JPH11135116A - リチウム二次電池用負極及びその負極を用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池用負極の製造方法 - Google Patents
リチウム二次電池用負極及びその負極を用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池用負極の製造方法Info
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- JPH11135116A JPH11135116A JP9294624A JP29462497A JPH11135116A JP H11135116 A JPH11135116 A JP H11135116A JP 9294624 A JP9294624 A JP 9294624A JP 29462497 A JP29462497 A JP 29462497A JP H11135116 A JPH11135116 A JP H11135116A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウムと電解液との反応を防いで不活性な
リチウムの増加を抑制し得、放電容量維持率が高くサイ
クル特性に優れたリチウム二次電池を提供する。 【解決手段】 リチウムを含む酸化物を正極活物質とす
る正極と、金属リチウムから成る負極２と、非水系電解
質とで構成するリチウム二次電池の前記負極には、表面
に炭素質粉末層を有する金属リチウム箔２ａを用い、こ
の負極２は金属リチウム箔２ａに接触して回転する表面
絶縁性のドラム１４を帯電させて、その表面に炭素質粉
末層を一定厚で形成しつつ該炭素質粉末層を金属リチウ
ムの表面に転写させ、該転写後の炭素質粉末をプレスロ
ーラ１７で金属リチウムに圧着接合して形成する。
リチウムの増加を抑制し得、放電容量維持率が高くサイ
クル特性に優れたリチウム二次電池を提供する。 【解決手段】 リチウムを含む酸化物を正極活物質とす
る正極と、金属リチウムから成る負極２と、非水系電解
質とで構成するリチウム二次電池の前記負極には、表面
に炭素質粉末層を有する金属リチウム箔２ａを用い、こ
の負極２は金属リチウム箔２ａに接触して回転する表面
絶縁性のドラム１４を帯電させて、その表面に炭素質粉
末層を一定厚で形成しつつ該炭素質粉末層を金属リチウ
ムの表面に転写させ、該転写後の炭素質粉末をプレスロ
ーラ１７で金属リチウムに圧着接合して形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サイクル特性の向
上が図れるリチウム二次電池用の負極、及びその負極を
用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池
用負極の製造方法に関する。
上が図れるリチウム二次電池用の負極、及びその負極を
用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池
用負極の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯型の電子機器、通信機などの
著しい発展に伴い、電源としての電池に対して大電力を
要求する機器が多種多様に出現している。そして、この
ような大電力を必要とする携帯型機器用の電源電池に
は、その経済性と機器の小型軽量化との観点から、再充
電可能で、且つ、よりエネルギー密度の高い二次電池が
望まれており、盛んな研究の成果として、リチウム二次
電池が一部実用化されるに至っている。
著しい発展に伴い、電源としての電池に対して大電力を
要求する機器が多種多様に出現している。そして、この
ような大電力を必要とする携帯型機器用の電源電池に
は、その経済性と機器の小型軽量化との観点から、再充
電可能で、且つ、よりエネルギー密度の高い二次電池が
望まれており、盛んな研究の成果として、リチウム二次
電池が一部実用化されるに至っている。
【０００３】ここで、この種の従来のリチウム二次電池
では、その正極を構成する正極活物質には、ＴｉＳ2 ，
ＭｏＳ2 等の金属カルコゲン化合物や、ＭｎＯ2 ，Ｍｏ
Ｏ3，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｌｉx ＣｏＯ2 ，Ｌｉx ＮｉＯ2 ，Ｌ
ｉＭｎ2 Ｏ4 等の金属酸化物等々のように、結晶層間に
リチウムイオンのみがインターカレーション・デインタ
ーカレーション反応により出入りするものを用い、負極
を構成する活物質には、黒鉛等の炭素材料、或いは金属
リチウム，リチウム合金を用いている。また、電解質材
料としては、リチウムイオン導電性の非水電解質を用い
ている。
では、その正極を構成する正極活物質には、ＴｉＳ2 ，
ＭｏＳ2 等の金属カルコゲン化合物や、ＭｎＯ2 ，Ｍｏ
Ｏ3，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｌｉx ＣｏＯ2 ，Ｌｉx ＮｉＯ2 ，Ｌ
ｉＭｎ2 Ｏ4 等の金属酸化物等々のように、結晶層間に
リチウムイオンのみがインターカレーション・デインタ
ーカレーション反応により出入りするものを用い、負極
を構成する活物質には、黒鉛等の炭素材料、或いは金属
リチウム，リチウム合金を用いている。また、電解質材
料としては、リチウムイオン導電性の非水電解質を用い
ている。
【０００４】そして、特に金属リチウム，金属リチウム
合金を負極に用いたリチウム二次電池では、炭素材料を
用いる場合より電極電位が卑となるため、上記のような
正極活物質を用いた正極と組み合わせると、電池として
の端子間電圧が高くなり、かつエネルギー密度も高くな
るので、次世代の２次電池としての発展が期待されてい
る。
合金を負極に用いたリチウム二次電池では、炭素材料を
用いる場合より電極電位が卑となるため、上記のような
正極活物質を用いた正極と組み合わせると、電池として
の端子間電圧が高くなり、かつエネルギー密度も高くな
るので、次世代の２次電池としての発展が期待されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属リ
チウムやリチウム合金をそのまま負極に用いた場合に
は、充放電に際して負極リチウムが溶解析出を繰り返す
ことになるのであるが、その充放電反応により、負極金
属上に電気化学的に不活性なデンドライトやリチウム化
合物が生成されてゆき、サイクルの進行に伴いそれら不
活性なリチウムが増加して、充放電時のリチウムの利用
効率が低下し、容量減少を招くといった課題がある。
チウムやリチウム合金をそのまま負極に用いた場合に
は、充放電に際して負極リチウムが溶解析出を繰り返す
ことになるのであるが、その充放電反応により、負極金
属上に電気化学的に不活性なデンドライトやリチウム化
合物が生成されてゆき、サイクルの進行に伴いそれら不
活性なリチウムが増加して、充放電時のリチウムの利用
効率が低下し、容量減少を招くといった課題がある。
【０００６】本発明は、以上の様な従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、リチウムと電解液と
の反応を防いでサイクル特性の向上が図れるリチウム二
次電池用負極、及びその負極の製造方法、並びにこの負
極を用いたリチウム二次電池を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、リチウムと電解液と
の反応を防いでサイクル特性の向上が図れるリチウム二
次電池用負極、及びその負極の製造方法、並びにこの負
極を用いたリチウム二次電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のリチウム二次電池用負極に係る
発明では、金属リチウムまたはリチウム合金の表面に炭
素質粉末の層が形成されていることを特徴とする。
めに、請求項１に記載のリチウム二次電池用負極に係る
発明では、金属リチウムまたはリチウム合金の表面に炭
素質粉末の層が形成されていることを特徴とする。
【０００８】また、請求項２に記載のリチウム二次電池
に係る発明では、正極、負極、非水系電解質からなるリ
チウム二次電池において、前記負極が表面に炭素質粉末
の層が形成されたリチウムまたはリチウム合金でなるこ
とを特徴とする。
に係る発明では、正極、負極、非水系電解質からなるリ
チウム二次電池において、前記負極が表面に炭素質粉末
の層が形成されたリチウムまたはリチウム合金でなるこ
とを特徴とする。
【０００９】前記構成のリチウム二次電池用負極及びこ
れを用いたリチウム二次電池では、金属リチウムまたは
リチウム合金表面の炭素粉末は、リチウムイオンの放出
部として機能し、パルス放電時の放電特性が向上する。
また、炭素粉末表面に比較的安定なリチウムイオン導電
性の被膜が形成され、この被膜が一種の固体電解質層を
形成するため、電解液とリチウムとの反応が防止され、
サイクル特性が向上する。更に、不活性リチウムに対し
ては、導電剤としての働きをすることにより、利用率の
向上が図られる。
れを用いたリチウム二次電池では、金属リチウムまたは
リチウム合金表面の炭素粉末は、リチウムイオンの放出
部として機能し、パルス放電時の放電特性が向上する。
また、炭素粉末表面に比較的安定なリチウムイオン導電
性の被膜が形成され、この被膜が一種の固体電解質層を
形成するため、電解液とリチウムとの反応が防止され、
サイクル特性が向上する。更に、不活性リチウムに対し
ては、導電剤としての働きをすることにより、利用率の
向上が図られる。
【００１０】請求項３に記載のリチウム二次電池用負極
の製造方法に係る発明では、金属リチウムまたはリチウ
ム合金箔に接触して回転する表面絶縁性のドラムを帯電
させて、その表面に炭素質粉末層を一定厚で形成しつつ
該炭素質粉末層を金属リチウムまたはリチウム合金の表
面に転写させ、該転写後の炭素質粉末をプレスローラで
金属リチウムまたはリチウム合金箔に圧着接合すること
を特徴とする。
の製造方法に係る発明では、金属リチウムまたはリチウ
ム合金箔に接触して回転する表面絶縁性のドラムを帯電
させて、その表面に炭素質粉末層を一定厚で形成しつつ
該炭素質粉末層を金属リチウムまたはリチウム合金の表
面に転写させ、該転写後の炭素質粉末をプレスローラで
金属リチウムまたはリチウム合金箔に圧着接合すること
を特徴とする。
【００１１】帯電されて回転するドラムの絶縁性を有す
る表面に一定厚で形成される炭素質粉末の層は、その回
転に伴い金属リチウムまたはリチウム合金箔に接触して
その表面に転写される。転写された炭素質粉末はプレス
ローラでその金属リチウムまたはリチウム合金箔の表面
に加圧圧着されると、その表面に食い込んで一体的に接
合され、薄い炭素質粉末層が形成される。
る表面に一定厚で形成される炭素質粉末の層は、その回
転に伴い金属リチウムまたはリチウム合金箔に接触して
その表面に転写される。転写された炭素質粉末はプレス
ローラでその金属リチウムまたはリチウム合金箔の表面
に加圧圧着されると、その表面に食い込んで一体的に接
合され、薄い炭素質粉末層が形成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１３】図１は本発明に係るリチウム二次電池用負
極２を拡大して示す断面図である。同図に示すようにリ
チウム二次電池用負極２は、金属リチウム箔２ａの表面
に炭素質粉末１２が食い込んで一体化して形成された薄
い炭素質粉末層２ｂを有する。
極２を拡大して示す断面図である。同図に示すようにリ
チウム二次電池用負極２は、金属リチウム箔２ａの表面
に炭素質粉末１２が食い込んで一体化して形成された薄
い炭素質粉末層２ｂを有する。
【００１４】図２はその金属リチウム箔２ａ表面に炭素
質粉末層２ｂを形成するための製造装置を概略的に示し
たものである。同図に示すように、金属リチウム箔２ａ
の搬送路１３上には金属リチウム箔２ａに接触して回転
するコーティングドラム１４が設けられており、このコ
ーテイングドラム１４には帯電手段１５が接続されてい
て帯電可能になっている。また、そのドラム周表面は絶
縁体１４ａで覆われていて絶縁性が保たれている。そし
て、コーテイングドラム１４の前記搬送方向前方には、
これに接触するようにわずかな隙間をあけて、炭素質粉
末１２の貯留トレイ１６が設けられており、この貯留ト
レイ１６上には炭素質粉末１２として平均粒径５μｍの
人造黒鉛粉末が貯留されている。
質粉末層２ｂを形成するための製造装置を概略的に示し
たものである。同図に示すように、金属リチウム箔２ａ
の搬送路１３上には金属リチウム箔２ａに接触して回転
するコーティングドラム１４が設けられており、このコ
ーテイングドラム１４には帯電手段１５が接続されてい
て帯電可能になっている。また、そのドラム周表面は絶
縁体１４ａで覆われていて絶縁性が保たれている。そし
て、コーテイングドラム１４の前記搬送方向前方には、
これに接触するようにわずかな隙間をあけて、炭素質粉
末１２の貯留トレイ１６が設けられており、この貯留ト
レイ１６上には炭素質粉末１２として平均粒径５μｍの
人造黒鉛粉末が貯留されている。
【００１５】また、コーテイングドラム１４の下流に
は、金属リチウム箔２ａを上下から挟んで加圧するとと
もに回転して、当該金属リチウム箔２ａを下流に向けて
搬送する上下一対のプレスローラ１７が設けられてい
る。
は、金属リチウム箔２ａを上下から挟んで加圧するとと
もに回転して、当該金属リチウム箔２ａを下流に向けて
搬送する上下一対のプレスローラ１７が設けられてい
る。
【００１６】負極の製造にあたっては、帯電手段１５に
より３万Ｖ程度の帯電電圧をコーティングドラム１４に
印可し、この状態でコーテイングドラム１４とプレスロ
ーラ１７とを所定の周速度で同期回転させる。コーテイ
ングドラム１４が回転すると、その表面には貯留トレイ
１６上の黒鉛が一定厚で付着して炭素質粉末層１２ａが
連続形成される。そして、この炭素質粉末層１２ａは下
方の搬送路１３上の金属リチウム箔２ａに接触すること
により当該金属リチウム箔２ａの表面に連続して転写さ
れていく。
より３万Ｖ程度の帯電電圧をコーティングドラム１４に
印可し、この状態でコーテイングドラム１４とプレスロ
ーラ１７とを所定の周速度で同期回転させる。コーテイ
ングドラム１４が回転すると、その表面には貯留トレイ
１６上の黒鉛が一定厚で付着して炭素質粉末層１２ａが
連続形成される。そして、この炭素質粉末層１２ａは下
方の搬送路１３上の金属リチウム箔２ａに接触すること
により当該金属リチウム箔２ａの表面に連続して転写さ
れていく。
【００１７】また、金属リチウム箔２ａ上に転写された
炭素質粉末層１２ａはコーティングドラム１４の下流に
設けられたプレスローラ１７により所定の圧力で上下か
ら加圧されて金属リチウム箔２ａ表面に圧着され、これ
により個々の炭素質粉末粒子１２ｂが金属リチウム箔２
ａ表面に食い込んで一体化し、その金属リチウム箔２ａ
の表面に一体化して接合された薄い炭素質粉末層２ｂが
形成される。
炭素質粉末層１２ａはコーティングドラム１４の下流に
設けられたプレスローラ１７により所定の圧力で上下か
ら加圧されて金属リチウム箔２ａ表面に圧着され、これ
により個々の炭素質粉末粒子１２ｂが金属リチウム箔２
ａ表面に食い込んで一体化し、その金属リチウム箔２ａ
の表面に一体化して接合された薄い炭素質粉末層２ｂが
形成される。
【００１８】以上の操作が片面ずつ２回行われて、金属
リチウム箔２ａの両面に炭素質粉末層が形成される。
リチウム箔２ａの両面に炭素質粉末層が形成される。
【００１９】図３は上記負極を用いて作製した第１実施
例の単３形（１４．５φｍｍ×５０ｍｍ）巻回式リチウ
ム二次電池の断面図である。同図において、１はリチウ
ムを含む酸化物を正極活物質とする帯状の正極、２は金
属リチウム箔の表面に炭素質粉末層が形成された帯状の
負極、３はポリプロピレン微多孔膜でなるセパレータ、
４はアルミニウム製の正極リード、５はニッケル製の負
極リード、６はアルミニウム製の封口板、７はステンレ
ス製の正極キャップ兼正極端子板、８はポリプロピレン
製の絶縁底板、９はポリプロピレン製の絶縁ガスケッ
ト、１０は安全弁、１１は負極缶である。
例の単３形（１４．５φｍｍ×５０ｍｍ）巻回式リチウ
ム二次電池の断面図である。同図において、１はリチウ
ムを含む酸化物を正極活物質とする帯状の正極、２は金
属リチウム箔の表面に炭素質粉末層が形成された帯状の
負極、３はポリプロピレン微多孔膜でなるセパレータ、
４はアルミニウム製の正極リード、５はニッケル製の負
極リード、６はアルミニウム製の封口板、７はステンレ
ス製の正極キャップ兼正極端子板、８はポリプロピレン
製の絶縁底板、９はポリプロピレン製の絶縁ガスケッ
ト、１０は安全弁、１１は負極缶である。
【００２０】正極１は、正極集電体として用意した厚さ
２０μｍのアルミニウム箔の両面に正極合剤を塗膜しさ
らに乾燥・圧延を加えた後、幅３５ｍｍのシート状に切
断したものである。また、正極シート１の長手方向に対
して垂直に集電体露出部が形成され、ここに正極リード
４をスポット溶接している。ここで、上記正極合剤には
ＬｉＣｏＯ2 ９１重量部、黒鉛４重量部、ポリフッカビ
ニリデン５重量部を、Ｎメチルピロリドリンにて塗料状
になるまで混合したものを用いて、片面１００μｍの厚
みで塗膜している。
２０μｍのアルミニウム箔の両面に正極合剤を塗膜しさ
らに乾燥・圧延を加えた後、幅３５ｍｍのシート状に切
断したものである。また、正極シート１の長手方向に対
して垂直に集電体露出部が形成され、ここに正極リード
４をスポット溶接している。ここで、上記正極合剤には
ＬｉＣｏＯ2 ９１重量部、黒鉛４重量部、ポリフッカビ
ニリデン５重量部を、Ｎメチルピロリドリンにて塗料状
になるまで混合したものを用いて、片面１００μｍの厚
みで塗膜している。
【００２１】負極２は、前述のように表面に平均粒径５
μｍの炭素質粉末層２ｂを圧着形成した厚さ１３０μｍ
の金属リチウム箔２ａを、幅３７ｍｍで所定の大きさの
シート状に切断して作成したもので、負極リード５が接
続されている。
μｍの炭素質粉末層２ｂを圧着形成した厚さ１３０μｍ
の金属リチウム箔２ａを、幅３７ｍｍで所定の大きさの
シート状に切断して作成したもので、負極リード５が接
続されている。
【００２２】正極１および負極２は、厚さ２５μｍのポ
リプロピレン微多孔膜でなるセパレータ３を介してスパ
イラル状に巻回して、外径１３ｍｍのスパイラル状電極
群に形成し、この巻回状態で内径寸法１３．５ｍｍの負
極缶１１内に挿入している。また、正極１に溶接されて
いる正極リード４の他端を封口板６にスポット溶接し、
負極２にスポット溶接されている負極リード５の他端
を、負極端子を兼ねた負極缶１１の円形底面の中心位置
にスポット溶接している。絶縁底板８には巻回時に生じ
る空間と同面積になるように穴が空いている。
リプロピレン微多孔膜でなるセパレータ３を介してスパ
イラル状に巻回して、外径１３ｍｍのスパイラル状電極
群に形成し、この巻回状態で内径寸法１３．５ｍｍの負
極缶１１内に挿入している。また、正極１に溶接されて
いる正極リード４の他端を封口板６にスポット溶接し、
負極２にスポット溶接されている負極リード５の他端
を、負極端子を兼ねた負極缶１１の円形底面の中心位置
にスポット溶接している。絶縁底板８には巻回時に生じ
る空間と同面積になるように穴が空いている。
【００２３】正極端子板７はあらかじめ封口板６と一体
化されている。安全弁１０は電池に異常が起きて電池の
内圧が上昇した場合にその一部が破断してガスを外部へ
放出するためのものである。
化されている。安全弁１０は電池に異常が起きて電池の
内圧が上昇した場合にその一部が破断してガスを外部へ
放出するためのものである。
【００２４】なお、負極缶１１にはエチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートが体積比で１：１に混合され
ている混合溶媒に、ＬｉＰＦ６が１ｍｏｌ／ｌになるよ
うに溶解させて作成した電解液を注入してある。
トとジエチルカーボネートが体積比で１：１に混合され
ている混合溶媒に、ＬｉＰＦ６が１ｍｏｌ／ｌになるよ
うに溶解させて作成した電解液を注入してある。
【００２５】また、図示しないが第２実施例として、前
述の負極の金属リチウム箔２ａをリチウム−アルミ合金
箔に代えてその表面に炭素質粉末層を形成した負極を用
いる以外は全く同一に構成したリチウム電池を作製し
た。
述の負極の金属リチウム箔２ａをリチウム−アルミ合金
箔に代えてその表面に炭素質粉末層を形成した負極を用
いる以外は全く同一に構成したリチウム電池を作製し
た。
【００２６】そして、従来型のリチウム二次電池の比較
例として、炭素質粉末層を表面に形成していない金属リ
チウムを負極に用いた以外は全く同様に構成した第１比
較例と、同じく炭素質粉末層を表面に形成していないリ
チウム−アルミ合金箔を負極に用いた以外は全く同様に
構成した第２比較例とを作製し、これら第１比較例と第
２比較例、並びに第１実施例と第２実施例との各電池に
対して、室温環境下で第１サイクルとして７０ｍＡの定
電流で４．１Ｖまで充電した後、３５０ｍＡの定電流で
電池電圧が３．５Ｖになるまで放電して初期放電容量
（ｍＡｈ）を測定した。
例として、炭素質粉末層を表面に形成していない金属リ
チウムを負極に用いた以外は全く同様に構成した第１比
較例と、同じく炭素質粉末層を表面に形成していないリ
チウム−アルミ合金箔を負極に用いた以外は全く同様に
構成した第２比較例とを作製し、これら第１比較例と第
２比較例、並びに第１実施例と第２実施例との各電池に
対して、室温環境下で第１サイクルとして７０ｍＡの定
電流で４．１Ｖまで充電した後、３５０ｍＡの定電流で
電池電圧が３．５Ｖになるまで放電して初期放電容量
（ｍＡｈ）を測定した。
【００２７】さらにその後、充放電を１１０サイクル繰
り返し１０サイクル目毎の放電容量（ｍＡｈ）を調べ、
これらの各値をそれぞれ初期放電容量で除して充放電サ
イクル維持率を求めた。図４のグラフは以上の測定結果
を示したものである。
り返し１０サイクル目毎の放電容量（ｍＡｈ）を調べ、
これらの各値をそれぞれ初期放電容量で除して充放電サ
イクル維持率を求めた。図４のグラフは以上の測定結果
を示したものである。
【００２８】グラフに示されるように、負極の表面に炭
素質粉末層が形成されている本発明の第１実施例第２実
例のリチウム二次電池では１１０サイクル目に至るま
で、容量低下は殆ど見られないのに対し、負極表面に炭
素質粉末層を形成していない従来型の第１比較例と第２
比較例のリチウム二次電池では、サイクルを重ねる毎に
容量の低下が起きていることが判る。
素質粉末層が形成されている本発明の第１実施例第２実
例のリチウム二次電池では１１０サイクル目に至るま
で、容量低下は殆ど見られないのに対し、負極表面に炭
素質粉末層を形成していない従来型の第１比較例と第２
比較例のリチウム二次電池では、サイクルを重ねる毎に
容量の低下が起きていることが判る。
【００２９】また、パルス放電試験として、２０００ｍ
Ａで１秒間の瞬間放電を行ったところ、本発明の実施例
１のリチウム二次電池では電圧の最大低下時の値は３．
４１Ｖに維持できたのに対し、比較例１のリチウム二次
電池ではその電圧の最大低下時の値は３．０９Ｖまで落
ち込んでしまい、金属リチウムの表面に炭素質粉末層を
形成したものを負極に用いると、パルス放電特性の向上
も図れることが確認できた。
Ａで１秒間の瞬間放電を行ったところ、本発明の実施例
１のリチウム二次電池では電圧の最大低下時の値は３．
４１Ｖに維持できたのに対し、比較例１のリチウム二次
電池ではその電圧の最大低下時の値は３．０９Ｖまで落
ち込んでしまい、金属リチウムの表面に炭素質粉末層を
形成したものを負極に用いると、パルス放電特性の向上
も図れることが確認できた。
【００３０】なお、本実施形態ではリチウムあるいはリ
チウム合金の両面について炭素層を形成しているが、Ｃ
ｕ箔等の集電体を用いたものについても同様に適用でき
る。
チウム合金の両面について炭素層を形成しているが、Ｃ
ｕ箔等の集電体を用いたものについても同様に適用でき
る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。
のような優れた効果が得られる。
【００３２】金属リチウムまたはリチウム合金表面に炭
素質粉末層を形成してこれをリチウム二次電池の負極と
して用いると、表面の炭素粉末がリチウムイオンの放出
部として機能し、パルス放電時の放電特性が向上する。
また、炭素粉末表面に比較的安定なリチウムイオン導電
性の被膜が形成され、この被膜が一種の固体電解質層形
成するため、電解液とリチウムとの反応が防止され、サ
イクル特性が向上する。更に、不活性リチウムに対して
は、導電剤としての働きをすることにより、利用率の向
上を図ることができる。
素質粉末層を形成してこれをリチウム二次電池の負極と
して用いると、表面の炭素粉末がリチウムイオンの放出
部として機能し、パルス放電時の放電特性が向上する。
また、炭素粉末表面に比較的安定なリチウムイオン導電
性の被膜が形成され、この被膜が一種の固体電解質層形
成するため、電解液とリチウムとの反応が防止され、サ
イクル特性が向上する。更に、不活性リチウムに対して
は、導電剤としての働きをすることにより、利用率の向
上を図ることができる。
【００３３】また、金属リチウムまたはリチウム合金箔
の表面に炭素質粉末層を形成するに際しては、当該金属
リチウムまたはリチウム合金箔に接触して回転する表面
絶縁性のドラムを帯電させて、その表面に炭素質粉末層
を一定厚で形成しつつ該炭素質粉末層を金属リチウムま
たはリチウム合金の表面に転写させ、該転写後の炭素質
粉末をプレスローラで金属リチウムまたはリチウム合金
箔に圧着させることで、炭素質粉末粒子が表面に食い込
んで一体化した炭素質粉末層を形成できる。
の表面に炭素質粉末層を形成するに際しては、当該金属
リチウムまたはリチウム合金箔に接触して回転する表面
絶縁性のドラムを帯電させて、その表面に炭素質粉末層
を一定厚で形成しつつ該炭素質粉末層を金属リチウムま
たはリチウム合金の表面に転写させ、該転写後の炭素質
粉末をプレスローラで金属リチウムまたはリチウム合金
箔に圧着させることで、炭素質粉末粒子が表面に食い込
んで一体化した炭素質粉末層を形成できる。
【図１】本発明に係るリチウム二次電池用負極の拡大断
面図である。
面図である。
【図２】本発明に係るリチウム二次電池用負極の製造方
法に用いる製造装置の概略構成を示す図である。
法に用いる製造装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明に係るリチウム二次電池の縦断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第１，第２実施例の放電容量のサイク
ル特性を比較例１，２と共に示した図である。
ル特性を比較例１，２と共に示した図である。
【図５】本発明の第１実施例におけるパルス放電特性を
比較例１と共に示した図である。
比較例１と共に示した図である。
１ 正極 ２ 負極 ２ａ 金属リチウム箔 ２ｂ 炭素質粉末層 １２ 炭素質粉末（人造黒鉛粉末） １２ａ 粉末粒子 １３ 搬送路 １４ コーテイングドラム １４ａ 絶縁体 １５ 帯電手段 １６ 貯留トレイ １７ プレスローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 吉郎 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 金属リチウムまたはリチウム合金の表面
に炭素質粉末の層が形成されていることを特徴とするリ
チウム二次電池用負極。 - 【請求項２】 正極、負極、非水系電解質からなるリチ
ウム二次電池において、前記負極には表面に炭素質粉末
の層を有する金属リチウムまたはリチウム合金を用いた
ことを特徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項３】 金属リチウムまたはリチウム合金箔に接
触して回転する表面絶縁性のドラムを帯電させて、その
表面に炭素質粉末層を一定厚で形成しつつ該炭素質粉末
層を金属リチウムまたはリチウム合金の表面に転写さ
せ、該転写後の炭素質粉末をプレスローラで金属リチウ
ムまたはリチウム合金箔に圧着接合することを特徴とす
るリチウム二次電池用負極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9294624A JPH11135116A (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | リチウム二次電池用負極及びその負極を用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池用負極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9294624A JPH11135116A (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | リチウム二次電池用負極及びその負極を用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池用負極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135116A true JPH11135116A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17810174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9294624A Pending JPH11135116A (ja) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | リチウム二次電池用負極及びその負極を用いたリチウム二次電池、並びにそのリチウム二次電池用負極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135116A (ja) |
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-
1997
- 1997-10-27 JP JP9294624A patent/JPH11135116A/ja active Pending
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