JPH0864246A - 密閉型の非水電解液二次電池 - Google Patents
密閉型の非水電解液二次電池Info
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- JPH0864246A JPH0864246A JP6220980A JP22098094A JPH0864246A JP H0864246 A JPH0864246 A JP H0864246A JP 6220980 A JP6220980 A JP 6220980A JP 22098094 A JP22098094 A JP 22098094A JP H0864246 A JPH0864246 A JP H0864246A
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- Japan
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- electrolyte secondary
- secondary battery
- aqueous electrolyte
- positive electrode
- battery
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出するこ
とが可能な物質を正極活物質とする正極と、リチウムを
負極活物質とする負極と、前記正極及び前記負極を互い
に離間するセパレータと、非水電解液とが、電池缶の中
に収納されてなる密閉型の非水電解液二次電池であっ
て、前記電池缶に、炭酸ガス又は炭酸ガスを含む混合気
体が封入されている。 【効果】正極の活性部分が電池缶に封入された炭酸ガス
と反応して不活性化するので、保存時の電解液の分解が
抑制される。このため、本発明は保存特性、とりわけ高
温で充電した後の保存特性に優れる。
とが可能な物質を正極活物質とする正極と、リチウムを
負極活物質とする負極と、前記正極及び前記負極を互い
に離間するセパレータと、非水電解液とが、電池缶の中
に収納されてなる密閉型の非水電解液二次電池であっ
て、前記電池缶に、炭酸ガス又は炭酸ガスを含む混合気
体が封入されている。 【効果】正極の活性部分が電池缶に封入された炭酸ガス
と反応して不活性化するので、保存時の電解液の分解が
抑制される。このため、本発明は保存特性、とりわけ高
温で充電した後の保存特性に優れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型の非水電解液二
次電池に係わり、詳しくは保存特性に優れた密閉型の非
水電解液二次電池を得ることを目的とした、電池缶内に
封入される気体の改良に関する。
次電池に係わり、詳しくは保存特性に優れた密閉型の非
水電解液二次電池を得ることを目的とした、電池缶内に
封入される気体の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
リチウムを負極活物質とする密閉型の非水電解液二次電
池が、エネルギー密度が高い、水の分解電圧を考慮する
必要が無いために高電圧化が可能である、などの利点を
有することから、注目されている。
リチウムを負極活物質とする密閉型の非水電解液二次電
池が、エネルギー密度が高い、水の分解電圧を考慮する
必要が無いために高電圧化が可能である、などの利点を
有することから、注目されている。
【０００３】従来、この種の電池の組立においては、活
物質たるリチウムが水と極めて反応し易い物質であるた
めに、電極等を挿入してから封口するまでの作業は、ア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、乾燥空気などの水分
を含まない気体雰囲気の下で行われている。
物質たるリチウムが水と極めて反応し易い物質であるた
めに、電極等を挿入してから封口するまでの作業は、ア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガス、乾燥空気などの水分
を含まない気体雰囲気の下で行われている。
【０００４】しかしながら、この従来の方法により作製
した密閉型の非水電解液二次電池には、総じて保存特性
が良くないという問題があった。
した密閉型の非水電解液二次電池には、総じて保存特性
が良くないという問題があった。
【０００５】本発明は、以上の事情に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは、保存特性に優れた
密閉型の非水電解液二次電池を提供するにある。
であって、その目的とするところは、保存特性に優れた
密閉型の非水電解液二次電池を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る密閉型の非水電解液二次電池（以下、
「本発明電池」と称する。）は、リチウムイオンを可逆
的に吸蔵及び放出することが可能な物質を正極活物質と
する正極と、リチウムを負極活物質とする負極と、前記
正極及び前記負極を互いに離間するセパレータと、非水
電解液とが、電池缶の中に収納されてなる密閉型の非水
電解液二次電池であって、前記電池缶に、炭酸ガス又は
炭酸ガスを含む混合気体が封入されていることを特徴と
する。
の本発明に係る密閉型の非水電解液二次電池（以下、
「本発明電池」と称する。）は、リチウムイオンを可逆
的に吸蔵及び放出することが可能な物質を正極活物質と
する正極と、リチウムを負極活物質とする負極と、前記
正極及び前記負極を互いに離間するセパレータと、非水
電解液とが、電池缶の中に収納されてなる密閉型の非水
電解液二次電池であって、前記電池缶に、炭酸ガス又は
炭酸ガスを含む混合気体が封入されていることを特徴と
する。
【０００７】混合気体を封入する場合の好適な混合気体
中の炭酸ガスの比率は、後述する実施例にみるように、
１体積％以上、より好ましくは５体積％以上である。
中の炭酸ガスの比率は、後述する実施例にみるように、
１体積％以上、より好ましくは５体積％以上である。
【０００８】本発明における正極活物質は、特に限定さ
れないが、Ｌｉx ＭＯ2 （０＜ｘ≦１；ＭはＣｏ、Ｎ
ｉ、Ｍｎ及びＦｅよりなる群から選ばれた少なくとも一
種の遷移元素）を活物質とする正極を備えた非水電解液
二次電池は、高温で充電した後の保存特性が著しく悪い
ので、正極活物質としてこれらのリチウム含有金属酸化
物を使用した非水電解液二次電池について、本発明は特
に有用である。なかでも、正極活物質が、上記Ｌｉx Ｍ
Ｏ2 であり、前記負極に、リチウムイオンを可逆的に吸
蔵及び放出することが可能な炭素材料を使用し、且つ電
池組立後の状態が放電状態にある非水電解液二次電池
は、正極での初期充電時の反応が不均一になり易く活性
部分が生じ易いので、本発明を適用することの意義が極
めて大きい。
れないが、Ｌｉx ＭＯ2 （０＜ｘ≦１；ＭはＣｏ、Ｎ
ｉ、Ｍｎ及びＦｅよりなる群から選ばれた少なくとも一
種の遷移元素）を活物質とする正極を備えた非水電解液
二次電池は、高温で充電した後の保存特性が著しく悪い
ので、正極活物質としてこれらのリチウム含有金属酸化
物を使用した非水電解液二次電池について、本発明は特
に有用である。なかでも、正極活物質が、上記Ｌｉx Ｍ
Ｏ2 であり、前記負極に、リチウムイオンを可逆的に吸
蔵及び放出することが可能な炭素材料を使用し、且つ電
池組立後の状態が放電状態にある非水電解液二次電池
は、正極での初期充電時の反応が不均一になり易く活性
部分が生じ易いので、本発明を適用することの意義が極
めて大きい。
【０００９】リチウムを負極活物質とする負極として
は、金属リチウム又はリチウムイオンを可逆的に吸蔵及
び放出することができる物質を電極材料とするものが例
示される。リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出する
ことができる物質としては、黒鉛、コークス、有機物焼
成体等の炭素材料が例示される。
は、金属リチウム又はリチウムイオンを可逆的に吸蔵及
び放出することができる物質を電極材料とするものが例
示される。リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出する
ことができる物質としては、黒鉛、コークス、有機物焼
成体等の炭素材料が例示される。
【００１０】本発明における非水電解液は特に限定され
ない。非水電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボ
ネートなどの有機溶媒や、これらとジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタ
ンなどの低沸点溶媒との混合溶媒が例示され、また溶質
としては、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ
3 が例示される。
ない。非水電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボ
ネートなどの有機溶媒や、これらとジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタ
ンなどの低沸点溶媒との混合溶媒が例示され、また溶質
としては、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ
3 が例示される。
【００１１】
【作用】従来の密閉型の非水電解液二次電池の保存特性
が良くないのは、充電時に正極に生成した活性部分（特
に高電位の部分）が、保存中に電解液を分解するためで
ある。
が良くないのは、充電時に正極に生成した活性部分（特
に高電位の部分）が、保存中に電解液を分解するためで
ある。
【００１２】電池缶に炭酸ガスを封入した本発明電池に
おいては、該炭酸ガスが上記活性部分と反応して、該活
性部分を不活性化するので、保存時の電解液の分解が抑
制され、保存特性、とりわけ高温で充電した後の保存特
性が、従来の密閉型の非水電解液二次電池に比べて大き
く改善される。
おいては、該炭酸ガスが上記活性部分と反応して、該活
性部分を不活性化するので、保存時の電解液の分解が抑
制され、保存特性、とりわけ高温で充電した後の保存特
性が、従来の密閉型の非水電解液二次電池に比べて大き
く改善される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
【００１４】（実施例１〜１５） 〔正極の作製〕正極活物質として表１に示すＬｉＣｏＯ
2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌ
ｉＦｅＯ2 、ＬｉＣｏ0.5 Ｎｉ0.5 Ｏ2 、ＭｎＯ2 又は
Ｖ2 Ｏ5 ８０重量部と、導電剤としての炭素粉末１０重
量部と、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１
０重量部とを混合し、直径１４ｍｍのペレット状に加圧
成形して、各種の正極を作製した。
2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌ
ｉＦｅＯ2 、ＬｉＣｏ0.5 Ｎｉ0.5 Ｏ2 、ＭｎＯ2 又は
Ｖ2 Ｏ5 ８０重量部と、導電剤としての炭素粉末１０重
量部と、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１
０重量部とを混合し、直径１４ｍｍのペレット状に加圧
成形して、各種の正極を作製した。
【００１５】〔負極の作製〕天然黒鉛９５重量部と、ポ
リテトラフルオロエチレン５重量部とを混合し、直径１
４ｍｍのペレット状に加圧成形して、負極を作製した。
また、別途、Ｌｉ−Ａｌ合金板を直径１４ｍｍのペレッ
ト状に打ち抜いて、負極を作製した。
リテトラフルオロエチレン５重量部とを混合し、直径１
４ｍｍのペレット状に加圧成形して、負極を作製した。
また、別途、Ｌｉ−Ａｌ合金板を直径１４ｍｍのペレッ
ト状に打ち抜いて、負極を作製した。
【００１６】〔電解液の調製〕エチレンカーボネートに
ＬｉＰＦ6 を１モル／リットル溶かして非水電解液を調
製した。
ＬｉＰＦ6 を１モル／リットル溶かして非水電解液を調
製した。
【００１７】〔電池の組立〕以上の正負両極及び電解
液、並びに、直径１６ｍｍのイオン透過性のポリプロピ
レン製の微多孔膜からなるセパレータを、炭酸ガス又は
炭酸ガスとアルゴンとの混合気体の雰囲気の下で、電池
缶内に挿入し、封口して、電池缶内の気体が表１に示す
所定の体積比率で炭酸ガスを含有する扁平型の本発明電
池Ａ１〜Ａ１５（直径：２０ｍｍ；厚み：１．６ｍｍ）
を組み立てた。各電池の正負両極の活物質、電極挿入か
ら封口までの気体雰囲気及び電池缶内に封入された気体
中の炭酸ガスの体積比率、及び、封口後の状態（充電状
態か放電状態か）を、表１に示す。
液、並びに、直径１６ｍｍのイオン透過性のポリプロピ
レン製の微多孔膜からなるセパレータを、炭酸ガス又は
炭酸ガスとアルゴンとの混合気体の雰囲気の下で、電池
缶内に挿入し、封口して、電池缶内の気体が表１に示す
所定の体積比率で炭酸ガスを含有する扁平型の本発明電
池Ａ１〜Ａ１５（直径：２０ｍｍ；厚み：１．６ｍｍ）
を組み立てた。各電池の正負両極の活物質、電極挿入か
ら封口までの気体雰囲気及び電池缶内に封入された気体
中の炭酸ガスの体積比率、及び、封口後の状態（充電状
態か放電状態か）を、表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】（比較例１〜８）アルゴン雰囲気下で、正
負両極、電解液及びセパレータを、電池缶内に挿入し、
封口したこと以外は実施例１〜８と同様にして、比較電
池Ｂ１〜Ｂ８を組み立てた。各電池の正負両極の活物
質、電極挿入から封口までの気体雰囲気、電池缶内に封
入された気体中の炭酸ガスの体積比率、及び、封口後の
状態を、表２に示す。
負両極、電解液及びセパレータを、電池缶内に挿入し、
封口したこと以外は実施例１〜８と同様にして、比較電
池Ｂ１〜Ｂ８を組み立てた。各電池の正負両極の活物
質、電極挿入から封口までの気体雰囲気、電池缶内に封
入された気体中の炭酸ガスの体積比率、及び、封口後の
状態を、表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】〔各電池の保存特性〕本発明電池Ａ１〜Ａ
１５及び比較電池Ｂ１〜Ｂ８について保存前の内部抵抗
及び８０°Ｃで１０日間保存した後の内部抵抗を測定し
て、各電池の保存特性を調べた。結果を先の表１及び表
２に示す。
１５及び比較電池Ｂ１〜Ｂ８について保存前の内部抵抗
及び８０°Ｃで１０日間保存した後の内部抵抗を測定し
て、各電池の保存特性を調べた。結果を先の表１及び表
２に示す。
【００２２】表１に示すように、本発明電池Ａ１〜Ａ８
は、いずれも保存後の内部抵抗が小さいのに対して、表
２に示すように、これらの電池に順に対応する比較電池
Ｂ１〜Ｂ８は、いずれも保存後の内部抵抗が大きい。こ
のことから、電池缶内に炭酸ガス又は炭酸ガスを含む混
合気体を封入することにより保存特性に優れた非水電解
液二次電池が得られることが分かる。
は、いずれも保存後の内部抵抗が小さいのに対して、表
２に示すように、これらの電池に順に対応する比較電池
Ｂ１〜Ｂ８は、いずれも保存後の内部抵抗が大きい。こ
のことから、電池缶内に炭酸ガス又は炭酸ガスを含む混
合気体を封入することにより保存特性に優れた非水電解
液二次電池が得られることが分かる。
【００２３】特に、封口後の状態が放電状態にある比較
電池Ｂ１〜Ｂ６では、保存後に内部抵抗が大きく上昇し
ているのに対して、これらの比較電池に順に対応する封
口後の状態が同じく放電状態にある本発明電池Ａ１〜Ａ
６では、保存後に内部抵抗が僅かしか上昇していない。
この差は、封口後の状態が充電状態にある比較電池Ｂ
７，Ｂ８と封口後の状態が同じく充電状態にある本発明
電池Ａ７，Ａ８との差に比べて、遙かに大きい。このこ
とから、本発明は、封口後の状態が放電状態にある非水
電解液二次電池に適用した場合に特に有意義であること
が分かる。
電池Ｂ１〜Ｂ６では、保存後に内部抵抗が大きく上昇し
ているのに対して、これらの比較電池に順に対応する封
口後の状態が同じく放電状態にある本発明電池Ａ１〜Ａ
６では、保存後に内部抵抗が僅かしか上昇していない。
この差は、封口後の状態が充電状態にある比較電池Ｂ
７，Ｂ８と封口後の状態が同じく充電状態にある本発明
電池Ａ７，Ａ８との差に比べて、遙かに大きい。このこ
とから、本発明は、封口後の状態が放電状態にある非水
電解液二次電池に適用した場合に特に有意義であること
が分かる。
【００２４】また、表１に示す本発明電池Ａ９〜Ａ１５
の保存前後の内部抵抗と、表２に示す比較電池Ｂ１の保
存前後の内部抵抗との比較から、封口後の電池缶内の気
体中の炭酸ガスの比率が１体積％でも、内部抵抗が上昇
するのを抑制する効果（保存後の内部抵抗：２５Ω）は
かなり認められるが、５体積％以上とすることにより、
保存特性にさらに優れた電池（保存後の内部抵抗：２０
Ω）が得られることが分かる。
の保存前後の内部抵抗と、表２に示す比較電池Ｂ１の保
存前後の内部抵抗との比較から、封口後の電池缶内の気
体中の炭酸ガスの比率が１体積％でも、内部抵抗が上昇
するのを抑制する効果（保存後の内部抵抗：２５Ω）は
かなり認められるが、５体積％以上とすることにより、
保存特性にさらに優れた電池（保存後の内部抵抗：２０
Ω）が得られることが分かる。
【００２５】叙上の実施例では本発明を扁平型の非水電
解液二次電池に適用する場合を例に挙げて説明したが、
電池の形状に特に制限はなく、本発明は円筒型、角型
等、種々の形状の密閉型の非水電解液二次電池に適用し
得るものである。
解液二次電池に適用する場合を例に挙げて説明したが、
電池の形状に特に制限はなく、本発明は円筒型、角型
等、種々の形状の密閉型の非水電解液二次電池に適用し
得るものである。
【００２６】また、上記実施例では、混合気体を封入す
る場合の例として、炭酸ガスとアルゴンとの混合気体を
封入する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これ
に限定されず、炭酸ガスと他の不活性ガスとの混合気体
を使用することも可能である。
る場合の例として、炭酸ガスとアルゴンとの混合気体を
封入する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これ
に限定されず、炭酸ガスと他の不活性ガスとの混合気体
を使用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】正極の活性部分が電池缶に封入された炭
酸ガスと反応して不活性化するので、保存時の電解液の
分解が抑制される。このため、本発明は保存特性、とり
わけ高温で充電した後の保存特性に優れる。
酸ガスと反応して不活性化するので、保存時の電解液の
分解が抑制される。このため、本発明は保存特性、とり
わけ高温で充電した後の保存特性に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出す
ることが可能な物質を正極活物質とする正極と、リチウ
ムを負極活物質とする負極と、前記正極及び前記負極を
互いに離間するセパレータと、非水電解液とが、電池缶
の中に収納されてなる密閉型の非水電解液二次電池であ
って、前記電池缶に、炭酸ガス又は炭酸ガスを含む混合
気体が封入されていることを特徴とする密閉型の非水電
解液二次電池。 - 【請求項２】前記混合気体が炭酸ガスを１体積％以上含
む請求項１記載の密閉型の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】前記混合気体が炭酸ガスを５体積％以上含
む請求項１記載の密閉型の非水電解液二次電池。 - 【請求項４】前記正極活物質が、Ｌｉx ＭＯ2 （０＜ｘ
≦１；ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ及びＦｅよりなる群から選
ばれた少なくとも一種の遷移元素）である請求項１〜３
のいずれかに記載の密閉型の非水電解液二次電池。 - 【請求項５】前記正極活物質が、Ｌｉx ＭＯ2 （０＜ｘ
≦１；ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ及びＦｅよりなる群から選
ばれた少なくとも一種の遷移元素）であり、前記負極
に、リチウムイオンを可逆的に吸蔵及び放出することが
可能な炭素材料が使用され、且つ電池組立直後の状態が
放電状態にある請求項１〜３のいずれかに記載の密閉型
の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220980A JPH0864246A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 密閉型の非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220980A JPH0864246A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 密閉型の非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864246A true JPH0864246A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16759587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6220980A Pending JPH0864246A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 密閉型の非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864246A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001307771A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Asahi Kasei Corp | 非水系二次電池 |
| WO2002091514A1 (fr) * | 2001-05-09 | 2002-11-14 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Cellule electrolytique non aqueuse et son procede de production |
| WO2004109839A1 (ja) | 2003-06-09 | 2004-12-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | リチウム二次電池及びその製造方法 |
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| JP2005306619A (ja) * | 2003-04-18 | 2005-11-04 | Mitsubishi Chemicals Corp | ジフルオロリン酸塩の製造方法、二次電池用非水系電解液及び非水系電解液二次電池 |
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-
1994
- 1994-08-22 JP JP6220980A patent/JPH0864246A/ja active Pending
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