JPH09129238A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
- Publication number
- JPH09129238A JPH09129238A JP28276795A JP28276795A JPH09129238A JP H09129238 A JPH09129238 A JP H09129238A JP 28276795 A JP28276795 A JP 28276795A JP 28276795 A JP28276795 A JP 28276795A JP H09129238 A JPH09129238 A JP H09129238A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- positive
- degrees
- expanded graphite
- active material
- 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
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-
- Y02E60/12—
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極合剤中の正極活物質の結着剤を取り除
き、放電特性に優れた電池を提供するものである。 【解決手段】 正極活物質を凝集性のある安息角３０度
以上６０度以下の膨張化黒鉛で被覆して、実質的に結着
剤が存在しない正極ペレットを用いた電池。
き、放電特性に優れた電池を提供するものである。 【解決手段】 正極活物質を凝集性のある安息角３０度
以上６０度以下の膨張化黒鉛で被覆して、実質的に結着
剤が存在しない正極ペレットを用いた電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物、ハロ
ゲン化物、硫化物などを活物質とした正極の、特にその
導電材に関するものである。
ゲン化物、硫化物などを活物質とした正極の、特にその
導電材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の電池に使用される正
極活物質は一般に二酸化マンガン、酸化銅、コバルト酸
リチウム等の半導体材料が主であるため、導電性、含液
性が悪く、特開昭５５−１４６２５号公報に記載されて
いるように炭素材料からなる導電材を活物質に添加して
おり、これらを混合して正極合剤としている。導電材と
してアセチレンブラックや人造黒鉛、天然黒鉛が使用さ
れているが、アセチレンブラックや人造黒鉛を使用した
場合には、正極合剤の結着性、成形性が低下するため、
フッ素樹脂からなる結着剤材料を多く添加する必要があ
った。
極活物質は一般に二酸化マンガン、酸化銅、コバルト酸
リチウム等の半導体材料が主であるため、導電性、含液
性が悪く、特開昭５５−１４６２５号公報に記載されて
いるように炭素材料からなる導電材を活物質に添加して
おり、これらを混合して正極合剤としている。導電材と
してアセチレンブラックや人造黒鉛、天然黒鉛が使用さ
れているが、アセチレンブラックや人造黒鉛を使用した
場合には、正極合剤の結着性、成形性が低下するため、
フッ素樹脂からなる結着剤材料を多く添加する必要があ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらフッ素樹
脂などの結着剤は導電性や吸液能力が低いため、正極自
体の内部抵抗を低減できなかったり、ペレットへの電解
液の迅速な含浸を阻害するために大電流が取り出しにく
いという問題があった。また、結着性の弱いアセチレン
ブラック、ケッチェンブラックや黒鉛と二酸化マンガン
だけではペレットの成型が困難である。
脂などの結着剤は導電性や吸液能力が低いため、正極自
体の内部抵抗を低減できなかったり、ペレットへの電解
液の迅速な含浸を阻害するために大電流が取り出しにく
いという問題があった。また、結着性の弱いアセチレン
ブラック、ケッチェンブラックや黒鉛と二酸化マンガン
だけではペレットの成型が困難である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るため本発明は、正極活物質を凝集性のある安息角３０
度以上６０度以下の膨張化黒鉛で被覆することによって
実質的にフッ素樹脂などの結着剤が存在しないペレット
を作成することが出来る。なお、ここにいうところの安
息角とはＪＩＳ Ｚ ２５００ 番号２０４６に規定さ
れている粉末や金用語であり、まず振動台にロートを載
せ、さらに目開き７１０μｍのふるいをセットさせ、分
度器スタンドで測定する注入法で得られる値である。
るため本発明は、正極活物質を凝集性のある安息角３０
度以上６０度以下の膨張化黒鉛で被覆することによって
実質的にフッ素樹脂などの結着剤が存在しないペレット
を作成することが出来る。なお、ここにいうところの安
息角とはＪＩＳ Ｚ ２５００ 番号２０４６に規定さ
れている粉末や金用語であり、まず振動台にロートを載
せ、さらに目開き７１０μｍのふるいをセットさせ、分
度器スタンドで測定する注入法で得られる値である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の電池では正極活物質を膨
張化黒鉛で被覆しているのでこれらの均一な混合状態を
保持でき、膨張化黒鉛の凝集性によって結着剤を添加す
ることなしにペレットの成型ができる。さらに結着剤を
用いないためにペレットの吸液性及び導電性を改善して
電池の性能向上を図ることができる。
張化黒鉛で被覆しているのでこれらの均一な混合状態を
保持でき、膨張化黒鉛の凝集性によって結着剤を添加す
ることなしにペレットの成型ができる。さらに結着剤を
用いないためにペレットの吸液性及び導電性を改善して
電池の性能向上を図ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本実施例で用いる非水電解液電池
の例であり、図中、１はステンレス鋼からなる正極端子
を兼ねた電池ケース、２はステンレス鋼からなる負極端
子を兼ねた封口板で、その内壁には負極活物質であるリ
チウム３が圧着されている。４はポリプロピレンからな
るガスケット、５は有機電解液を含浸したポリプロピレ
ン不織布からなるセパレータ、６は本発明の膨張化黒鉛
導電材を使用した正極ペレット、７はシール剤層であ
り、正極端子を兼ねた電池ケース１の封口先端部を内方
へかしめ、ガスケット４を介して封口板２の周縁を締め
つけることにより密閉封口をしている。
ら説明する。図１は、本実施例で用いる非水電解液電池
の例であり、図中、１はステンレス鋼からなる正極端子
を兼ねた電池ケース、２はステンレス鋼からなる負極端
子を兼ねた封口板で、その内壁には負極活物質であるリ
チウム３が圧着されている。４はポリプロピレンからな
るガスケット、５は有機電解液を含浸したポリプロピレ
ン不織布からなるセパレータ、６は本発明の膨張化黒鉛
導電材を使用した正極ペレット、７はシール剤層であ
り、正極端子を兼ねた電池ケース１の封口先端部を内方
へかしめ、ガスケット４を介して封口板２の周縁を締め
つけることにより密閉封口をしている。
【０００７】次に本発明の正極合剤について説明する。
正極活物質である二酸化マンガンと膨張化黒鉛を配合比
１００：７（重量比）となるように投入し、攪拌しなが
ら蒸留水を噴霧し、膨張化黒鉛で二酸化マンガンを被覆
させた後、１５０℃で熱風乾燥する。乾燥後塊状の合剤
もあるために２５０μｍ以下の大きさに粉砕調整し、こ
の粉末を２〜４トン／ｃｍ2で加圧成型し、再び２５０
℃で熱風乾燥して正極ペレットを得る。このときの膨張
化黒鉛は安息角３０度以上６０度以下のものを使用し、
この電池をＡとする。また比較の電池をＢとして導電材
料に従来のケッチェンブラックを結着剤にフッ素樹脂を
それぞれ合剤に対して６％添加した以外は本発明と同じ
として、直径２０ｍｍ、高さ１．６ｍｍのコイン型リチ
ウム電池を作成した。リチウム電池の性能を調べるため
に環境温度２０℃で負荷１ｋΩによる高負荷連続放電特
性試験と、環境温度２０℃で負荷４００Ω１５秒間のパ
ルス放電時の電池電圧を測定した。高負荷連続放電特性
試験の結果を図２に負荷４００Ω１５秒間の放電時の電
池電圧測定結果を図３にそれぞれ示す。
正極活物質である二酸化マンガンと膨張化黒鉛を配合比
１００：７（重量比）となるように投入し、攪拌しなが
ら蒸留水を噴霧し、膨張化黒鉛で二酸化マンガンを被覆
させた後、１５０℃で熱風乾燥する。乾燥後塊状の合剤
もあるために２５０μｍ以下の大きさに粉砕調整し、こ
の粉末を２〜４トン／ｃｍ2で加圧成型し、再び２５０
℃で熱風乾燥して正極ペレットを得る。このときの膨張
化黒鉛は安息角３０度以上６０度以下のものを使用し、
この電池をＡとする。また比較の電池をＢとして導電材
料に従来のケッチェンブラックを結着剤にフッ素樹脂を
それぞれ合剤に対して６％添加した以外は本発明と同じ
として、直径２０ｍｍ、高さ１．６ｍｍのコイン型リチ
ウム電池を作成した。リチウム電池の性能を調べるため
に環境温度２０℃で負荷１ｋΩによる高負荷連続放電特
性試験と、環境温度２０℃で負荷４００Ω１５秒間のパ
ルス放電時の電池電圧を測定した。高負荷連続放電特性
試験の結果を図２に負荷４００Ω１５秒間の放電時の電
池電圧測定結果を図３にそれぞれ示す。
【０００８】試験結果より次のことが明らかとなった。
図２より高負荷放電時での電池電圧は比較例の電池と比
べて本発明の電池の方が高くなっており、また放電容量
も向上している。図３より閉路電圧特性においても比較
の電池に比べて本発明の電池は電圧降下が小さくなって
いる。これは本発明の電池では合剤中に発電及び導電に
関与しない結着剤が存在していないために、合剤内部で
の電気化学反応が比較例の電池と比較して進行しやすい
ものと推定できる。
図２より高負荷放電時での電池電圧は比較例の電池と比
べて本発明の電池の方が高くなっており、また放電容量
も向上している。図３より閉路電圧特性においても比較
の電池に比べて本発明の電池は電圧降下が小さくなって
いる。これは本発明の電池では合剤中に発電及び導電に
関与しない結着剤が存在していないために、合剤内部で
の電気化学反応が比較例の電池と比較して進行しやすい
ものと推定できる。
【０００９】次に本発明の合剤の成形性を調べるために
二酸化マンガンに被覆する安息角の違う膨張化黒鉛を使
って、合剤の成形不良率を（表１）に示した。
二酸化マンガンに被覆する安息角の違う膨張化黒鉛を使
って、合剤の成形不良率を（表１）に示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】（表１）より明らかなように、安息角３０
度未満及び６０度よりも大きい膨張化黒鉛を二酸化マン
ガンに被覆したときの成形性が著しく低下することが分
かった。安息角３０度未満のときは、二酸化マンガン表
面に十分に被膜を形成していても膨張化黒鉛自体の凝集
力が小さいために成形不良が発生し、また安息角６０度
より大きい場合は膨張化黒鉛の凝集による偏析によって
成形金型に付着が生じるために成形不良が発生するもの
と考えられる。つまり二酸化マンガンに被覆する膨張化
黒鉛の安息角が３０度以上６０度以下が好ましく、特に
４０度以上５５度以下のときはより安定した正極ペレッ
トが得られるものである。
度未満及び６０度よりも大きい膨張化黒鉛を二酸化マン
ガンに被覆したときの成形性が著しく低下することが分
かった。安息角３０度未満のときは、二酸化マンガン表
面に十分に被膜を形成していても膨張化黒鉛自体の凝集
力が小さいために成形不良が発生し、また安息角６０度
より大きい場合は膨張化黒鉛の凝集による偏析によって
成形金型に付着が生じるために成形不良が発生するもの
と考えられる。つまり二酸化マンガンに被覆する膨張化
黒鉛の安息角が３０度以上６０度以下が好ましく、特に
４０度以上５５度以下のときはより安定した正極ペレッ
トが得られるものである。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明の電池は、正極活
物質を凝集性のある膨張化黒鉛で被覆することによりフ
ッ素樹脂などの結着剤を用いないで、正極ペレットを成
形することができる。
物質を凝集性のある膨張化黒鉛で被覆することによりフ
ッ素樹脂などの結着剤を用いないで、正極ペレットを成
形することができる。
【００１３】この結果、正極ペレットの吸液性及び導電
性を向上させることができ、放電特性に優れた密閉電池
を提供できる。
性を向上させることができ、放電特性に優れた密閉電池
を提供できる。
【００１４】本発明の実施例として非水電解液電池の例
で示したが、他にアルカリ水溶液を電解液として使用す
るアルカリボタン電池、酸化銀電池なども同様に本発明
の膨張化黒鉛を使用することで成形性、ならびに電池性
能の向上が図れるものである。
で示したが、他にアルカリ水溶液を電解液として使用す
るアルカリボタン電池、酸化銀電池なども同様に本発明
の膨張化黒鉛を使用することで成形性、ならびに電池性
能の向上が図れるものである。
【図１】本発明のコイン型密閉電池の縦断面図
【図２】本発明の電池と比較例の電池の高負荷連続放電
特性試験の結果を示したグラフ
特性試験の結果を示したグラフ
【図３】本発明電池と比較例の電池の閉路電圧特性試験
結果を示したグラフ
結果を示したグラフ
１ 電池ケース ２ 封口板 ３ リチウム ４ ガスケット ５ セパレータ ６ 正極ペレット ７ シール剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小黒 秀祐 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大尾 文夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 負極と金属酸化物、ハロゲン化物、硫化
物などを活物質とした正極と電解液を備えるものであっ
て、正極活物質は安息角３０度以上６０度以下を持つ凝
集性のある導電材料で被覆されていることを特徴とする
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28276795A JPH09129238A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28276795A JPH09129238A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09129238A true JPH09129238A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17656814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28276795A Pending JPH09129238A (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09129238A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054769A1 (en) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Method of producing an electrode for non-aqueous electrolytic cells |
| WO1998054770A1 (fr) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'une electrode pour cellules electrolytiques non aqueuses |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28276795A patent/JPH09129238A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054769A1 (en) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Method of producing an electrode for non-aqueous electrolytic cells |
| WO1998054770A1 (fr) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'une electrode pour cellules electrolytiques non aqueuses |
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