JPH10189009A - 有機電解質電池の製造法 - Google Patents
有機電解質電池の製造法Info
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- JPH10189009A JPH10189009A JP8343907A JP34390796A JPH10189009A JP H10189009 A JPH10189009 A JP H10189009A JP 8343907 A JP8343907 A JP 8343907A JP 34390796 A JP34390796 A JP 34390796A JP H10189009 A JPH10189009 A JP H10189009A
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- Japan
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- battery
- organic electrolyte
- air
- electrolyte battery
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- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】有機電解質電池を製造する際の空気中の水分存
在率の条件を明確にし、性能劣化を抑制した有機電解質
電池を提供する。 【解決手段】有機電解質電池の製造の際の空気中の水分
存在率を３００ｐｐｍ以下とする。
在率の条件を明確にし、性能劣化を抑制した有機電解質
電池を提供する。 【解決手段】有機電解質電池の製造の際の空気中の水分
存在率を３００ｐｐｍ以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電解質電池の
製造法に関するものである。
製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電解質の溶媒が水溶液系である二次電池
には、アルカリ蓄電池や鉛蓄電池等がある。これら水溶
液系二次電池に代わり、小形、軽量且つ高エネルギー密
度である、リチウム二次電池に代表される有機電解質電
池が普及している。この種の有機電解質電池に用いられ
る電解質は、ジメチルエーテル、エチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート等の有機溶媒に含まれてい
る。
には、アルカリ蓄電池や鉛蓄電池等がある。これら水溶
液系二次電池に代わり、小形、軽量且つ高エネルギー密
度である、リチウム二次電池に代表される有機電解質電
池が普及している。この種の有機電解質電池に用いられ
る電解質は、ジメチルエーテル、エチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート等の有機溶媒に含まれてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】有機電解質電池を構成
する材料が水分を含んでいると、一般的に電池性能が劣
化する。前記劣化は、電池内部抵抗の増大、正極活物質
や負極活物質の組成変化、水分の電気分解によるガス発
生に伴う電池内圧上昇が引き起こす安全性の低下、二次
電池の場合の充放電サイクル特性の低下等である。有機
電解質電池の中でも、いわゆるリチウムイオン二次電池
では負極が炭素材等の微粉末を主成分としている。粉末
は比表面積が大きく吸着する水分量が多いため、負極に
金属リチウムを用いた有機電解質電池に比して、リチウ
ムイオン二次電池では水分を電池内に持ち込みやすい。
従って上記電池性能の劣化が特に懸念される電池系であ
る。本発明が解決しようとする課題は、有機電解質電池
を製造する際の空気中の水分存在率の条件を明確にし、
性能劣化を抑制した有機電解質電池を提供することであ
る。
する材料が水分を含んでいると、一般的に電池性能が劣
化する。前記劣化は、電池内部抵抗の増大、正極活物質
や負極活物質の組成変化、水分の電気分解によるガス発
生に伴う電池内圧上昇が引き起こす安全性の低下、二次
電池の場合の充放電サイクル特性の低下等である。有機
電解質電池の中でも、いわゆるリチウムイオン二次電池
では負極が炭素材等の微粉末を主成分としている。粉末
は比表面積が大きく吸着する水分量が多いため、負極に
金属リチウムを用いた有機電解質電池に比して、リチウ
ムイオン二次電池では水分を電池内に持ち込みやすい。
従って上記電池性能の劣化が特に懸念される電池系であ
る。本発明が解決しようとする課題は、有機電解質電池
を製造する際の空気中の水分存在率の条件を明確にし、
性能劣化を抑制した有機電解質電池を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の有機電解質電池の製造法は、電池の製造の
際の空気中の水分存在率を３００ｐｐｍ以下としたこと
を特徴とする。いわゆるドライルームは、室内の空気を
冷却して吸着剤に水分を吸着させることにより乾燥状態
を実現している。空気中の水分量を露点計等により把握
しながら前記冷却の温度等により調節し、３００ｐｐｍ
以下にすることにより電池内に持ち込む水分量を、電池
性能が極端に低下しない程度に抑えることができる。
に、本発明の有機電解質電池の製造法は、電池の製造の
際の空気中の水分存在率を３００ｐｐｍ以下としたこと
を特徴とする。いわゆるドライルームは、室内の空気を
冷却して吸着剤に水分を吸着させることにより乾燥状態
を実現している。空気中の水分量を露点計等により把握
しながら前記冷却の温度等により調節し、３００ｐｐｍ
以下にすることにより電池内に持ち込む水分量を、電池
性能が極端に低下しない程度に抑えることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の一例
を、リチウムイオン二次電池の製造を例に説明する。正
極板には厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面にリチウ
ムコバルト複合酸化物を主体としたペースト状の溶液を
塗布し、乾燥・圧延した後、幅５４ｍｍに切断したもの
を用いた。また負極板には厚さ１０μｍの銅箔の両面に
炭素材粉末を主体としたペースト状の溶液を塗布し、乾
燥・圧延した後、幅５６ｍｍに切断したものを用いた。
これらの正極板と負極板とを厚さ２５μｍ幅５８ｍｍの
ポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介して捲回
し、渦巻電極を作製した。この渦巻電極を缶に挿入し、
予め負極集電体に溶着したタブ端子を缶底に溶着する。
次に炭酸プロピレンと炭酸ジメチルを体積比で３０：７
０に混合した溶媒にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌの濃度で
溶解させた電解液を５ｍｌ注入した後、予め正極集電体
に溶着した正極タブ端子を正極キャップに溶着し、絶縁
性のガスケットを介して缶上部に配置させ、缶上部をか
しめて電池を密閉した。上記一連の操作は、空気中の水
分存在率が１０ｐｐｍ（露点−６０℃）の環境下で実施
した。このことにより、実質的に全ての電池材料の水分
含有量が低下した条件で電池材料の作製及び電池の組立
工程を実施することができる。電池材料の水分含有量
は、ほぼ空気中の水分存在率（１０ｐｐｍ）に対応する
値になるものと考えられる。
を、リチウムイオン二次電池の製造を例に説明する。正
極板には厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面にリチウ
ムコバルト複合酸化物を主体としたペースト状の溶液を
塗布し、乾燥・圧延した後、幅５４ｍｍに切断したもの
を用いた。また負極板には厚さ１０μｍの銅箔の両面に
炭素材粉末を主体としたペースト状の溶液を塗布し、乾
燥・圧延した後、幅５６ｍｍに切断したものを用いた。
これらの正極板と負極板とを厚さ２５μｍ幅５８ｍｍの
ポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介して捲回
し、渦巻電極を作製した。この渦巻電極を缶に挿入し、
予め負極集電体に溶着したタブ端子を缶底に溶着する。
次に炭酸プロピレンと炭酸ジメチルを体積比で３０：７
０に混合した溶媒にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌの濃度で
溶解させた電解液を５ｍｌ注入した後、予め正極集電体
に溶着した正極タブ端子を正極キャップに溶着し、絶縁
性のガスケットを介して缶上部に配置させ、缶上部をか
しめて電池を密閉した。上記一連の操作は、空気中の水
分存在率が１０ｐｐｍ（露点−６０℃）の環境下で実施
した。このことにより、実質的に全ての電池材料の水分
含有量が低下した条件で電池材料の作製及び電池の組立
工程を実施することができる。電池材料の水分含有量
は、ほぼ空気中の水分存在率（１０ｐｐｍ）に対応する
値になるものと考えられる。
【０００６】
【実施例】上記大気中の水分量を１０ｐｐｍ（露点−６
０℃）とした環境で作製した電池（実施例１）、１００
ｐｐｍ（露点−４２℃）とした環境で作製した電池（実
施例２）、３００ｐｐｍ（露点−３２℃）とした環境で
作製した電池（実施例３）、１５０００ｐｐｍ（露点１
４℃）とした環境で作製した電池（比較例）について比
較検討した。表１には、実施例１〜３、比較例の電池作
製後の電池内部抵抗を、実施例１の電池内部抵抗値を１
００とした相対値で示した。電池内部抵抗は、正、負極
外部端子間に１ｋＨｚの交流を印加し、そのときのイン
ピーダンス値を測定した。
０℃）とした環境で作製した電池（実施例１）、１００
ｐｐｍ（露点−４２℃）とした環境で作製した電池（実
施例２）、３００ｐｐｍ（露点−３２℃）とした環境で
作製した電池（実施例３）、１５０００ｐｐｍ（露点１
４℃）とした環境で作製した電池（比較例）について比
較検討した。表１には、実施例１〜３、比較例の電池作
製後の電池内部抵抗を、実施例１の電池内部抵抗値を１
００とした相対値で示した。電池内部抵抗は、正、負極
外部端子間に１ｋＨｚの交流を印加し、そのときのイン
ピーダンス値を測定した。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１から明らかなように、電池製造に際す
る空気中の水分存在率が小さくなるに従い、電池内に持
ち込む水分量が少なくなるため、内部抵抗が減少してい
ることがわかる。
る空気中の水分存在率が小さくなるに従い、電池内に持
ち込む水分量が少なくなるため、内部抵抗が減少してい
ることがわかる。
【０００９】図１には、実施例１〜３、比較例の電池を
以下に示す充放電条件で充放電を繰り返した際の充放電
サイクル寿命特性を示す。図１の縦軸は、それぞれの電
池の初回充放電時の放電容量を１００％としたときの放
電容量維持率である。 充電：４．０Ｖ定電圧、上限電流１００ｍＡ、２０ｈ、
周囲温度２０℃ 放電：１００ｍＡ定電流、終止電圧２．５Ｖ、周囲温度
２０℃ 図１から明らかなように、空気中の水分存在率が３００
ｐｐｍ以下である条件で作製した実施例１〜３の電池
は、空気中の水分存在率が１５０００ｐｐｍの条件で作
製した比較例の電池に比していずれも放電容量維持率が
優れていることがわかる。また、電池製造に際する空気
中の水分存在率が小さくなるに従い、電池内に持ち込む
水分量が少なくなるため、放電容量維持率が優れてい
く。
以下に示す充放電条件で充放電を繰り返した際の充放電
サイクル寿命特性を示す。図１の縦軸は、それぞれの電
池の初回充放電時の放電容量を１００％としたときの放
電容量維持率である。 充電：４．０Ｖ定電圧、上限電流１００ｍＡ、２０ｈ、
周囲温度２０℃ 放電：１００ｍＡ定電流、終止電圧２．５Ｖ、周囲温度
２０℃ 図１から明らかなように、空気中の水分存在率が３００
ｐｐｍ以下である条件で作製した実施例１〜３の電池
は、空気中の水分存在率が１５０００ｐｐｍの条件で作
製した比較例の電池に比していずれも放電容量維持率が
優れていることがわかる。また、電池製造に際する空気
中の水分存在率が小さくなるに従い、電池内に持ち込む
水分量が少なくなるため、放電容量維持率が優れてい
く。
【００１０】図１から、好ましくは電池製造に際する空
気中の水分存在率が１００ｐｐｍ、更に好ましくは１０
ｐｐｍであることもわかる。このように電池製造に際す
る空気中の水分存在率が小さくなるに従い、電池の諸特
性が向上するが、完全に前記水分存在率を０％とするこ
とはほぼ不可能である。現状の技術では前記水分存在率
は０．１ｐｐｍ（露点−９０℃）程度までがコスト面で
現実的な値であると考えられる。
気中の水分存在率が１００ｐｐｍ、更に好ましくは１０
ｐｐｍであることもわかる。このように電池製造に際す
る空気中の水分存在率が小さくなるに従い、電池の諸特
性が向上するが、完全に前記水分存在率を０％とするこ
とはほぼ不可能である。現状の技術では前記水分存在率
は０．１ｐｐｍ（露点−９０℃）程度までがコスト面で
現実的な値であると考えられる。
【００１１】本実施例では負極に炭素材粉末を用いたリ
チウムイオン二次電池について述べてきたが、本発明は
他の系の有機電解質電池にも適用可能である。
チウムイオン二次電池について述べてきたが、本発明は
他の系の有機電解質電池にも適用可能である。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、有機電解質電池を製造す
る際の空気中の水分存在率の条件を明確にし、性能劣化
を抑制した有機電解質電池を提供することができた。ま
た本発明のように有機電解質電池を製造する際の空気中
の水分存在率の条件を明確にすることにより、製造され
た有機電解質電池の諸性能のばらつきをも抑えることが
できる。
る際の空気中の水分存在率の条件を明確にし、性能劣化
を抑制した有機電解質電池を提供することができた。ま
た本発明のように有機電解質電池を製造する際の空気中
の水分存在率の条件を明確にすることにより、製造され
た有機電解質電池の諸性能のばらつきをも抑えることが
できる。
【図１】有機電解質電池の充放電サイクル数に対する放
電容量維持率を示す図である。
電容量維持率を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】有機溶媒に電解質を含む有機電解質電池の
製造の際の空気中の水分存在率を３００ｐｐｍ以下とし
たことを特徴とする有機電解質電池の製造法。 - 【請求項２】有機電解質電池が、負極にリチウムイオン
を挿入、脱離可能な粉末を主成分とした請求項１記載の
有機電解質電池。 - 【請求項３】粉末が炭素材である請求項２記載の有機電
解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343907A JPH10189009A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 有機電解質電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343907A JPH10189009A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 有機電解質電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189009A true JPH10189009A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18365172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8343907A Abandoned JPH10189009A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 有機電解質電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10189009A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1037293A1 (en) * | 1999-03-16 | 2000-09-20 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same |
| JP2011513912A (ja) * | 2008-02-25 | 2011-04-28 | エルジー・ケム・リミテッド | ＬｉＦ系化合物でコーティングされた負極及びその製造方法、並びにその負極を含むリチウムイオン二次電池 |
| JP2016100201A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社豊田自動織機 | 非水系二次電池及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP8343907A patent/JPH10189009A/ja not_active Abandoned
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1037293A1 (en) * | 1999-03-16 | 2000-09-20 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same |
| US6379846B1 (en) | 1999-03-16 | 2002-04-30 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same |
| JP2011513912A (ja) * | 2008-02-25 | 2011-04-28 | エルジー・ケム・リミテッド | ＬｉＦ系化合物でコーティングされた負極及びその製造方法、並びにその負極を含むリチウムイオン二次電池 |
| US8609273B2 (en) | 2008-02-25 | 2013-12-17 | Lg Chem, Ltd. | Anode coated with lithium fluoride compounds, method for preparing the same, and lithium secondary battery having the same |
| JP2016100201A (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社豊田自動織機 | 非水系二次電池及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040113 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20040219 |