JPH0770315B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPH0770315B2 JPH0770315B2 JP62060342A JP6034287A JPH0770315B2 JP H0770315 B2 JPH0770315 B2 JP H0770315B2 JP 62060342 A JP62060342 A JP 62060342A JP 6034287 A JP6034287 A JP 6034287A JP H0770315 B2 JPH0770315 B2 JP H0770315B2
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- JP
- Japan
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- battery
- lithium
- aluminum
- aqueous electrolyte
- negative electrode
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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
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/40—Alloys based on alkali metals
-
- 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
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は酸化第二銅を活物質とする正極と、非水電解液
と、リチウムを活物質とする負極とを備えた非水電解液
電池に関するものである。
と、リチウムを活物質とする負極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 この種電池は例えば特公昭59−33935号公報に開示され
ており、高エネルギー密度を有すると共にその電池電圧
は約1.4V程度であるので電子機器の電源に汎用されてい
るアルカリ乾電池、水銀電池或いは銀電池等と互換使用
しうる利点がある。
ており、高エネルギー密度を有すると共にその電池電圧
は約1.4V程度であるので電子機器の電源に汎用されてい
るアルカリ乾電池、水銀電池或いは銀電池等と互換使用
しうる利点がある。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点 ところがこの種電池は電池組立後の開口路電圧が約3V程
度と高く、そのため予備放電して開回路電圧を下げるよ
うに対処しているが、保存時に再度開回路電圧が上昇し
使用機器に悪影響を与えるという問題がある。
度と高く、そのため予備放電して開回路電圧を下げるよ
うに対処しているが、保存時に再度開回路電圧が上昇し
使用機器に悪影響を与えるという問題がある。
又、保存時において侵入する水分によつてリチウム負極
表面に不働態膜が生成して内部抵抗が上昇するという問
題がある。
表面に不働態膜が生成して内部抵抗が上昇するという問
題がある。
更に、酸化第二銅を活物質とする正極は放電時における
膨張が他の正極活物質に比して著しく、一方リチウム負
極自身は保液性に乏しいものであり、そのため放電に伴
つて正負極間の間隔は小さくなりセパレータが圧縮され
て電解液が絞り出され正負極の反応面における電解液量
が減少して高率放電特性が低下するという問題がある。
膨張が他の正極活物質に比して著しく、一方リチウム負
極自身は保液性に乏しいものであり、そのため放電に伴
つて正負極間の間隔は小さくなりセパレータが圧縮され
て電解液が絞り出され正負極の反応面における電解液量
が減少して高率放電特性が低下するという問題がある。
本発明は上記せる問題点を解決し、負極に使用したリチ
ウム−アルミニウム合金中のアルミニウムの、最適な使
用範囲を提案するものである。
ウム−アルミニウム合金中のアルミニウムの、最適な使
用範囲を提案するものである。
（ニ） 問題点を解決するための手段 本発明は、酸化第二銅を活物質とする正極と、非水電解
液と、リチウム−アルミニウム合金を負極とする非水電
解液電池において、前記リチウム−アルミニウム合金中
のアルミニウムの原子比率を0.1〜1.0原子％とするもの
である。
液と、リチウム−アルミニウム合金を負極とする非水電
解液電池において、前記リチウム−アルミニウム合金中
のアルミニウムの原子比率を0.1〜1.0原子％とするもの
である。
（ホ） 作用 保存時における開回路電圧の上昇は正極中の活性部分、
例えば導電剤に吸着されている酸素が電池内の水分或い
は電解液を構成する溶媒と反応することに起因すると考
えられるが、本発明電池においては予備放電時に電解液
中に溶解したアルミニウムイオンが、正極中の活性部分
と優先的に反応してこの活性部分を消失することにより
開回路電圧の上昇を抑制することができると考えられ
る。
例えば導電剤に吸着されている酸素が電池内の水分或い
は電解液を構成する溶媒と反応することに起因すると考
えられるが、本発明電池においては予備放電時に電解液
中に溶解したアルミニウムイオンが、正極中の活性部分
と優先的に反応してこの活性部分を消失することにより
開回路電圧の上昇を抑制することができると考えられ
る。
又、保存時において侵入した水分が存在しても負極はリ
チウムとアルミニウムの合金の形態よりなるため、リチ
ウムと水分との反応はリチウム単独負極の場合により抑
制され、その結果負極表面における不働態膜の生成が抑
制される。
チウムとアルミニウムの合金の形態よりなるため、リチ
ウムと水分との反応はリチウム単独負極の場合により抑
制され、その結果負極表面における不働態膜の生成が抑
制される。
更に、放電に伴い正極が膨張してセパレータが圧縮され
た際、負極ではリチウム−アルミニウム合金からリチウ
ムが消失するがアルミニウムは残存して液保持空間が形
成され、この空間内にセパレータより絞り出された電解
液が保持されることになり、正負極の反応面における電
解液量の減少を抑制することができる。
た際、負極ではリチウム−アルミニウム合金からリチウ
ムが消失するがアルミニウムは残存して液保持空間が形
成され、この空間内にセパレータより絞り出された電解
液が保持されることになり、正負極の反応面における電
解液量の減少を抑制することができる。
そして特に、酸化第二銅を正極に、リチウム−アルミニ
ウム合金を負極として使用した電池において、リチウム
−アルミニウム合金中のアルミニウムの原子比率を0.1
〜1.0原子％とすることにより、最適な添加範囲が見出
され、この種電池の放電特性即ち放電容量が増大する。
ウム合金を負極として使用した電池において、リチウム
−アルミニウム合金中のアルミニウムの原子比率を0.1
〜1.0原子％とすることにより、最適な添加範囲が見出
され、この種電池の放電特性即ち放電容量が増大する。
（ヘ） 実施例 市販特級の酸化第二銅85重量％に導電剤としての黒鉛10
重量％、結着剤としてのフッ素樹脂粉末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℃の温度で熱処理して正極とする。
重量％、結着剤としてのフッ素樹脂粉末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℃の温度で熱処理して正極とする。
一方、本発明の特徴とする負極はリチウム−アルミニウ
ム（アルミニウム1.0原子％）合金板を約0.6mmの厚みに
圧延し、この圧延板を径15.0mmに打抜いたものを用い
た。
ム（アルミニウム1.0原子％）合金板を約0.6mmの厚みに
圧延し、この圧延板を径15.0mmに打抜いたものを用い
た。
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
ンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／溶解さ
せたものを用い、又セパレータに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。尚、電池組立後、放電容量の約５％を予備放
電して完成電池とした。
ンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／溶解さ
せたものを用い、又セパレータに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。尚、電池組立後、放電容量の約５％を予備放
電して完成電池とした。
ついで、本発明電池の優位性を調べるために負極として
リチウム板を用いる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。
リチウム板を用いる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１図は温度60℃、湿度90％において保存した時の開回
路電圧の経時変化を示し、又第２図は第１図と同一条件
で保存した時の内部抵抗の経時変化を示し、更に第３図
は温度60℃、湿度90％で30日保存した後における温度25
℃、負荷1KΩでの放電特性を示す。
路電圧の経時変化を示し、又第２図は第１図と同一条件
で保存した時の内部抵抗の経時変化を示し、更に第３図
は温度60℃、湿度90％で30日保存した後における温度25
℃、負荷1KΩでの放電特性を示す。
第１図乃至第３図から明白になるように本発明電池
（Ａ）は比較電池（Ｂ）に比して、保存時における開回
路電圧及び内部抵抗の上昇が抑制され、且高率放電特性
が改善されているのがわかる。
（Ａ）は比較電池（Ｂ）に比して、保存時における開回
路電圧及び内部抵抗の上昇が抑制され、且高率放電特性
が改善されているのがわかる。
又、第４図は温度25℃、負荷1KΩで放電した時のリチウ
ム−アルミニウム合金中のアルミニウムの原子比率と放
電容量との関係を示し、アルミニウムの原子比率として
は0.1〜1.0原子％の範囲が必要であることがわかる。
尚、第４図において実線は初期特性、破線は温度60℃、
湿度90％で30日保存した後の特性を夫々示す。
ム−アルミニウム合金中のアルミニウムの原子比率と放
電容量との関係を示し、アルミニウムの原子比率として
は0.1〜1.0原子％の範囲が必要であることがわかる。
尚、第４図において実線は初期特性、破線は温度60℃、
湿度90％で30日保存した後の特性を夫々示す。
（ト） 発明の効果 上述した如く、酸化第二銅を正極活物質とし、負極とし
てリチウム−アルミニウム合金を用いる非水電解液電池
において、前記リチウム−アルミニウム合金中のアルミ
ニウム原子比率を0.1〜1.0原子％とすることにより、こ
の種電池の保存特性及び高率放電特性を改善し、更には
この種電池の放電容量を増大させ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。
てリチウム−アルミニウム合金を用いる非水電解液電池
において、前記リチウム−アルミニウム合金中のアルミ
ニウム原子比率を0.1〜1.0原子％とすることにより、こ
の種電池の保存特性及び高率放電特性を改善し、更には
この種電池の放電容量を増大させ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図は保存期間と開回路電圧との関係を示す図、第２
図は保存期間と内部抵抗との関係を示す図、第３図は電
池放電特性図、第４図はリチウム−アルミニウム合金中
のアルミニウムの原子比率と放電容量との関係を示す図
である。 （Ａ）……本発明電池、（Ｂ）……比較電池。
図は保存期間と内部抵抗との関係を示す図、第３図は電
池放電特性図、第４図はリチウム−アルミニウム合金中
のアルミニウムの原子比率と放電容量との関係を示す図
である。 （Ａ）……本発明電池、（Ｂ）……比較電池。
Claims (1)
- 【請求項１】酸化第二銅を活物質とする正極と、非水電
解液と、リチウム−アルミニウム合金を負極とする非水
電解液電池において、前記リチウム−アルミニウム合金
中のアルミニウムの原子比率が0.1〜1.0原子％であるこ
とを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62060342A JPH0770315B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62060342A JPH0770315B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226881A JPS63226881A (ja) | 1988-09-21 |
| JPH0770315B2 true JPH0770315B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=13139393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62060342A Expired - Fee Related JPH0770315B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770315B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2072488C (en) | 1991-08-13 | 2002-10-01 | Andrew Webber | Nonaqueous electrolytes |
| US5432030A (en) * | 1993-12-02 | 1995-07-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Li/FeS2 cell employing a solvent mixture of diox, DME and 3ME20X with a lithium-based solute |
| US5514491A (en) * | 1993-12-02 | 1996-05-07 | Eveready Battery Company, Inc. | Nonaqueous cell having a lithium iodide-ether electrolyte |
| US5691083A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Potassium ion additives for voltage control and performance improvement in nonaqueous cells |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5533782A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Cell with non-aqueous electrolyte |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP62060342A patent/JPH0770315B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5533782A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Cell with non-aqueous electrolyte |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63226881A (ja) | 1988-09-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |