JPH073785B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPH073785B2 JPH073785B2 JP61268024A JP26802486A JPH073785B2 JP H073785 B2 JPH073785 B2 JP H073785B2 JP 61268024 A JP61268024 A JP 61268024A JP 26802486 A JP26802486 A JP 26802486A JP H073785 B2 JPH073785 B2 JP H073785B2
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- Japan
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- battery
- positive electrode
- aqueous electrolyte
- manganese dioxide
- oxide
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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
- H01M4/502—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese for non-aqueous cells
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- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
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- 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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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明はリチウムを活物質とする負極と、二酸化マンガ
ンを活物質とする正極と、非水電解液とを備えた非水電
解液電池に関するものである。
ンを活物質とする正極と、非水電解液とを備えた非水電
解液電池に関するものである。
ロ．従来の技術 リチウムを負極活物質とする非水電解液電池は自己放電
が少なく、且高エネルギー密度を有するという利点があ
る。そしてリチウム負極に対する正極活物質として二酸
化マンガンを用いると約3.0Vの高電位が得られると共に
二酸化マンガンは資源的に豊富であり、安価であり且安
定な物質であって有益なるものである。
が少なく、且高エネルギー密度を有するという利点があ
る。そしてリチウム負極に対する正極活物質として二酸
化マンガンを用いると約3.0Vの高電位が得られると共に
二酸化マンガンは資源的に豊富であり、安価であり且安
定な物質であって有益なるものである。
ところで、この種電池の問題点は初期放電時の電池電圧
が非常に高く、その結果この電池を電源とする電気機器
に重大な影響を与えると共にこの高電圧により電解液が
分解して電池容量の低下を招くことである。この初期放
電時における高電圧の原因については未だ明確でなく種
々考えられているが、その一つに電池組立後における正
極活物質としての二酸化マンガンがマンガンの高次の酸
化物であることに起因すると考えられる。
が非常に高く、その結果この電池を電源とする電気機器
に重大な影響を与えると共にこの高電圧により電解液が
分解して電池容量の低下を招くことである。この初期放
電時における高電圧の原因については未だ明確でなく種
々考えられているが、その一つに電池組立後における正
極活物質としての二酸化マンガンがマンガンの高次の酸
化物であることに起因すると考えられる。
そこで従来においては初期放電時における高電位部分を
除去させるために次の手段が採られている。
除去させるために次の手段が採られている。
Ｉ）電池組立後、若干の前処理放電を行う（特開昭53-1
23835号公報、特開昭55-80276号公報参照） II）亜鉛、バナジウムなどの卑な電位を有する金属を正
極に添加する（特開昭54-78434号公報参照） ここでＩ）の方法では電池組立後に行うため、高電位現
象に無関係の負極の無駄な消耗を伴うと共に処理装置が
必要で工程が煩雑となるものである。又、II）の場合に
は正極の成型時に一体的に添加せる金属が電解液中に溶
解し、溶解した金属イオンがリチウム負極表面に析出し
て電池性能を低下させる懸念がある。
23835号公報、特開昭55-80276号公報参照） II）亜鉛、バナジウムなどの卑な電位を有する金属を正
極に添加する（特開昭54-78434号公報参照） ここでＩ）の方法では電池組立後に行うため、高電位現
象に無関係の負極の無駄な消耗を伴うと共に処理装置が
必要で工程が煩雑となるものである。又、II）の場合に
は正極の成型時に一体的に添加せる金属が電解液中に溶
解し、溶解した金属イオンがリチウム負極表面に析出し
て電池性能を低下させる懸念がある。
ハ．発明が解決しようとする問題点 本発明は前処理放電という煩雑な工程を施さず、又金属
を添加する際の電池性能の低下と云った不都合を生じる
ことなく、簡易な手段で初期放電時における高電位部分
を除去しようとするものである。
を添加する際の電池性能の低下と云った不都合を生じる
ことなく、簡易な手段で初期放電時における高電位部分
を除去しようとするものである。
ニ．問題点を解決するための手段 本発明の非水電解液電池は、リチウムを活物質とする負
極と、二酸化マンガンを活物質とする正極と、非水電解
液とを備えるものであって、非水電解液中におけるリチ
ウムに対する電位が二酸化マンガンのそれより低電位で
ある酸化銅，酸化ビスマス、二酸化チタン或るいは四三
酸化鉛からなる群より選択された酸化物を、前記正極に
添加したことを特徴とするものである。
極と、二酸化マンガンを活物質とする正極と、非水電解
液とを備えるものであって、非水電解液中におけるリチ
ウムに対する電位が二酸化マンガンのそれより低電位で
ある酸化銅，酸化ビスマス、二酸化チタン或るいは四三
酸化鉛からなる群より選択された酸化物を、前記正極に
添加したことを特徴とするものである。
又、正極に添加する酸化物の添加量としては二酸化マン
ガンに対して３〜10モル％の範囲が好ましい。
ガンに対して３〜10モル％の範囲が好ましい。
ホ．作用 活物質としての高次の二酸化マンガンMnOx（Ｘ＞２）
に、非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二酸
化マンガンのそれより低電位である酸化物を添加した正
極をリチウム負極及び非水電解液と組合せて電池を組立
ると、非水電解液の存在下において正極中では高次の二
酸化マンガンと酸化物との間で一種の局部電池が形成さ
れ、高次の二酸化マンガンは還元されて低次の二酸化マ
ンガンMnO2となり、高次の二酸化マンガンを要因とする
初期放電時の高電位部分が除去される。
に、非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二酸
化マンガンのそれより低電位である酸化物を添加した正
極をリチウム負極及び非水電解液と組合せて電池を組立
ると、非水電解液の存在下において正極中では高次の二
酸化マンガンと酸化物との間で一種の局部電池が形成さ
れ、高次の二酸化マンガンは還元されて低次の二酸化マ
ンガンMnO2となり、高次の二酸化マンガンを要因とする
初期放電時の高電位部分が除去される。
酸化物としては、二酸化マンガンの非水電解液中におけ
るリチウムに対する電位が約3.6Vであることを考慮する
と、酸化銅（非水電解液中におけるリチウムに対する電
位が約2.2V）、酸化ビスマス（同約2.0V）、二酸化チタ
ン（同約3.0V）或いは四三酸化鉛（同約2.2V）が好まし
く、又添加量としては二酸化マンガンに対して２モル％
であれば効果が小さいので少なくとも３モル％以上が必
要であると共に、添加量が多すぎると酸化物の電位が電
池の通常放電時の電位に悪影響を与え電池電圧を低下さ
せる懸念があるため添加量の上限としては10モル％程度
に抑えるのが好ましい。
るリチウムに対する電位が約3.6Vであることを考慮する
と、酸化銅（非水電解液中におけるリチウムに対する電
位が約2.2V）、酸化ビスマス（同約2.0V）、二酸化チタ
ン（同約3.0V）或いは四三酸化鉛（同約2.2V）が好まし
く、又添加量としては二酸化マンガンに対して２モル％
であれば効果が小さいので少なくとも３モル％以上が必
要であると共に、添加量が多すぎると酸化物の電位が電
池の通常放電時の電位に悪影響を与え電池電圧を低下さ
せる懸念があるため添加量の上限としては10モル％程度
に抑えるのが好ましい。
ヘ．実施例 以下本発明の実施例につき詳述する。
正極の作成； 二酸化マンガンに酸化銅を５モル％添加し350〜430℃の
温度で熱処理したものを活物質とし、この活物質に導電
剤としてのカーボン粉末及び結着剤としてのフッ素樹脂
粉末を85:10:5の重量比で混合したのちこの混合物を加
圧成型し、ついで250〜350℃で熱処理して正極とする。
温度で熱処理したものを活物質とし、この活物質に導電
剤としてのカーボン粉末及び結着剤としてのフッ素樹脂
粉末を85:10:5の重量比で混合したのちこの混合物を加
圧成型し、ついで250〜350℃で熱処理して正極とする。
第１図は上記正極を用いた非水電解液電池を示し、正極
（１）は正極端子兼用の外装缶（２）の内底面に配設さ
れている。リチウム負極（３）は負極端子兼用の封口板
（４）の内底面に固着する負極集電体（５）に圧着され
ている。（９）はセパレータであって、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１モル/l溶解した電解液が含浸され
ている。（７）は絶縁パッキングであり電位寸法は外径
20.0mm、厚み2.5mmであった。この本発明電池を（Ａ）
とする。
（１）は正極端子兼用の外装缶（２）の内底面に配設さ
れている。リチウム負極（３）は負極端子兼用の封口板
（４）の内底面に固着する負極集電体（５）に圧着され
ている。（９）はセパレータであって、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１モル/l溶解した電解液が含浸され
ている。（７）は絶縁パッキングであり電位寸法は外径
20.0mm、厚み2.5mmであった。この本発明電池を（Ａ）
とする。
次に本発明電池の優位性を調べるために、正極に酸化銅
を添加しないことを除いて他は実施例と同様の比較電池
（Ｂ）及び正極に酸化銅を添加しないが電池形成後10mA
で30分間前処理放電（電池容量の約５％）を行なうこと
を除いて他は実施例と同様の比較電池（Ｃ）を作成し
た。
を添加しないことを除いて他は実施例と同様の比較電池
（Ｂ）及び正極に酸化銅を添加しないが電池形成後10mA
で30分間前処理放電（電池容量の約５％）を行なうこと
を除いて他は実施例と同様の比較電池（Ｃ）を作成し
た。
第２図はこれらの電池を60℃で３ケ月保存した後、25℃
において5kΩの定抵抗で放電した時の放電特性図であ
る。
において5kΩの定抵抗で放電した時の放電特性図であ
る。
第２図より比較電池（Ｂ）は放電初期電圧が高く、且こ
の高電圧による電解液の分解を因として電池容量が低下
しているのに対し、本発明電池（Ａ）は前処理放電を行
なった比較電池（Ｃ）と同様に放電初期電圧の上昇が抑
えられ、電池容量の低下は認められない。
の高電圧による電解液の分解を因として電池容量が低下
しているのに対し、本発明電池（Ａ）は前処理放電を行
なった比較電池（Ｃ）と同様に放電初期電圧の上昇が抑
えられ、電池容量の低下は認められない。
尚、正極に添加する酸化物として実施例では酸化銅の場
合を例示したが、これに限定されず酸化ビスマス、二酸
化チタン或いは四三酸化鉛を用いても同様の効果が得ら
れる。
合を例示したが、これに限定されず酸化ビスマス、二酸
化チタン或いは四三酸化鉛を用いても同様の効果が得ら
れる。
ト．発明の効果 上述した如く、二酸化マンガンを活物質とする正極に、
非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二酸化マ
ンガンのそれより低電位である酸化銅、酸化ビスマス、
二酸化チタン或るいは四三酸化鉛からなる群より選択さ
れた酸化物を添加することにより、前処理放電すると云
った煩雑な工程を用いず且卑な電位を有する金属を用い
た場合における金属イオンによる電池性能の低下を招く
と云った不都合を生じることなく、簡単な手段で放電初
期電圧の上昇を抑え保存特性に優れた非水電解液電池を
得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。
非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二酸化マ
ンガンのそれより低電位である酸化銅、酸化ビスマス、
二酸化チタン或るいは四三酸化鉛からなる群より選択さ
れた酸化物を添加することにより、前処理放電すると云
った煩雑な工程を用いず且卑な電位を有する金属を用い
た場合における金属イオンによる電池性能の低下を招く
と云った不都合を生じることなく、簡単な手段で放電初
期電圧の上昇を抑え保存特性に優れた非水電解液電池を
得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。
第１図は本発明電池の縦断面図、第２図は本発明電池と
比較電池との放電特性比較図を夫々示す。 （１）…正極、（２）…外装缶、（３）…負極、（４）
…封口板、（５）…負極集電体、（６）…セパレータ、
（７）…絶縁パッキング、（Ａ）…本発明電池、（Ｂ）
（Ｃ）…比較電池。
比較電池との放電特性比較図を夫々示す。 （１）…正極、（２）…外装缶、（３）…負極、（４）
…封口板、（５）…負極集電体、（６）…セパレータ、
（７）…絶縁パッキング、（Ａ）…本発明電池、（Ｂ）
（Ｃ）…比較電池。
Claims (2)
- 【請求項１】リチウムを活物質とする負極と、二酸化マ
ンガンを活物質とする正極と、非水電解液とを備えるも
のであって、非水電解液中におけるリチウムに対する電
位が二酸化マンガンのそれより低電位である酸化銅、酸
化ビスマス、二酸化チタン或るいは四三酸化鉛からなる
群より選択された酸化物を、前記正極に添加したことを
特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項２】前記正極に添加する前記酸化物の添加量
が、二酸化マンガンに対して３〜10モル％であることを
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 |
|---|---|---|---|
| JP61268024A JPH073785B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268024A JPH073785B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121250A JPS63121250A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH073785B2 true JPH073785B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17452833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268024A Expired - Fee Related JPH073785B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073785B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1492181B1 (en) | 2002-02-25 | 2017-04-12 | Bridgestone Corporation | Nonaqueous electrolyte battery and process for producing the same |
| JP5002933B2 (ja) * | 2005-09-21 | 2012-08-15 | パナソニック株式会社 | 非水電解液電池の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744032B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1995-05-15 | ソニー株式会社 | 有機電解質電池の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-11 JP JP61268024A patent/JPH073785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121250A (ja) | 1988-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |