JPH0763016B2 - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
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- JPH0763016B2 JPH0763016B2 JP60058044A JP5804485A JPH0763016B2 JP H0763016 B2 JPH0763016 B2 JP H0763016B2 JP 60058044 A JP60058044 A JP 60058044A JP 5804485 A JP5804485 A JP 5804485A JP H0763016 B2 JPH0763016 B2 JP H0763016B2
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- JP
- Japan
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- battery
- lithium
- manganese dioxide
- organic electrolyte
- discharge
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
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- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、陰極にLiを用い、陽極に二酸化マンガンを用
いるとともに、電解液に有機溶媒を用いた有機電解質電
池に関するものであり、さらに詳細には、この種の電池
の内部抵抗の改善に関するものである。
いるとともに、電解液に有機溶媒を用いた有機電解質電
池に関するものであり、さらに詳細には、この種の電池
の内部抵抗の改善に関するものである。
電気陰性度の大きい金属リチウムを負極活性物質として
使用し、陽極に二酸化マンガンを活物質とした有機電解
質電池は、上記金属リチウムの電極電位が極めて低いの
で約3Vと高い電池電圧を示すとともに、上記金属リチウ
ムの単位重量当たりの電気容量が大きいのでエネルギー
密度の高い電池の一つとして知られている。そして、こ
の種の電池では、電解液に有機溶媒、例えばプロピレン
カピボネートに過塩素酸リチウム等の電解質を溶かした
ものが使われ、この電解液中では金属リチウムも二酸化
マンガンも極めて安定なため、長期保存においても電池
容量の低下がなく、保存性の点でも非常に良好なものと
なっている。
使用し、陽極に二酸化マンガンを活物質とした有機電解
質電池は、上記金属リチウムの電極電位が極めて低いの
で約3Vと高い電池電圧を示すとともに、上記金属リチウ
ムの単位重量当たりの電気容量が大きいのでエネルギー
密度の高い電池の一つとして知られている。そして、こ
の種の電池では、電解液に有機溶媒、例えばプロピレン
カピボネートに過塩素酸リチウム等の電解質を溶かした
ものが使われ、この電解液中では金属リチウムも二酸化
マンガンも極めて安定なため、長期保存においても電池
容量の低下がなく、保存性の点でも非常に良好なものと
なっている。
したがって、近年、この有機電解質電池は、長期信頼性
を必要とする電子ウォッチやICメモリーのバックアップ
電源として用途が広がりつつある。
を必要とする電子ウォッチやICメモリーのバックアップ
電源として用途が広がりつつある。
ところで、上述の電池においては、従来、放電とともに
電池の内部抵抗が増加し、さらに、高温での保存によっ
ても同様に電池の内部抵抗が大きくなるという欠点があ
り、その改善が大きな課題となっている。上記電池の内
部抵抗の増加は、電池の有効利用の妨げとなり、例えば
放電末期に大きいパルス電流をとると、高内部抵抗のた
めに大きく電池電圧が下がり、大電流をパルスでとるよ
うな使用には、電池の持つ容量が最後まで有効に利用で
きない。
電池の内部抵抗が増加し、さらに、高温での保存によっ
ても同様に電池の内部抵抗が大きくなるという欠点があ
り、その改善が大きな課題となっている。上記電池の内
部抵抗の増加は、電池の有効利用の妨げとなり、例えば
放電末期に大きいパルス電流をとると、高内部抵抗のた
めに大きく電池電圧が下がり、大電流をパルスでとるよ
うな使用には、電池の持つ容量が最後まで有効に利用で
きない。
このような内部抵抗の増加の原因としては、先ず第一
に、一般に有機電解質液中で金属リチウムは安定である
が、非常に活性であるので、放電進行とともに、あるい
は高温下での保存中に、徐々にこの金属リチウム表面が
有機電解液と反応し、その表面に不活性な化合物被膜が
生成することが考えられる。
に、一般に有機電解質液中で金属リチウムは安定である
が、非常に活性であるので、放電進行とともに、あるい
は高温下での保存中に、徐々にこの金属リチウム表面が
有機電解液と反応し、その表面に不活性な化合物被膜が
生成することが考えられる。
この場合、反応量は電池の容量の点ではほとんど影響な
い程度のものであるが、生成したリチウム表面の被膜は
リチウムのアノード反応を大きく妨げる。このため、電
池の内部抵抗の増加をもたらす。
い程度のものであるが、生成したリチウム表面の被膜は
リチウムのアノード反応を大きく妨げる。このため、電
池の内部抵抗の増加をもたらす。
そこで、このような欠点を解消するために、例えば米国
特許第4002492号公報や米国特許第4056885号公報にはリ
チウム・アルミニウム合金を使用することが提案されて
いるが、これだけでは満足できる特性のものは得られて
いない。
特許第4002492号公報や米国特許第4056885号公報にはリ
チウム・アルミニウム合金を使用することが提案されて
いるが、これだけでは満足できる特性のものは得られて
いない。
一方、上記放電末期の内部抵抗の増加の原因としては、
陽極の二酸化マンガンも挙げられる。
陽極の二酸化マンガンも挙げられる。
一般に、二酸化マンガンを正極活性物質とするリチウム
電池の放電反応は、 MnIVO2＋Li→Li+MnIIIO2 であると提唱されている。
電池の放電反応は、 MnIVO2＋Li→Li+MnIIIO2 であると提唱されている。
このようなリチウム電池においては、放電時、負極のリ
チウムが正極に移行する形態をとり、放電に伴い上記正
極には放電生成物が増加して内部抵抗が増大し、その結
果、電池の放電特性が放電末期において緩慢な電圧降下
を生ずる。これは、リチウム負極の容量を陽極二酸化マ
ンガンの容量以上に大とし、二酸化マンガンの利用効率
を高くするため正極支配としているためで、このような
電池を液晶,LSI等の電源として用いる場合、不都合が生
じる。すなわち、例えば液晶は、一般に約2.4V以上で作
動し、約1.8V以下で不動作域にある。そして、1.8V〜2.
4Vの間は、不安定な状態にあり、誤動作を生じ易い。
チウムが正極に移行する形態をとり、放電に伴い上記正
極には放電生成物が増加して内部抵抗が増大し、その結
果、電池の放電特性が放電末期において緩慢な電圧降下
を生ずる。これは、リチウム負極の容量を陽極二酸化マ
ンガンの容量以上に大とし、二酸化マンガンの利用効率
を高くするため正極支配としているためで、このような
電池を液晶,LSI等の電源として用いる場合、不都合が生
じる。すなわち、例えば液晶は、一般に約2.4V以上で作
動し、約1.8V以下で不動作域にある。そして、1.8V〜2.
4Vの間は、不安定な状態にあり、誤動作を生じ易い。
したがって、電池特性としては、放電末期に電池電圧が
急激に降下するものが望ましく、そのためには、負極リ
チウムの容量を陽極の容量より小さく、すなわちリチウ
ム負極支配として設計するのがよい。ここで、負極支配
の電池を設計するにあたっては、電池の中に入れる負極
活物質リチウムの重量と陽極活物質二酸化マンガンの重
量比が重要である。例えばリチウムの重量が少なすぎる
と電池容量が小さくなりすぎ、逆に二酸化マンガンの重
量が少なすぎると放電末期に緩慢な電圧降下を示す放電
特性を示す。これに対して、リチウムと二酸化マンガン
の重量比を適正なものとすれば、放電末期の電圧から急
激に電圧が降下し、使用上好ましい。
急激に降下するものが望ましく、そのためには、負極リ
チウムの容量を陽極の容量より小さく、すなわちリチウ
ム負極支配として設計するのがよい。ここで、負極支配
の電池を設計するにあたっては、電池の中に入れる負極
活物質リチウムの重量と陽極活物質二酸化マンガンの重
量比が重要である。例えばリチウムの重量が少なすぎる
と電池容量が小さくなりすぎ、逆に二酸化マンガンの重
量が少なすぎると放電末期に緩慢な電圧降下を示す放電
特性を示す。これに対して、リチウムと二酸化マンガン
の重量比を適正なものとすれば、放電末期の電圧から急
激に電圧が降下し、使用上好ましい。
しかしながら、単にリチウムと二酸化マンガンの重量比
をコントロールしただけでは、上述のように末期に内部
抵抗が増加するのを抑えることはできない。
をコントロールしただけでは、上述のように末期に内部
抵抗が増加するのを抑えることはできない。
このように、従来の有機電解質電池では、放電末期の内
部抵抗の増加は避けられず、誤動作や放電容量の低下等
の原因となっていた。
部抵抗の増加は避けられず、誤動作や放電容量の低下等
の原因となっていた。
そこで本発明は、上述の従来の有機電解質電池の有する
欠点を解決するために提案されたものであって、放電末
期における内部抵抗の上昇を抑え、電池容量が大きく、
かつ最後まで電池電圧が安定で誤動作等の少ない有機電
解質電池を提供することを目的とする。
欠点を解決するために提案されたものであって、放電末
期における内部抵抗の上昇を抑え、電池容量が大きく、
かつ最後まで電池電圧が安定で誤動作等の少ない有機電
解質電池を提供することを目的とする。
本発明者は、有機電解質電池の抵抗特性を改善せんもの
と長期に亘り鋭意研究の結果、陰極にアルミニウムを含
むリチウムを用いることによって、表面の不活性化が抑
制され内部抵抗の増加が抑止され、さらに、これらリチ
ウム及びアルミニウムや陽極に使用する二酸化マンガン
の量を所定の範囲に設定することにより、電池容量を大
きなものとすることができることを見出すに至った。
と長期に亘り鋭意研究の結果、陰極にアルミニウムを含
むリチウムを用いることによって、表面の不活性化が抑
制され内部抵抗の増加が抑止され、さらに、これらリチ
ウム及びアルミニウムや陽極に使用する二酸化マンガン
の量を所定の範囲に設定することにより、電池容量を大
きなものとすることができることを見出すに至った。
本発明は、このような知見に基づいて完成されたもので
あって、Liを主体としAlを含む陰極と二酸化マンガンを
主体とする陽極と有機電解液よりなり、陰極の容量を陽
極の容量より小さく設定してなる有機電解質電池におい
て、上記陰極を構成するLiとAlの量の比をLiの厚さt1お
よびAlの厚さt2の比t2/t1で表わしこのt2/t1をｘとし、
Liに対する二酸化マンガンの重量比（Li/MnO2）をｙと
したときに、 ｙ＝0.2x＋0.067 ｙ＝0.2x＋0.055 ｘ≧0.03 でかこまれる領域に含まれるようにLi,Alおよび二酸化
マンガンの量を選定したことを特徴とするものである。
あって、Liを主体としAlを含む陰極と二酸化マンガンを
主体とする陽極と有機電解液よりなり、陰極の容量を陽
極の容量より小さく設定してなる有機電解質電池におい
て、上記陰極を構成するLiとAlの量の比をLiの厚さt1お
よびAlの厚さt2の比t2/t1で表わしこのt2/t1をｘとし、
Liに対する二酸化マンガンの重量比（Li/MnO2）をｙと
したときに、 ｙ＝0.2x＋0.067 ｙ＝0.2x＋0.055 ｘ≧0.03 でかこまれる領域に含まれるようにLi,Alおよび二酸化
マンガンの量を選定したことを特徴とするものである。
本発明の有機電解質電池は、例えば第１図に示すよう
に、表面にアルミニウム箔（１）を貼り付けた金属リチ
ウム（２）を陰極活性物質とし、電解二酸化マンガン等
の二酸化マンガンペレット（３）を陽極活性物質とする
とともに、これらを有機電解液を含有するセパレータ
（４）を介して陰極罐（５）及び陽極罐（６）内に充填
して構成されるものである。有機電解液としては、一般
に、炭酸プロピレン，ブチロラクトン，テトラヒドロフ
ラン,1,2−ジメトキシエタン,1,3−ジオキソラン等の単
独もしくは２種以上の混合溶媒に、過塩素酸リチウムま
たはホウフッ化リチウム等の電解質を溶解させたもの等
が使用される。
に、表面にアルミニウム箔（１）を貼り付けた金属リチ
ウム（２）を陰極活性物質とし、電解二酸化マンガン等
の二酸化マンガンペレット（３）を陽極活性物質とする
とともに、これらを有機電解液を含有するセパレータ
（４）を介して陰極罐（５）及び陽極罐（６）内に充填
して構成されるものである。有機電解液としては、一般
に、炭酸プロピレン，ブチロラクトン，テトラヒドロフ
ラン,1,2−ジメトキシエタン,1,3−ジオキソラン等の単
独もしくは２種以上の混合溶媒に、過塩素酸リチウムま
たはホウフッ化リチウム等の電解質を溶解させたもの等
が使用される。
ここで、先ず、上記陰極活性物質においては、金属リチ
ウム（２）の量とアルミニウム箔（１）の量の比が重要
であって、金属リチウム（２）の厚さをt1,アルミニウ
ム箔（１）の厚さをt2としたときに、これらの比t2/t1
（以下、ｘとする。）が0.03以上であることが好まし
い。この値が0.03未満であると、すなわちリチウムの量
が多すぎると、内部抵抗の増加を充分に抑制することが
できない。また、上記ｘの値が0.03以上であれば、放電
末期における内部抵抗が抑えられるが、あまり大きすぎ
ると、すなわちアルミニウムの量が多すぎると、電気容
量が減少する虞れがある。この原因については、その詳
細は不明であるが、金属リチウムが、このリチウムに貼
り付けたアルムニウム箔中に拡散し、アルミニウム箔が
Li−Al合金となり、電池反応に直接寄与できないLiが生
じるためと考えられる。したがって、実用的な範囲とし
ては、0.03≦ｘ≦0.10である。
ウム（２）の量とアルミニウム箔（１）の量の比が重要
であって、金属リチウム（２）の厚さをt1,アルミニウ
ム箔（１）の厚さをt2としたときに、これらの比t2/t1
（以下、ｘとする。）が0.03以上であることが好まし
い。この値が0.03未満であると、すなわちリチウムの量
が多すぎると、内部抵抗の増加を充分に抑制することが
できない。また、上記ｘの値が0.03以上であれば、放電
末期における内部抵抗が抑えられるが、あまり大きすぎ
ると、すなわちアルミニウムの量が多すぎると、電気容
量が減少する虞れがある。この原因については、その詳
細は不明であるが、金属リチウムが、このリチウムに貼
り付けたアルムニウム箔中に拡散し、アルミニウム箔が
Li−Al合金となり、電池反応に直接寄与できないLiが生
じるためと考えられる。したがって、実用的な範囲とし
ては、0.03≦ｘ≦0.10である。
なお、この例では金属リチウムの表面にアルミニウム箔
を貼り付けているが、アルミニウムはリチウム表面に合
金の状態で含まれていてもよい。
を貼り付けているが、アルミニウムはリチウム表面に合
金の状態で含まれていてもよい。
この場合には、アルミニウムの量は、前述のような厚さ
の比に対応するような組成となっていればよい。
の比に対応するような組成となっていればよい。
一方、上述のように陰極活性物質である金属リチウムの
表面にアルミニウムを含有させると、電池反応に関与す
る実質的なリチウムの量が減少する。したがって、負極
リチウムの容量を陽極の容量より小さく、すなわち負極
支配として電池を設計し、放電特性を向上しかつ放電容
量を高くしようとすると、アルミニウムの含有量も考慮
してリチウムと二酸化マンガの重量比を適正なものとす
る必要がある。
表面にアルミニウムを含有させると、電池反応に関与す
る実質的なリチウムの量が減少する。したがって、負極
リチウムの容量を陽極の容量より小さく、すなわち負極
支配として電池を設計し、放電特性を向上しかつ放電容
量を高くしようとすると、アルミニウムの含有量も考慮
してリチウムと二酸化マンガの重量比を適正なものとす
る必要がある。
本発明者の実験によれば、上記リチウムとアルミニウム
の比ｘと、リチウムと二酸化マンガンの重量比ｙとは相
関関係にあり、これらが次式、 ｙ＝0.2x＋0.064 なる関係にあるときに、電池容量は最大値を示すことが
わかった。そして、リチウムと二酸化マンガンの重量比
ｙは、放電容量の点から、 ７＝0.2x＋0.055 よりも多く、また、放電特性の点から、 ｙ＝0.2x＋0.067 よりも少なければ、実用可能であることがわかった。な
お、ここで、上記二酸化マンガンの量は、市販の電解二
酸化マンガンを200〜400℃で熱処理して得たものの重量
とする。
の比ｘと、リチウムと二酸化マンガンの重量比ｙとは相
関関係にあり、これらが次式、 ｙ＝0.2x＋0.064 なる関係にあるときに、電池容量は最大値を示すことが
わかった。そして、リチウムと二酸化マンガンの重量比
ｙは、放電容量の点から、 ７＝0.2x＋0.055 よりも多く、また、放電特性の点から、 ｙ＝0.2x＋0.067 よりも少なければ、実用可能であることがわかった。な
お、ここで、上記二酸化マンガンの量は、市販の電解二
酸化マンガンを200〜400℃で熱処理して得たものの重量
とする。
このように、有機電解質電池の陰極活性物質にアルミニ
ウムを含む金属リチウムを用いるとともに、これらアル
ミニウム量とリチウム量の比を所定の範囲に設定すると
ともに、リチウム量と陽極の二酸化マンガン量の比を上
記アルミニウム量とリチウム量の比に対応して所定の範
囲に設定することにより、陰極表面の不活性化が防止さ
れ内部抵抗の増加が抑制されるとともに、緩慢な電圧降
下が改善され、電池容量が確保される。
ウムを含む金属リチウムを用いるとともに、これらアル
ミニウム量とリチウム量の比を所定の範囲に設定すると
ともに、リチウム量と陽極の二酸化マンガン量の比を上
記アルミニウム量とリチウム量の比に対応して所定の範
囲に設定することにより、陰極表面の不活性化が防止さ
れ内部抵抗の増加が抑制されるとともに、緩慢な電圧降
下が改善され、電池容量が確保される。
実験例1. 市販の電解二酸化マンガンを300℃で約５時間熱処理し
たもの88.9重量部に、9.3重量部のグラファイトを加
え、さらに1.8重量部のテフロンをバインダとして加え
て陽極ミックスとし、これを直径15.5mm、重量0.655gの
陽極ペレットを作製した。
たもの88.9重量部に、9.3重量部のグラファイトを加
え、さらに1.8重量部のテフロンをバインダとして加え
て陽極ミックスとし、これを直径15.5mm、重量0.655gの
陽極ペレットを作製した。
次に、厚さ0.40mmのリチウム箔を直径15.5mmに打ち抜
き、アノードカップに貼り付け、さらにこのリチウム箔
上に、厚さ0.007mmから0.06mmの厚さのアルミニウム箔
を同じ直径に打ち抜いて押しつけ、貼り合わせリチウム
陰極を形成した。
き、アノードカップに貼り付け、さらにこのリチウム箔
上に、厚さ0.007mmから0.06mmの厚さのアルミニウム箔
を同じ直径に打ち抜いて押しつけ、貼り合わせリチウム
陰極を形成した。
さらに、このリチウム陰極上にセパレータを置き、プラ
スチックのガスケットをはめこみ、電解液として1Mol/
のLiClO4を溶解したプロピレンカーボネートを注入
し、先の陽極ペレットを入れてカソードカンをかぶせ、
シールして第１図に示すような有機電解質電池を組み立
てた。
スチックのガスケットをはめこみ、電解液として1Mol/
のLiClO4を溶解したプロピレンカーボネートを注入
し、先の陽極ペレットを入れてカソードカンをかぶせ、
シールして第１図に示すような有機電解質電池を組み立
てた。
ここで、Al/Liの厚さの比が0.00175のものを試料1,0.03
7のものを試料2,0.074のものを試料3,0.112のものを試
料4,0.150のものを試料５とした。
7のものを試料2,0.074のものを試料3,0.112のものを試
料4,0.150のものを試料５とした。
また、アルミニウム箔を貼り合わせないで上記各試料と
同様の方法で有機電解質電池を組み立て、これを比較例
とした。
同様の方法で有機電解質電池を組み立て、これを比較例
とした。
上述の各試料及び比較例について、その内部抵抗の変化
を調べた。結果を第２図に示す。
を調べた。結果を第２図に示す。
この第２図より、アルミニウム箔を貼り付けたリチウム
陰極の電池は、比較例に比べて非常に内部抵抗が低く、
放電中や保存中に内部抵抗の変化が少ない電池であるこ
とがわかった。
陰極の電池は、比較例に比べて非常に内部抵抗が低く、
放電中や保存中に内部抵抗の変化が少ない電池であるこ
とがわかった。
この傾向をより明確なものとするために、Al/Liの厚さ
の比と80％放電後の電池の内部抵抗の関係を第４図に示
す。この第４図より、Alの含有量を増やすのに伴って、
内部抵抗が急激に減少することがわかる。
の比と80％放電後の電池の内部抵抗の関係を第４図に示
す。この第４図より、Alの含有量を増やすのに伴って、
内部抵抗が急激に減少することがわかる。
しかしながら、これだけでは次のような不具合も発見さ
れた。すなわち、リチウムにアルミニウム箔を貼り付け
た電池においては、そのAl/Liの厚さの比が増大するに
つれ第２図に示すように内部抵抗の低い、かつ放電中の
抵抗変化の少ないものとなるが、第３図に示すように電
気容量は逆に減り、その減少する量はAl/Liの厚さの比
が大きくなるほど大きい。
れた。すなわち、リチウムにアルミニウム箔を貼り付け
た電池においては、そのAl/Liの厚さの比が増大するに
つれ第２図に示すように内部抵抗の低い、かつ放電中の
抵抗変化の少ないものとなるが、第３図に示すように電
気容量は逆に減り、その減少する量はAl/Liの厚さの比
が大きくなるほど大きい。
したがって、アルミニウム箔を貼り付けたリチウム陰極
を設けた有機電解質電池では、Li/MnO2の重量比をAlの
含有量を考慮して求める必要がある。
を設けた有機電解質電池では、Li/MnO2の重量比をAlの
含有量を考慮して求める必要がある。
そこで、本発明者は、アルミニウム箔を貼り付けたリチ
ウム陰極を設けた有機電解質電池のLi/MnO2の適正な重
量比を次のような実験によりもとめた。
ウム陰極を設けた有機電解質電池のLi/MnO2の適正な重
量比を次のような実験によりもとめた。
実験例2. 実験例１により、80％の放電時まで好ましい内部抵抗値
（15Ω以下）を示すのは、Al/Liの厚さの比が0.03以上
であることがわかった。
（15Ω以下）を示すのは、Al/Liの厚さの比が0.03以上
であることがわかった。
そこで、アノードカップに種々の厚さのアルミニウム箔
を貼り付け、Al/Liの厚さの比が0.03から0.10となるも
のを用意した。
を貼り付け、Al/Liの厚さの比が0.03から0.10となるも
のを用意した。
さらに、陽極ペレットとして、種々の重量のMnO2（300
℃,4時間熱処理）を含むもの用意して、先の実験例１と
同様に第１図に示すような構成の有機電解質電池を組み
立てた。ただし、電池の外径は20mm,高さが2.45mmとな
るようにした。
℃,4時間熱処理）を含むもの用意して、先の実験例１と
同様に第１図に示すような構成の有機電解質電池を組み
立てた。ただし、電池の外径は20mm,高さが2.45mmとな
るようにした。
得られた各電池はAl/Liの厚さの比が0.03から0.10で、
かつLi/MnO2重量比が0.60から0.90のものであった。
かつLi/MnO2重量比が0.60から0.90のものであった。
これら各電池を3KΩの定抵抗で放電させ、その容量を測
定した。結果を次表に示す。
定した。結果を次表に示す。
また、この表から、電池容量が最大となるときのAl/Li
の厚さの比ｘとLi/MnO2重量比ｙの関係を求めたとこ
ろ、第５図に示すように、 ｙ＝0.2x＋0.064 であることがわかった。
の厚さの比ｘとLi/MnO2重量比ｙの関係を求めたとこ
ろ、第５図に示すように、 ｙ＝0.2x＋0.064 であることがわかった。
さらに、電池サイズとしては、130mAH以上であることが
望ましいことを考えれば、 ｙ＝0.2x＋0.067 ｙ＝0.2x＋0.055 の範囲であればよいことがわかった。
望ましいことを考えれば、 ｙ＝0.2x＋0.067 ｙ＝0.2x＋0.055 の範囲であればよいことがわかった。
もしも、この範囲を外れて電池を作製すると、125mAH以
下の容量となってしまう。また、表中、カッコで示した
数字は、放電特性より判断して、すなわち放電末期の放
電電圧の緩慢な電圧降下から判断して、正極支配となっ
ているため、実際の電池設計にあたっては、避けること
が望ましい。
下の容量となってしまう。また、表中、カッコで示した
数字は、放電特性より判断して、すなわち放電末期の放
電電圧の緩慢な電圧降下から判断して、正極支配となっ
ているため、実際の電池設計にあたっては、避けること
が望ましい。
以上の説明からも明らかなように、本発明の有機電解質
電池においては、陰極にアルミニウムを含む金属リチウ
ムを用いるとともに、このリチウム量と陽極の二酸化マ
ンガン量を上記アルミニウムの含有量を考慮して設定し
ているので、内部抵抗が非常に小さくなっている。
電池においては、陰極にアルミニウムを含む金属リチウ
ムを用いるとともに、このリチウム量と陽極の二酸化マ
ンガン量を上記アルミニウムの含有量を考慮して設定し
ているので、内部抵抗が非常に小さくなっている。
また、本発明の有機電解質電池は、電池容量が大きく、
放電特性に優れ、誤動作が少ない信頼性の高いものとな
る。
放電特性に優れ、誤動作が少ない信頼性の高いものとな
る。
第１図は本発明に係る有機電解質電池の断面図である。 第２図はAl/Liの厚さの比の変化に伴う放電電圧カーブ
の変化を示す特性図、第３図はAl/Liの厚さの比の変化
に伴う内部抵抗変化を示す特性図である。 第４図はAl/Liの厚さの比と80％放電時の内部抵抗値の
関係を示す特性図である。 第５図は電池容量および放電特性の点で好ましい範囲を
Al/Liの厚さの比（ｘ）とLi/MnO2重量比（ｙ）の関係と
して示す特性図である。 １……アルミニウム箔 ２……金属リチウム ３……二酸化マンガンペレット ４……セパレータ
の変化を示す特性図、第３図はAl/Liの厚さの比の変化
に伴う内部抵抗変化を示す特性図である。 第４図はAl/Liの厚さの比と80％放電時の内部抵抗値の
関係を示す特性図である。 第５図は電池容量および放電特性の点で好ましい範囲を
Al/Liの厚さの比（ｘ）とLi/MnO2重量比（ｙ）の関係と
して示す特性図である。 １……アルミニウム箔 ２……金属リチウム ３……二酸化マンガンペレット ４……セパレータ
Claims (1)
- 【請求項１】Liを主体としAlを含む陰極と二酸化マンガ
ンを主体とする陽極と有機電解液よりなり、陰極の容量
を陽極の容量より小さく設定してなる有機電解質電池に
おいて、 上記陰極を構成するLiとAlの量の比をLiの厚さt1および
Alの厚さt2の比t2/t1で表わしこのt2/t1をｘとし、Liに
対する二酸化マンガンの重量比（Li/MnO2）をｙとした
ときに、 ｙ＝0.2x＋0.067 ｙ＝0.2x＋0.055 ｘ≧0.03 でかこまれる領域に含まれるようにLi,Alおよび二酸化
マンガンの量を選定したことを特徴とする有機電解質電
池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058044A JPH0763016B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 有機電解質電池 |
| DE86103796T DE3688533T2 (de) | 1985-03-22 | 1986-03-20 | Zelle mit organischem Elektrolyten. |
| EP86103796A EP0196017B1 (en) | 1985-03-22 | 1986-03-20 | Organic electrolyte cell |
| US07/138,347 US4891282A (en) | 1985-03-22 | 1987-12-28 | Organic electrolyte cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60058044A JPH0763016B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 有機電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218068A JPS61218068A (ja) | 1986-09-27 |
| JPH0763016B2 true JPH0763016B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=13072931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60058044A Expired - Lifetime JPH0763016B2 (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763016B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1633009A1 (en) | 2004-09-03 | 2006-03-08 | Matsushita Electric Industries Co., Ltd. | Lithium primary battery |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831318B2 (ja) * | 1986-01-21 | 1996-03-27 | ソニー株式会社 | 有機電解質電池 |
| JPH06105612B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1994-12-21 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液一次電池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375434A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-04 | Exxon Research Engineering Co | Method of manufacturing lithiummaluminum alloy electrode |
| JPS5549862A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Hitachi Ltd | Nonaqueous electrolytic battery |
| JPS58111271A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-02 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 非水電解液電池 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP60058044A patent/JPH0763016B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375434A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-04 | Exxon Research Engineering Co | Method of manufacturing lithiummaluminum alloy electrode |
| JPS5549862A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Hitachi Ltd | Nonaqueous electrolytic battery |
| JPS58111271A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-02 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 非水電解液電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1633009A1 (en) | 2004-09-03 | 2006-03-08 | Matsushita Electric Industries Co., Ltd. | Lithium primary battery |
| JP2006100247A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム一次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218068A (ja) | 1986-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |