JPH09139210A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
リチウムイオン二次電池Info
- Publication number
- JPH09139210A JPH09139210A JP7295604A JP29560495A JPH09139210A JP H09139210 A JPH09139210 A JP H09139210A JP 7295604 A JP7295604 A JP 7295604A JP 29560495 A JP29560495 A JP 29560495A JP H09139210 A JPH09139210 A JP H09139210A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- carbon
- positive electrode
- waste tire
- secondary battery
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】耐久性及び安全性に劣り、かつ高価である。
【解決手段】正極にＬｉ化合物を用いるリチウムイオン
二次電池において、廃棄物タイヤから得られる炭素から
なる負極を前記正極と対向して配置させたことを特徴と
するリチウムイオン二次電池。
二次電池において、廃棄物タイヤから得られる炭素から
なる負極を前記正極と対向して配置させたことを特徴と
するリチウムイオン二次電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は正極にＬｉ化合物
を用いたリチウムイオン二次電池に関し、特に前記正極
と対向する負極に改良を施したリチウムイオン二次電池
に関する。
を用いたリチウムイオン二次電池に関し、特に前記正極
と対向する負極に改良を施したリチウムイオン二次電池
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウムイオン二次電池は、正極
にＬｉ化合物を用い対極に金属Ｌｉを用いて製造されて
いるものが主流であるが、金属Ｌｉのかわりに炭素（天
然黒鉛、石油コークス、グラファイト）を使用したもの
もある。
にＬｉ化合物を用い対極に金属Ｌｉを用いて製造されて
いるものが主流であるが、金属Ｌｉのかわりに炭素（天
然黒鉛、石油コークス、グラファイト）を使用したもの
もある。
【０００３】図１は、従来のリチウムイオン二次電池の
概略図を示す。図中の符番１はケースであり、このケー
ス１の内に正極２，セパレータ３1 ，負極リード４ａを
有した負極４及びセパレータ３2 を順次積層した積層体
が巻かれて収納されている。前記正極２には正極リード
５が接続されている。前記積層体の上部には、中央部が
開口した円形な封口板６が設けられている。この封口板
６の側部は絶縁性のガスケット７により封止されてい
る。前記封口板６の開口部を含む周辺部上には防爆弁８
が設けられている。この防爆弁８上には、前記正極リー
ド５に接続された正極端子９が設けられている。なお、
図中の符番10は絶縁板、符番11は排気孔である。
概略図を示す。図中の符番１はケースであり、このケー
ス１の内に正極２，セパレータ３1 ，負極リード４ａを
有した負極４及びセパレータ３2 を順次積層した積層体
が巻かれて収納されている。前記正極２には正極リード
５が接続されている。前記積層体の上部には、中央部が
開口した円形な封口板６が設けられている。この封口板
６の側部は絶縁性のガスケット７により封止されてい
る。前記封口板６の開口部を含む周辺部上には防爆弁８
が設けられている。この防爆弁８上には、前記正極リー
ド５に接続された正極端子９が設けられている。なお、
図中の符番10は絶縁板、符番11は排気孔である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、リチウムイ
オン二次電池の充放電反応は正極・負極間のリチウムイ
オンの移動によって行われる。このため金属リチウムを
負極に用いた場合、リチウムのデンドライト（針状結
晶）が析出し、容量低下やセパレータ貫通による内部短
絡を引き起こし、耐久性や安定性に大きな問題があっ
た。ここで、「セパレータ貫通による内部短絡」とは、
充放電を繰り返し行うと、針状の金属リチウムが析出
し、絶縁体であるセパレータを貫通し、正極と負極が電
気的に短絡する現象を示す。なお、負極に炭素を使用す
ることにより、デンドライトの析出は抑制されるもの
の、炭素の製造コストが高価である。
オン二次電池の充放電反応は正極・負極間のリチウムイ
オンの移動によって行われる。このため金属リチウムを
負極に用いた場合、リチウムのデンドライト（針状結
晶）が析出し、容量低下やセパレータ貫通による内部短
絡を引き起こし、耐久性や安定性に大きな問題があっ
た。ここで、「セパレータ貫通による内部短絡」とは、
充放電を繰り返し行うと、針状の金属リチウムが析出
し、絶縁体であるセパレータを貫通し、正極と負極が電
気的に短絡する現象を示す。なお、負極に炭素を使用す
ることにより、デンドライトの析出は抑制されるもの
の、炭素の製造コストが高価である。
【０００５】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、廃棄物タイヤから得られる炭素からなる負極
を前記正極と対向して配置させることにより、廃棄物タ
イヤから得られる炭素からなる負極を正極と対向して配
置させることにより、耐久性及び安全性に優れ、かつ安
価なリチウムイオン二次電池を提供することを目的とす
る。
たもので、廃棄物タイヤから得られる炭素からなる負極
を前記正極と対向して配置させることにより、廃棄物タ
イヤから得られる炭素からなる負極を正極と対向して配
置させることにより、耐久性及び安全性に優れ、かつ安
価なリチウムイオン二次電池を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、正極にＬｉ
化合物を用いるリチウムイオン二次電池において、廃棄
物タイヤから得られる炭素からなる負極を前記正極と対
向して配置させたことを特徴とするリチウムイオン二次
電池である。
化合物を用いるリチウムイオン二次電池において、廃棄
物タイヤから得られる炭素からなる負極を前記正極と対
向して配置させたことを特徴とするリチウムイオン二次
電池である。
【０００７】この発明において、負極は例えば廃棄物タ
イヤを燃焼して得られる炭素粉末と結着材からなるシー
ト状混練体に終電体を圧着して得られる。ここで、電極
形成用バインダーとしてはテフロン系が主に使用されて
おり、代表的なものとしてはポリフッ化ビリニデン（Ｐ
ＶＤＦ）がある。
イヤを燃焼して得られる炭素粉末と結着材からなるシー
ト状混練体に終電体を圧着して得られる。ここで、電極
形成用バインダーとしてはテフロン系が主に使用されて
おり、代表的なものとしてはポリフッ化ビリニデン（Ｐ
ＶＤＦ）がある。
【０００８】この発明においては、負極に炭素を用い、
その層間にリチウムイオンを脱挿入させて充放電を行う
方法は、金属リチウムのデンドライト状析出を抑制し、
充放電サイクル特性及び安全性に優れる。ここで、炭素
の結晶は平板を積み重ねたような層状構造をしており、
「層間」とは図２の充放電反応の模写図に示す通りであ
る。
その層間にリチウムイオンを脱挿入させて充放電を行う
方法は、金属リチウムのデンドライト状析出を抑制し、
充放電サイクル特性及び安全性に優れる。ここで、炭素
の結晶は平板を積み重ねたような層状構造をしており、
「層間」とは図２の充放電反応の模写図に示す通りであ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図１
を参照して説明する。負極４に用いる炭素粉末は廃棄物
タイヤを燃焼し回収したものを用いた。まず、炭素粉末
に結着材としてテフロン（４フッ化エチレン）を８ｗｔ
％添加し、乳鉢にて混練してシート状に成形した。次
に、Ｎｉの集電用金網に炭素粉末のシートを圧着成形し
て炭素電極とした。電極サイズは２×２（ｃｍ）をつく
り、対極としてリチウム金属を用い０．３ｍＡの定電流
で０Ｖまで充電、１Ｖまで放電し電気的特性を評価し
た。電解液はエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチル
カーボネート（ＤＥＣ）を体積比で、１：１で混合した
ものに六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ5 ）を１モル
／Ｉ（リットル）溶解したものを用いた。その結果の一
例を図３に示した。図３より、充放電曲線の電圧が０Ｖ
に近い方の電位が平坦になっており、これは充放電反応
がスムーズに行われていることを示している。つまり、
これは、電池にした場合、電圧変動の少ない特性の優れ
た電池が得られる（還元すれば、電池の経時変化が少な
い）ことを意味する。
を参照して説明する。負極４に用いる炭素粉末は廃棄物
タイヤを燃焼し回収したものを用いた。まず、炭素粉末
に結着材としてテフロン（４フッ化エチレン）を８ｗｔ
％添加し、乳鉢にて混練してシート状に成形した。次
に、Ｎｉの集電用金網に炭素粉末のシートを圧着成形し
て炭素電極とした。電極サイズは２×２（ｃｍ）をつく
り、対極としてリチウム金属を用い０．３ｍＡの定電流
で０Ｖまで充電、１Ｖまで放電し電気的特性を評価し
た。電解液はエチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチル
カーボネート（ＤＥＣ）を体積比で、１：１で混合した
ものに六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ5 ）を１モル
／Ｉ（リットル）溶解したものを用いた。その結果の一
例を図３に示した。図３より、充放電曲線の電圧が０Ｖ
に近い方の電位が平坦になっており、これは充放電反応
がスムーズに行われていることを示している。つまり、
これは、電池にした場合、電圧変動の少ない特性の優れ
た電池が得られる（還元すれば、電池の経時変化が少な
い）ことを意味する。
【００１０】このように、上記実施例によれば、廃棄物
タイヤから得られた炭素は良好な充放電特性を示し、リ
チウムイオン二次電池用負極として十分に使用可能であ
ることがわかる。また、原料に廃棄物タイヤを利用して
いるため、材料コストが安価であり、資源の有効活用が
実現できることはいうまでもない。
タイヤから得られた炭素は良好な充放電特性を示し、リ
チウムイオン二次電池用負極として十分に使用可能であ
ることがわかる。また、原料に廃棄物タイヤを利用して
いるため、材料コストが安価であり、資源の有効活用が
実現できることはいうまでもない。
【００１１】なお、上記実施例では、集電用金網の材質
としてＮｉを用いたが、これに限定されず、耐食性，導
電性に優れた材質であればよい。また、この発明は廃タ
イヤカーボンを使用することが一番の特徴であり、上記
実施例では、廃棄物タイヤを燃焼し回収して得られた炭
素粉末をそのまま使用したが、これに限らず、更に還元
雰囲気の２８００℃で熱処理したものを用いても良い。
これにより、炭素の結晶化度を向上させ、性能の安定し
た炭素負極とすることが可能である。
としてＮｉを用いたが、これに限定されず、耐食性，導
電性に優れた材質であればよい。また、この発明は廃タ
イヤカーボンを使用することが一番の特徴であり、上記
実施例では、廃棄物タイヤを燃焼し回収して得られた炭
素粉末をそのまま使用したが、これに限らず、更に還元
雰囲気の２８００℃で熱処理したものを用いても良い。
これにより、炭素の結晶化度を向上させ、性能の安定し
た炭素負極とすることが可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
廃棄物タイヤから得られる炭素からなる負極を前記正極
と対向して配置させることにより、廃棄物タイヤから得
られる炭素からなる負極を正極と対向して配置させるこ
とにより、耐久性及び安全性に優れ、かつ安価なリチウ
ムイオン二次電池を提供できる。
廃棄物タイヤから得られる炭素からなる負極を前記正極
と対向して配置させることにより、廃棄物タイヤから得
られる炭素からなる負極を正極と対向して配置させるこ
とにより、耐久性及び安全性に優れ、かつ安価なリチウ
ムイオン二次電池を提供できる。
【図１】リチウムイオン二次電池の概略を示す部分的に
展開した説明図。
展開した説明図。
【図２】図１の二次電池を構成する電極の材質である炭
素の結晶構造を示す説明図。
素の結晶構造を示す説明図。
【図３】この発明の実施例に係るリチウムイオン二次電
池による電位と経過時間との関係を示す特性図。
池による電位と経過時間との関係を示す特性図。
１…ケース、 ２…正極、３1 ，３2 …セ
パレータ、 ４…負極、４ａ…負極リード、 ５
…正極リード、６…封口板、 ７…ガスケ
ット、８…防爆弁、 ９…正極端子、10…
絶縁板、 11…排気孔。
パレータ、 ４…負極、４ａ…負極リード、 ５
…正極リード、６…封口板、 ７…ガスケ
ット、８…防爆弁、 ９…正極端子、10…
絶縁板、 11…排気孔。
Claims (1)
- 【請求項１】 正極にＬｉ化合物を用いるリチウムイオ
ン二次電池において、廃棄物タイヤから得られる炭素か
らなる負極を前記正極と対向して配置させたことを特徴
とするリチウムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7295604A JPH09139210A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | リチウムイオン二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7295604A JPH09139210A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | リチウムイオン二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09139210A true JPH09139210A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17822779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7295604A Withdrawn JPH09139210A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | リチウムイオン二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09139210A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109802110A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-24 | 河北师范大学 | 一种利用废旧橡胶制备锂电池负极材料的方法 |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP7295604A patent/JPH09139210A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109802110A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-24 | 河北师范大学 | 一种利用废旧橡胶制备锂电池负极材料的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |