムイ
オンがインターカレーションされる。この二次電池を放
電すると、負極活物質の炭素材料からリチウムイオンが
脱インターカレーションされ、正極活物質が鉛とフッ化
リチウムとの混合物となる。
液二次電池においては、放電状態で正極活物質が鉛とフ
ッ化リチウムとの混合物からなり、負極活物質が炭素材
料からなる。この二次電池を充電すると、正極活物質が
鉛フッ化物となり、負極活物質の炭素材料にリチウムイ
オンがインターカレーションされる。この二次電池を放
電すると、負極活物質の炭素材料からリチウムイオンが
脱インターカレーションされ、正極活物質が鉛とフッ化
リチウムとの混合物となる。
【００３０】この有機電解液二次電池においては、充電
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約２０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な鉛を主成分とする混合物からなり、
負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなるので、
材料コストが安くなる。
時にリチウムのデンドライドが析出しないので、内部短
絡が生じず、寿命も約２０００サイクルと長い。また、
正極活物質が安価な鉛を主成分とする混合物からなり、
負極活物質が安価で寿命が長い炭素材料からなるので、
材料コストが安くなる。
【００３１】第１２の発明に係る有機電解液二次電池の
製造方法においては、鉛とフッ化リチウムとの混合物か
らなる放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放
電状態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立て
られる。したがって、予め炭素材料にリチウムイオンを
インターカレーションする必要がないので、製造が容易
になる。また、正極活物質として安価な鉛を主成分とす
る混合物を用い、負極活物質として安価な炭素材料を用
いているので、製造コストが安くなる。
製造方法においては、鉛とフッ化リチウムとの混合物か
らなる放電状態の正極活物質および炭素材料からなる放
電状態の負極活物質を用いて放電状態で電池が組み立て
られる。したがって、予め炭素材料にリチウムイオンを
インターカレーションする必要がないので、製造が容易
になる。また、正極活物質として安価な鉛を主成分とす
る混合物を用い、負極活物質として安価な炭素材料を用
いているので、製造コストが安くなる。
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。図１は、以下に説明する第１〜第４の
実施例が適用される有機電解液二次電池の断面図であ
る。
詳細に説明する。図１は、以下に説明する第１〜第４の
実施例が適用される有機電解液二次電池の断面図であ
る。
【００３２】図１において、ステンレス製の電池ケース
１内に、正極板２および負極板３がポリプロピレン製の
セパレータ４を介して交互に配置される。電池ケース１
の内部の側面および底面上には絶縁板５が挿入される。
電池カバー６には正極端子７および負極端子８が取り付
けられている。これらの正極端子７および負極端子８は
絶縁材９により電池カバー６から絶縁されている。正極
板２は正極端子７に接続され、負極板３は負極端子８に
接続される。電池ケース１の上部に電池カバー６が取り
付けられる。電池カバー６の中央部に設けられた注入口
１０から有機電解液として過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ
4 を溶解したプロピレンカーボネートを注液する。この
リチウムイオン電池は、放電状態で組み立てられる。
１内に、正極板２および負極板３がポリプロピレン製の
セパレータ４を介して交互に配置される。電池ケース１
の内部の側面および底面上には絶縁板５が挿入される。
電池カバー６には正極端子７および負極端子８が取り付
けられている。これらの正極端子７および負極端子８は
絶縁材９により電池カバー６から絶縁されている。正極
板２は正極端子７に接続され、負極板３は負極端子８に
接続される。電池ケース１の上部に電池カバー６が取り
付けられる。電池カバー６の中央部に設けられた注入口
１０から有機電解液として過塩素酸リチウムＬｉＣｌＯ
4 を溶解したプロピレンカーボネートを注液する。この
リチウムイオン電池は、放電状態で組み立てられる。
【００３３】（１）第１の実施例 第１の実施例では、正極活物質として鉄Ｆｅと硫化リチ
ウムＬｉ2 Ｓとの混合物を用い、負極活物質としてグラ
ファイトＣを用いる。鉄粉と硫化リチウムＬｉ2 Ｓとの
混合物に導電材となるグラファイトを５％を加え、テフ
ロンバインダーで固めたものをニッケル網からなる正極
集電体に塗布し、放電状態の正極板２を形成する。ま
た、グラファイト粉末にポリフッ化ビニリデンのバイン
ダーを加えたものを銅製の負極集電体に塗布し、放電状
態の負極板３を形成する。これらの放電状態の正極板２
および負極板３を用いて図１に示す有機電解液二次電池
を組み立てる。
ウムＬｉ2 Ｓとの混合物を用い、負極活物質としてグラ
ファイトＣを用いる。鉄粉と硫化リチウムＬｉ2 Ｓとの
混合物に導電材となるグラファイトを５％を加え、テフ
ロンバインダーで固めたものをニッケル網からなる正極
集電体に塗布し、放電状態の正極板２を形成する。ま
た、グラファイト粉末にポリフッ化ビニリデンのバイン
ダーを加えたものを銅製の負極集電体に塗布し、放電状
態の負極板３を形成する。これらの放電状態の正極板２
および負極板３を用いて図１に示す有機電解液二次電池
を組み立てる。
【００３４】この実施例の有機電解液二次電池の充放電
反応式を化１に示す。
反応式を化１に示す。
【化１】 化１に示すように、この二次電池を充電すると、リチウ
ムイオンがグラファイトにインターカレーションされ
る。逆に、この二次電池を放電すると、リチウムイオン
がグラファイトから脱インターカレーションされる。
ムイオンがグラファイトにインターカレーションされ
る。逆に、この二次電池を放電すると、リチウムイオン
がグラファイトから脱インターカレーションされる。
【００３５】（２）第２の実施例 第２の実施例では、正極活物質としてリチウムとチタン
との複合硫化物ＬｉxＴｉ1 + y Ｓ2 （ｘ≦４，ｙ＜
０．１）を用い、負極活物質としてグラファイトＣを用
いる。リチウムとチタンとの複合硫化物Ｌｉx Ｔｉ
1 + y Ｓ2 をテフロンバインダーで固めたものをニッケ
ル網の正極集電体に塗布し、放電状態の正極板２を形成
する。また、グラファイト粉末にポリフッ化ビニリデン
のバインダーを加えたものを銅製の負極集電体に塗布
し、放電状態の負極板３を形成する。これらの放電状態
の正極板２および負極板３を用いて図１に示す有機電解
液二次電池を組み立てる。
との複合硫化物ＬｉxＴｉ1 + y Ｓ2 （ｘ≦４，ｙ＜
０．１）を用い、負極活物質としてグラファイトＣを用
いる。リチウムとチタンとの複合硫化物Ｌｉx Ｔｉ
1 + y Ｓ2 をテフロンバインダーで固めたものをニッケ
ル網の正極集電体に塗布し、放電状態の正極板２を形成
する。また、グラファイト粉末にポリフッ化ビニリデン
のバインダーを加えたものを銅製の負極集電体に塗布
し、放電状態の負極板３を形成する。これらの放電状態
の正極板２および負極板３を用いて図１に示す有機電解
液二次電池を組み立てる。
【００３６】正極活物質であるリチウムとチタンとの複
合硫化物Ｌｉx Ｔｉ1 + y Ｓ2 は導１性が良いので、正
極板２の形成の際に導電材を加える必要はない。
合硫化物Ｌｉx Ｔｉ1 + y Ｓ2 は導１性が良いので、正
極板２の形成の際に導電材を加える必要はない。
【００３７】この実施例の有機電解液二次電池の充放電
反応式を化２に示す。
反応式を化２に示す。
【化２】
【００３８】この実施例による二次電池の回路電圧は
２．５Ｖであり、理論エネルギー密度は３５１ｗｈ／ｋ
ｇである。
２．５Ｖであり、理論エネルギー密度は３５１ｗｈ／ｋ
ｇである。
【００３９】（３）第３の実施例 第３の実施例では、正極活物質として鉛Ｐｂおよび酸化
リチウムＬｉ2 Ｏを１：２のモル比で混合した混合物を
用い、負極活物質としてグラファイトＣを用いる。鉛粉
に酸化リチウムＬｉ2 Ｏを適量加え、よく混合して適当
なバインダーを加えたものをニッケル網の正極集電体に
塗布し、放電状態の正極板２を形成する。鉛粉および酸
化リチウムの粒度は適宜決定する。また、グラファイト
粉末にポリフッ化ビビリデンのバインダーを加えたもの
を銅製の負極集電体に塗布し、放電状態の負極板３を形
成する。これらの放電状態の正極板２および負極板３を
用いて図１に示す有機電解液二次電池を組み立てる。
リチウムＬｉ2 Ｏを１：２のモル比で混合した混合物を
用い、負極活物質としてグラファイトＣを用いる。鉛粉
に酸化リチウムＬｉ2 Ｏを適量加え、よく混合して適当
なバインダーを加えたものをニッケル網の正極集電体に
塗布し、放電状態の正極板２を形成する。鉛粉および酸
化リチウムの粒度は適宜決定する。また、グラファイト
粉末にポリフッ化ビビリデンのバインダーを加えたもの
を銅製の負極集電体に塗布し、放電状態の負極板３を形
成する。これらの放電状態の正極板２および負極板３を
用いて図１に示す有機電解液二次電池を組み立てる。
【００４０】この実施例の有機電解液二次電池の充放電
反応式を化３〜化６に示す。
反応式を化３〜化６に示す。
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】
【００４１】二酸化鉛ＰｂＯ2 にはα−ＰｂＯ2 とβ−
ＰｂＯ2 とがあり、電極電圧が異なる。α−ＰｂＯ2 の
電極電圧は、Ｌｉ／Ｌｉ+ に対して２．４Ｖであり、β
−ＰｂＯ2 の電極電圧はＬｉ／Ｌｉ+ に対して２．７４
Ｖである。化３〜化６に示すように、放電生成物は鉛Ｐ
ｂおよび酸化リチウムＬｉ2 Ｏである。
ＰｂＯ2 とがあり、電極電圧が異なる。α−ＰｂＯ2 の
電極電圧は、Ｌｉ／Ｌｉ+ に対して２．４Ｖであり、β
−ＰｂＯ2 の電極電圧はＬｉ／Ｌｉ+ に対して２．７４
Ｖである。化３〜化６に示すように、放電生成物は鉛Ｐ
ｂおよび酸化リチウムＬｉ2 Ｏである。
【００４２】（４）第４の実施例 第４の実施例では、正極活物質として鉛Ｐｂとフッ化リ
チウムＬｉＦとの混合物を用い、負極活物質としてグラ
ファイトＣを用いる。２０７ｇの粉末状鉛と粉末状にし
た５２ｇのフッ化リチウムＬｉＦとをよく乳鉢で混合
し、テフロン系バインダーを加えたものをニッケル網か
らなる正極集電体に塗布し、放電状態の正極板２を形成
する。また、１４４ｇのグラファイト粉末にテフロン系
バインダーを加えたものを負極集電体に塗布し、放電状
態の負極板３を形成する。これらの放電状態の正極板２
および負極板３を用いて図１に示す有機電解液二次電池
を組み立てる。
チウムＬｉＦとの混合物を用い、負極活物質としてグラ
ファイトＣを用いる。２０７ｇの粉末状鉛と粉末状にし
た５２ｇのフッ化リチウムＬｉＦとをよく乳鉢で混合
し、テフロン系バインダーを加えたものをニッケル網か
らなる正極集電体に塗布し、放電状態の正極板２を形成
する。また、１４４ｇのグラファイト粉末にテフロン系
バインダーを加えたものを負極集電体に塗布し、放電状
態の負極板３を形成する。これらの放電状態の正極板２
および負極板３を用いて図１に示す有機電解液二次電池
を組み立てる。
【００４３】この実施例の有機電解液二次電池の充放電
反応式を化７に示す。
反応式を化７に示す。
【化７】
【００４４】第１〜第４の実施例では、負極活物質とし
てグラファイトを用いているが、負極活物質として炭素
繊維、アセチレンブラック等の他の炭素材料を用いても
よい。また、上記実施例は、例えば電気自動車等に用い
られる大型の二次電池に適用されるが、本発明は、大型
の二次電池に限らず、あらゆるタイプの二次電池に適用
可能である。
てグラファイトを用いているが、負極活物質として炭素
繊維、アセチレンブラック等の他の炭素材料を用いても
よい。また、上記実施例は、例えば電気自動車等に用い
られる大型の二次電池に適用されるが、本発明は、大型
の二次電池に限らず、あらゆるタイプの二次電池に適用
可能である。
【００４５】
【発明の効果】第１〜第３の発明によれば、正極活物質
として安価な鉄と硫化リチウムとの混合物を用い、負極
活物質として安価な炭素材料を用いているので、安価な
有機電解液二次電池が得られる。また、充電時にリチウ
ムのデンドライトが析出しないので、安全でかつサイク
ル寿命が長い。さらに、放電状態で電池を組み立てるこ
とができるので、製造工程が簡単になる。
として安価な鉄と硫化リチウムとの混合物を用い、負極
活物質として安価な炭素材料を用いているので、安価な
有機電解液二次電池が得られる。また、充電時にリチウ
ムのデンドライトが析出しないので、安全でかつサイク
ル寿命が長い。さらに、放電状態で電池を組み立てるこ
とができるので、製造工程が簡単になる。
【００４６】第４〜第６の発明によれば、正極活物質と
して安価な硫化チタンを主体とする化合物を用い、負極
活物質として安価な炭素材料を含む用いているので、安
価な有機電解液二次電池が得られる。また、充電時にリ
チウムのデンドライトが析出しないので、安全でかつサ
イクル寿命が長い。さらに、放電状態で電池を組み立て
ることができるので、製造工程が簡単になる。また、正
極活物質であるリチウムとチタンとの複合硫化物は導電
性が良いので、正極活物質の形成の際に導電材を加える
必要がない。
して安価な硫化チタンを主体とする化合物を用い、負極
活物質として安価な炭素材料を含む用いているので、安
価な有機電解液二次電池が得られる。また、充電時にリ
チウムのデンドライトが析出しないので、安全でかつサ
イクル寿命が長い。さらに、放電状態で電池を組み立て
ることができるので、製造工程が簡単になる。また、正
極活物質であるリチウムとチタンとの複合硫化物は導電
性が良いので、正極活物質の形成の際に導電材を加える
必要がない。
【００４７】第７〜第９の発明によれば、正極活物質と
して安価な鉛を主成分とする混合物を用い、負極活物質
として安価な炭素材料を用いているので、安価な有機電
解液二次電池が得られる。また、充電時にリチウムのデ
ンドライトが析出しないので、安全でかつサイクル寿命
が長い。さらに、放電状態で電池を組み立てることがで
きるので製造工程が簡単になる。
して安価な鉛を主成分とする混合物を用い、負極活物質
として安価な炭素材料を用いているので、安価な有機電
解液二次電池が得られる。また、充電時にリチウムのデ
ンドライトが析出しないので、安全でかつサイクル寿命
が長い。さらに、放電状態で電池を組み立てることがで
きるので製造工程が簡単になる。
【００４８】第１０〜第１２によれば、正極活物質とし
て安価な鉛を主成分とする混合物を用い、負極活物質と
して安価な炭素材料を用いているので、安価な有機電解
液二次電池が得られる。また、充電時にリチウムのデン
ドライトが析出しないので、安全でかつサイクル寿命が
長い。さらに、放電状態で電池を組み立てることができ
るので製造工程が簡単になる。
て安価な鉛を主成分とする混合物を用い、負極活物質と
して安価な炭素材料を用いているので、安価な有機電解
液二次電池が得られる。また、充電時にリチウムのデン
ドライトが析出しないので、安全でかつサイクル寿命が
長い。さらに、放電状態で電池を組み立てることができ
るので製造工程が簡単になる。
【図１】本発明の第１〜第４の実施例が適用される有機
電解液二次電池の断面図である。
電解液二次電池の断面図である。
１ 電池ケース ２ 正極板 ３ 負極板 ４ セパレータ ５ 絶縁板 ６ 電池カバー ７ 正極端子 ８ 負極端子 １１ 有機電解液
Claims (12)
- 【請求項１】 鉄と硫化リチウムとの混合物からなる正
極活物質と、炭素材料からなる負極活物質とを備えた有
機電解液二次電池。 - 【請求項２】 放電状態で鉄と硫化リチウムとの混合物
からなり、充電状態で鉄とリチウムとの複合硫化物から
なる正極活物質と、 放電状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオ
ンがインターカレーションされた炭素材料からなる負極
活物質とを備えた有機電解液二次電池。 - 【請求項３】 鉄と硫化リチウムとの混合物により放電
状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態の
負極活物質を形成し、前記正極活物質および前記負極活
物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てることを特
徴とする有機電解液二次電池の製造方法。 - 【請求項４】 リチウムとチタンとの複合硫化物からな
る正極活物質と、炭素材料からなる負極活物質とを備え
た有機電解液二次電池。 - 【請求項５】 放電状態でリチウムとチタンとの複合硫
化物からなり、充電状態でチタン硫化物からなる正極活
物質と、 放電状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオ
ンがインターカレーションされた炭素材料からなる負極
活物質とを備えた有機電解液二次電池。 - 【請求項６】 リチウムとチタンとの複合硫化物により
放電状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状
態の負極活物質を形成し、前記正極活物質および前記負
極活物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てること
を特徴とする有機電解液二次電池の製造方法。 - 【請求項７】 鉛と酸化リチウムとの混合物からなる正
極活物質と、炭素材料からなる負極活物質とを備えた有
機電解液二次電池。 - 【請求項８】 放電状態で鉛と酸化リチウムとの混合物
からなり、充電状態で鉛酸化物からなる正極活物質と、 放電状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオ
ンがインターカレーションされた炭素材料からなる負極
活物質とを備えた有機電解液二次電池。 - 【請求項９】 鉛と酸化リチウムとの混合物により放電
状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状態の
負極活物質を形成し、前記正極活物質および前記負極活
物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てることを特
徴とする有機電解液二次電池の製造方法。 - 【請求項１０】 鉛とフッ化リチウムとの混合物からな
る正極活物質と、炭素材料からなる負極活物質とを備え
た有機電解液二次電池。 - 【請求項１１】 放電状態で鉛とフッ化リチウムとの混
合物からなり、充電状態で鉛フッ化物からなる正極活物
質と、 放電状態で炭素材料からなり、充電状態でリチウムイオ
ンがインターカレーションされた炭素材料からなる負極
活物質とを備えた有機電解液二次電池。 - 【請求項１２】 鉛とフッ化リチウムとの混合物により
放電状態の正極活物質を形成し、炭素材料により放電状
態の負極活物質を形成し、前記正極活物質および前記負
極活物質を用いて放電状態で二次電池を組み立てること
を特徴とする有機電解液二次電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345258A JPH07176330A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 有機電解液二次電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345258A JPH07176330A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 有機電解液二次電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176330A true JPH07176330A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18375384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345258A Pending JPH07176330A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 有機電解液二次電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07176330A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0845828A1 (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-03 | Seiko Instruments Inc. | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same |
| US6680145B2 (en) | 2001-08-07 | 2004-01-20 | 3M Innovative Properties Company | Lithium-ion batteries |
| WO2010084701A1 (ja) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | 株式会社豊田自動織機 | 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池 |
| JP2012069336A (ja) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池の製造方法 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5345258A patent/JPH07176330A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0845828A1 (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-03 | Seiko Instruments Inc. | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same |
| US6680145B2 (en) | 2001-08-07 | 2004-01-20 | 3M Innovative Properties Company | Lithium-ion batteries |
| WO2010084701A1 (ja) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | 株式会社豊田自動織機 | 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池 |
| JP2010170865A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Toyota Industries Corp | 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池 |
| JP2012069336A (ja) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4301527B2 (ja) | 水系再充電可能電池 | |
| EP0845158A1 (en) | Rechargeable lithium battery having improved reversible capacity | |
| US20070054191A1 (en) | Non- aqueous electrolyte secondary battery | |
| KR20110094108A (ko) | 비수계 이차 전지용 활물질, 비수계 이차 전지 및 그의 충방전 방법 | |
| JPH10162823A (ja) | 非水二次電池 | |
| JPS61208750A (ja) | ボタン形リチウム有機二次電池 | |
| EP1302994A1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary cell | |
| JPH06196169A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| Scrosati | Lithium batteries: from early stages to the future | |
| JPH07176330A (ja) | 有機電解液二次電池およびその製造方法 | |
| JPH1064592A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH08171936A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH08287914A (ja) | リチウム電池 | |
| JPH0547383A (ja) | 非水電解液二次電池およびその製造法 | |
| CA1258107A (en) | Secondary lithium cell | |
| JPS58137975A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH07176331A (ja) | 有機電解液二次電池およびその製造方法 | |
| JPH0554887A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| WO2012097456A1 (en) | Ion-exchange battery with a plate configuration | |
| JPH0414758A (ja) | 液入充済鉛蓄電池 | |
| JPH10116628A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH05217582A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH05101829A (ja) | 非水溶媒二次電池 | |
| JP3494400B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH09283183A (ja) | 非水電解液二次電池 |