JPH11204146A - 有機電解液二次電池およびその製造方法 - Google Patents
有機電解液二次電池およびその製造方法Info
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- JPH11204146A JPH11204146A JP10020202A JP2020298A JPH11204146A JP H11204146 A JPH11204146 A JP H11204146A JP 10020202 A JP10020202 A JP 10020202A JP 2020298 A JP2020298 A JP 2020298A JP H11204146 A JPH11204146 A JP H11204146A
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- 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】
【課題】 負極缶として鉄にニッケルメッキなどの金属
メッキを施したものを用いた場合でも、貯蔵に伴う内部
短絡の発生が少なく、長期信頼性の高い有機電解液二次
電池を提供する。 【解決手段】 金属箔の片面または両面に少なくとも正
極活物質を含有する塗膜を形成した正極、金属箔の片面
または両面に少なくとも負極活物質を含有する塗膜を形
成した負極、セパレータおよび電解液を電池構成要素と
し、それらの電池構成要素を負極缶に収納する有機電解
液二次電池において、負極缶として鉄にニッケルメッキ
などの金属メッキを施したものを用い、かつ負極缶から
電解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を３０ｐ
ｐｍ以下に抑制する。上記のように鉄イオン濃度を抑制
するために、負極中に炭酸リチウムなどのリチウム塩を
含有させる。
メッキを施したものを用いた場合でも、貯蔵に伴う内部
短絡の発生が少なく、長期信頼性の高い有機電解液二次
電池を提供する。 【解決手段】 金属箔の片面または両面に少なくとも正
極活物質を含有する塗膜を形成した正極、金属箔の片面
または両面に少なくとも負極活物質を含有する塗膜を形
成した負極、セパレータおよび電解液を電池構成要素と
し、それらの電池構成要素を負極缶に収納する有機電解
液二次電池において、負極缶として鉄にニッケルメッキ
などの金属メッキを施したものを用い、かつ負極缶から
電解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を３０ｐ
ｐｍ以下に抑制する。上記のように鉄イオン濃度を抑制
するために、負極中に炭酸リチウムなどのリチウム塩を
含有させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電解液二次電
池およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、貯蔵に
伴う内部短絡の発生が少なく、長期信頼性の高い有機電
解液二次電池およびその製造方法に関する。
池およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、貯蔵に
伴う内部短絡の発生が少なく、長期信頼性の高い有機電
解液二次電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話やノート型パソコンなど
のポータブル電子機器の発達に伴い、小型、軽量でかつ
高容量の二次電池が必要とされてきている。現在、正極
活物質としてＬｉＣｏＯ2 （コバルト酸リチウム）を用
い、負極活物質として炭素系材料を用いたリチウムイオ
ン二次電池が商品化されていて、約２８０Ｗｈ／ｌのエ
ネルギー密度が得られている。今後、さらなる高容量化
に伴い３０００Ｗｈ／ｌ以上の電池を開発することが必
要であり、それに伴い内容積を高めて活物質の充填量を
高めるために電池容器である負極缶の厚みを薄くする傾
向にある。
のポータブル電子機器の発達に伴い、小型、軽量でかつ
高容量の二次電池が必要とされてきている。現在、正極
活物質としてＬｉＣｏＯ2 （コバルト酸リチウム）を用
い、負極活物質として炭素系材料を用いたリチウムイオ
ン二次電池が商品化されていて、約２８０Ｗｈ／ｌのエ
ネルギー密度が得られている。今後、さらなる高容量化
に伴い３０００Ｗｈ／ｌ以上の電池を開発することが必
要であり、それに伴い内容積を高めて活物質の充填量を
高めるために電池容器である負極缶の厚みを薄くする傾
向にある。
【０００３】しかしながら、負極缶の素材として使用さ
れている鉄は、ステンレス鋼やチタンに比べて安価で加
工性がよいなどの長所を有するものの、電解液中に鉄イ
オンとして溶出したり、再析出するため、電池の貯蔵中
に内部短絡を引き起こす原因になり、長期信頼性に欠け
るという問題があった。
れている鉄は、ステンレス鋼やチタンに比べて安価で加
工性がよいなどの長所を有するものの、電解液中に鉄イ
オンとして溶出したり、再析出するため、電池の貯蔵中
に内部短絡を引き起こす原因になり、長期信頼性に欠け
るという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術における問題点を解決し、電池容器である負
極缶が鉄にニッケルメッキなどの金属メッキを施したも
のであっても、貯蔵に伴う内部短絡の発生が少なく、長
期信頼性の高い有機電解液二次電池を提供することを目
的とする。
な従来技術における問題点を解決し、電池容器である負
極缶が鉄にニッケルメッキなどの金属メッキを施したも
のであっても、貯蔵に伴う内部短絡の発生が少なく、長
期信頼性の高い有機電解液二次電池を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、負極缶から電
解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を３０ｐｐ
ｍ以下に抑制することによって、上記課題を解決したも
のである。
解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を３０ｐｐ
ｍ以下に抑制することによって、上記課題を解決したも
のである。
【０００６】すなわち、電解液中の鉄イオンの濃度を３
０ｐｐｍ以下に抑制することによって、電解液中への鉄
イオンの溶出が抑制され、かつ電解液中からの再析出が
抑制される。従って、貯蔵に伴って生じる析出物による
電池の内部短絡の発生が抑制される。また、電解液中へ
の鉄イオンの溶出の抑制によって、負極缶の原形が維持
され、漏液の発生も防止されるようになる。
０ｐｐｍ以下に抑制することによって、電解液中への鉄
イオンの溶出が抑制され、かつ電解液中からの再析出が
抑制される。従って、貯蔵に伴って生じる析出物による
電池の内部短絡の発生が抑制される。また、電解液中へ
の鉄イオンの溶出の抑制によって、負極缶の原形が維持
され、漏液の発生も防止されるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明においては、上記のように
電解液中の鉄イオンの濃度を３０ｐｐｍ以下に抑制する
ことによって、貯蔵に伴う電池の内部短絡の発生を抑制
するが、この電解液中の鉄イオンの濃度は低いほど好ま
しく、特に２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
電解液中の鉄イオンの濃度を３０ｐｐｍ以下に抑制する
ことによって、貯蔵に伴う電池の内部短絡の発生を抑制
するが、この電解液中の鉄イオンの濃度は低いほど好ま
しく、特に２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【０００８】本発明において、電解液中の鉄イオン濃度
を３０ｐｐｍ以下にするには、たとえば、負極中にリチ
ウム塩を含有させることによって達成させる。このリチ
ウム塩としては、たとえば炭酸リチウム、水酸化リチウ
ムなどが挙げられ、これらのリチウム塩は負極活物質と
して用いる炭素系材料１００重量部に対して１〜１０重
量部含有させることが好ましい。すなわち、リチウム塩
の含有量を負極活物質の炭素系材料１００重量部に対し
て１重量部以上にすることによって、電解液中の鉄イオ
ンの濃度を３０ｐｐｍ以下に抑制することができ、ま
た、リチウム塩の含有量を負極活物質の炭素系材料の１
００重量部に対して１０重量部以下にすることによっ
て、リチウム塩の入れすぎによる負極活物質の充填量の
減少を防止して容量の低下を防止することができる。
を３０ｐｐｍ以下にするには、たとえば、負極中にリチ
ウム塩を含有させることによって達成させる。このリチ
ウム塩としては、たとえば炭酸リチウム、水酸化リチウ
ムなどが挙げられ、これらのリチウム塩は負極活物質と
して用いる炭素系材料１００重量部に対して１〜１０重
量部含有させることが好ましい。すなわち、リチウム塩
の含有量を負極活物質の炭素系材料１００重量部に対し
て１重量部以上にすることによって、電解液中の鉄イオ
ンの濃度を３０ｐｐｍ以下に抑制することができ、ま
た、リチウム塩の含有量を負極活物質の炭素系材料の１
００重量部に対して１０重量部以下にすることによっ
て、リチウム塩の入れすぎによる負極活物質の充填量の
減少を防止して容量の低下を防止することができる。
【０００９】また、電解液中の鉄イオン濃度を３０ｐｐ
ｍ以下に抑制することは、電池製造時において負極缶が
電解液に接触してから１時間以内に充電を行い負極缶の
電位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下にするこ
とによっても達成することができる。これは負極缶の電
位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下にすること
によって負極缶から鉄イオンが電解液中に溶出するのが
防止されることによるものであるが、通常、有機電解液
二次電池では電解液をセパレータや正極、負極などに充
分に行きわたらせるために４８時間程度熟成させてから
充電が行われる。従って、その熟成の間に負極缶から鉄
イオンが電解液中に溶出するので、上記のように、負極
缶が電解液に接触してから１時間以内に充電を行って、
負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下
にすることによって、負極缶から鉄イオンが電解液中に
溶出するのを防止するのである。
ｍ以下に抑制することは、電池製造時において負極缶が
電解液に接触してから１時間以内に充電を行い負極缶の
電位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下にするこ
とによっても達成することができる。これは負極缶の電
位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下にすること
によって負極缶から鉄イオンが電解液中に溶出するのが
防止されることによるものであるが、通常、有機電解液
二次電池では電解液をセパレータや正極、負極などに充
分に行きわたらせるために４８時間程度熟成させてから
充電が行われる。従って、その熟成の間に負極缶から鉄
イオンが電解液中に溶出するので、上記のように、負極
缶が電解液に接触してから１時間以内に充電を行って、
負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下
にすることによって、負極缶から鉄イオンが電解液中に
溶出するのを防止するのである。
【００１０】また、上記のように熟成を経ず早期に充電
する際に完全充電まで行ってしまうと、反応の不均一さ
を招き、金属リチウムなどの析出により、充分な電池特
性が得られないので、充電を電池容量に対して１．５％
以上１０％以下の範囲で行う。すなわち、充電量が少な
すぎると負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．
９Ｖ以下にすることができないため、負極缶からの鉄イ
オンの電解液中への溶出を充分に抑制することができ
ず、また充電量が多すぎると充分な電池特性が得られな
くなる。
する際に完全充電まで行ってしまうと、反応の不均一さ
を招き、金属リチウムなどの析出により、充分な電池特
性が得られないので、充電を電池容量に対して１．５％
以上１０％以下の範囲で行う。すなわち、充電量が少な
すぎると負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．
９Ｖ以下にすることができないため、負極缶からの鉄イ
オンの電解液中への溶出を充分に抑制することができ
ず、また充電量が多すぎると充分な電池特性が得られな
くなる。
【００１１】本発明において、正極活物質としては、た
とえば、ＬｉＣｏＯ2 などのリチウムコバルト酸化物、
ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮ
ｉＯ2 などのリチウムニッケル酸化物、二酸化マンガ
ン、五酸化バナジウム、クロム酸化物などの金属酸化物
または二硫化チタン、二硫化モリブデンなどの金属硫化
物などが用いられる。ただし、正極活物質は上記例示の
ものに限られることはない。
とえば、ＬｉＣｏＯ2 などのリチウムコバルト酸化物、
ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮ
ｉＯ2 などのリチウムニッケル酸化物、二酸化マンガ
ン、五酸化バナジウム、クロム酸化物などの金属酸化物
または二硫化チタン、二硫化モリブデンなどの金属硫化
物などが用いられる。ただし、正極活物質は上記例示の
ものに限られることはない。
【００１２】そして、正極は、たとえば、それらの正極
活物質にたとえば鱗片状黒鉛やカーボンブラックなどの
導電助剤や、たとえばポリフッ化ビニリデン、ポリテト
ラフルオロエチレンなどのバインダなどを適宜添加し、
溶剤で塗材化し、その塗材を集電体兼基体としての金属
箔に塗布し、乾燥して、金属箔の片面または両面に少な
くとも正極活物質を含有する塗膜を形成することによっ
て作製される。
活物質にたとえば鱗片状黒鉛やカーボンブラックなどの
導電助剤や、たとえばポリフッ化ビニリデン、ポリテト
ラフルオロエチレンなどのバインダなどを適宜添加し、
溶剤で塗材化し、その塗材を集電体兼基体としての金属
箔に塗布し、乾燥して、金属箔の片面または両面に少な
くとも正極活物質を含有する塗膜を形成することによっ
て作製される。
【００１３】本発明において、負極活物質はリチウムイ
オンをドープ、脱ドープできるものであればよく、その
ような負極活物質としては、たとえば、黒鉛、カーボン
ブラック、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素
類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロ
ビーズ、炭素繊維、活性炭などの炭素系材料などが用い
られる。ただし、負極活物質は上記例示のものに限られ
ることはない。
オンをドープ、脱ドープできるものであればよく、その
ような負極活物質としては、たとえば、黒鉛、カーボン
ブラック、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素
類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロ
ビーズ、炭素繊維、活性炭などの炭素系材料などが用い
られる。ただし、負極活物質は上記例示のものに限られ
ることはない。
【００１４】負極は、たとえば、上記の負極活物質にた
とえばポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチ
レンなどのバインダを適宜添加し、さらに要すれば前記
と同様の導電助剤を適宜添加し、溶剤で塗材化し、その
塗材を集電体兼基体としての金属箔に塗布し、乾燥し
て、金属箔の片面または両面に少なくとも負極活物質を
含有する塗膜を形成することによって作製される。
とえばポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチ
レンなどのバインダを適宜添加し、さらに要すれば前記
と同様の導電助剤を適宜添加し、溶剤で塗材化し、その
塗材を集電体兼基体としての金属箔に塗布し、乾燥し
て、金属箔の片面または両面に少なくとも負極活物質を
含有する塗膜を形成することによって作製される。
【００１５】上記電極の集電体兼基体としての金属箔と
しては、たとえば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル
箔、ステンレス鋼箔などが用いられ、正極に使用する金
属箔としてはアルミニウム箔が特に適しており、負極に
使用する金属箔としては銅箔が特に適している。
しては、たとえば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル
箔、ステンレス鋼箔などが用いられ、正極に使用する金
属箔としてはアルミニウム箔が特に適しており、負極に
使用する金属箔としては銅箔が特に適している。
【００１６】電解液としては、特に特定のものに限定さ
れることはないが、たとえば、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジエトキシエタン、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、テト
ラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ジエチルカー
ボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボ
ネートなどの単独または２種以上の混合溶媒に、たとえ
ば、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓ
Ｆ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ4 Ｆ9
ＳＯ3 、ＬｉＣＦ3 ＣＯ2 、Ｌｉ2 Ｃ2 Ｆ4 （ＳＯ3 ）
2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ）3 、ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）などの電解
質を単独でまたは２種以上溶解させて調製した有機溶媒
系の電解液が用いられる。
れることはないが、たとえば、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジエトキシエタン、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、テト
ラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ジエチルカー
ボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボ
ネートなどの単独または２種以上の混合溶媒に、たとえ
ば、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＡｓ
Ｆ6 、ＬｉＳｂＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＣ4 Ｆ9
ＳＯ3 、ＬｉＣＦ3 ＣＯ2 、Ｌｉ2 Ｃ2 Ｆ4 （ＳＯ3 ）
2 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＣ（ＣＦ3 Ｓ
Ｏ2 ）3 、ＬｉＣn Ｆ2n+1ＳＯ3 （ｎ≧２）などの電解
質を単独でまたは２種以上溶解させて調製した有機溶媒
系の電解液が用いられる。
【００１７】セパレータとしては、たとえば、厚さ１０
〜５０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムまたは微多
孔性ポリプロピレンフィルムなどが好適に用いられる。
〜５０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルムまたは微多
孔性ポリプロピレンフィルムなどが好適に用いられる。
【００１８】負極缶は鉄にニッケルメッキ、銅メッキな
どの金属メッキを施したものであり、本発明において、
負極缶として用いる鉄に金属メッキを施したものとは鉄
で作製したものに金属メッキを施したものを意味する
が、本発明において、負極缶として鉄に金属メッキを施
したものを用いるのは、それがステンレス鋼などに比べ
て安価であるという理由に基づいている。そして、この
負極缶としては特に金属メッキとしてニッケルメッキを
施したものが好ましい。
どの金属メッキを施したものであり、本発明において、
負極缶として用いる鉄に金属メッキを施したものとは鉄
で作製したものに金属メッキを施したものを意味する
が、本発明において、負極缶として鉄に金属メッキを施
したものを用いるのは、それがステンレス鋼などに比べ
て安価であるという理由に基づいている。そして、この
負極缶としては特に金属メッキとしてニッケルメッキを
施したものが好ましい。
【００１９】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
【００２０】実施例１ 黒鉛９５重量部、カーボンブラック５重量部、ポリフッ
化ビニリデン１０重量部、炭酸リチウム１重量部および
Ｎ−メチルピロリドン８３重量部を混合してスラリー状
の塗材を調製し、その塗材を厚さ１８μｍの銅箔の片面
に乾燥後の重量が１２ｍｇ／ｃｍ2 となるように塗布し
た。ついで１００℃に加熱したプレート上で１０分間乾
燥し、溶剤のＮ−メチルピロリドンを除去して塗膜を形
成し、銅箔の他方の面にも上記と同様に塗膜を形成し、
圧縮した後、５００ｍｍ×５４ｍｍの寸法に切断して負
極を作製した。
化ビニリデン１０重量部、炭酸リチウム１重量部および
Ｎ−メチルピロリドン８３重量部を混合してスラリー状
の塗材を調製し、その塗材を厚さ１８μｍの銅箔の片面
に乾燥後の重量が１２ｍｇ／ｃｍ2 となるように塗布し
た。ついで１００℃に加熱したプレート上で１０分間乾
燥し、溶剤のＮ−メチルピロリドンを除去して塗膜を形
成し、銅箔の他方の面にも上記と同様に塗膜を形成し、
圧縮した後、５００ｍｍ×５４ｍｍの寸法に切断して負
極を作製した。
【００２１】上記とは別に、ＬｉＣｏＯ2 ９０重量部、
黒鉛５重量部、カーボンブラック１重量部およびポリフ
ッ化ビニリデン４重量部を混合し、それにＮ−メチルピ
ロリドンを加えてスラリー状の塗材を調製し、その塗材
を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に乾燥後の重量
が２７．１ｍｇ／ｃｍ2 になるように塗布した。ついで
１００℃に加熱したプレート上で１０分間乾燥し溶剤の
Ｎ−メチルピロリドンを除去して塗膜を形成し、アルミ
ニウム箔の他方の面にも上記と同様に塗膜を形成し、圧
縮した後、４８３ｍｍ×５４ｍｍの寸法に切断して正極
を作製した。
黒鉛５重量部、カーボンブラック１重量部およびポリフ
ッ化ビニリデン４重量部を混合し、それにＮ−メチルピ
ロリドンを加えてスラリー状の塗材を調製し、その塗材
を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に乾燥後の重量
が２７．１ｍｇ／ｃｍ2 になるように塗布した。ついで
１００℃に加熱したプレート上で１０分間乾燥し溶剤の
Ｎ−メチルピロリドンを除去して塗膜を形成し、アルミ
ニウム箔の他方の面にも上記と同様に塗膜を形成し、圧
縮した後、４８３ｍｍ×５４ｍｍの寸法に切断して正極
を作製した。
【００２２】電解液としては、エチレンカーボネートと
エチルメチルカーボネートとの体積比１：２の混合溶媒
にＬｉＰＦ6 を１．０ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを用い
た。
エチルメチルカーボネートとの体積比１：２の混合溶媒
にＬｉＰＦ6 を１．０ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを用い
た。
【００２３】つぎに、上記の正極と負極を両者の間に厚
さ２５μｍの微孔性ポリエチレンフィルムからなるセパ
レータを介在させて重ね合わせ、渦巻状に巻回して渦巻
状電極体を作製し、該渦巻状電極体を鉄製でニッケルメ
ッキを施した外径１８ｍｍの有底円筒状の負極缶内に充
填し、正極および負極のリード体の溶接を行ったのち、
上記の電解液を負極缶内に注入し、ついで負極缶の開口
部を封口し、図１に示す筒形の有機電解液二次電池を作
製した。
さ２５μｍの微孔性ポリエチレンフィルムからなるセパ
レータを介在させて重ね合わせ、渦巻状に巻回して渦巻
状電極体を作製し、該渦巻状電極体を鉄製でニッケルメ
ッキを施した外径１８ｍｍの有底円筒状の負極缶内に充
填し、正極および負極のリード体の溶接を行ったのち、
上記の電解液を負極缶内に注入し、ついで負極缶の開口
部を封口し、図１に示す筒形の有機電解液二次電池を作
製した。
【００２４】図１に示す電池について説明すると、１は
前記の正極で、２は負極であり、この図１では、煩雑化
を避けるため、正極１や負極２の作製にあたって使用し
た集電体としての金属箔などは図示していない。そし
て、これらの正極１と負極２はセパレータ３を介して渦
巻状に巻回され、渦巻状電極体として上記の電解液４と
共に負極缶５内に収容されている。
前記の正極で、２は負極であり、この図１では、煩雑化
を避けるため、正極１や負極２の作製にあたって使用し
た集電体としての金属箔などは図示していない。そし
て、これらの正極１と負極２はセパレータ３を介して渦
巻状に巻回され、渦巻状電極体として上記の電解液４と
共に負極缶５内に収容されている。
【００２５】負極缶５は前記のように鉄製でニッケルメ
ッキを施したものであり、この負極缶５の底部には上記
渦巻状電極体の挿入に先立って、ポリプロピレンからな
る絶縁体６が配置されている。封口板７はアルミニウム
製で、円板状をしていて、中央部に薄肉部７ａを厚み方
向の両端面より内部側に設け、かつ上記薄肉部７ａの周
囲に電池内圧を防爆弁９に作用させるための圧力導入口
７ｂとしての孔が設けられている。そして、この薄肉部
７ａの上面に防爆弁９の突出部９ａが溶接され、溶接部
分１１を構成している。なお、上記の封口板７に設けた
薄肉部７ａや防爆弁９の突出部９ａなどは、図面上での
理解がしやすいように、切断面のみを図示しており、切
断面後方の輪郭線は図示を省略している。また、封口板
７の薄肉部７ａと防爆弁９の突出部９ａとの溶接部分１
１も、図面上での理解が容易なように、実際よりは誇張
した状態に図示している。
ッキを施したものであり、この負極缶５の底部には上記
渦巻状電極体の挿入に先立って、ポリプロピレンからな
る絶縁体６が配置されている。封口板７はアルミニウム
製で、円板状をしていて、中央部に薄肉部７ａを厚み方
向の両端面より内部側に設け、かつ上記薄肉部７ａの周
囲に電池内圧を防爆弁９に作用させるための圧力導入口
７ｂとしての孔が設けられている。そして、この薄肉部
７ａの上面に防爆弁９の突出部９ａが溶接され、溶接部
分１１を構成している。なお、上記の封口板７に設けた
薄肉部７ａや防爆弁９の突出部９ａなどは、図面上での
理解がしやすいように、切断面のみを図示しており、切
断面後方の輪郭線は図示を省略している。また、封口板
７の薄肉部７ａと防爆弁９の突出部９ａとの溶接部分１
１も、図面上での理解が容易なように、実際よりは誇張
した状態に図示している。
【００２６】端子板８は、圧延鋼製で表面にニッケルメ
ッキが施され、周縁部が鍔状になった帽子状をしてお
り、この端子板８にはガス排出孔８ａが設けられてい
る。防爆弁９は、アルミニウム製で、円板状をしてお
り、その中央部には発電要素側（図１では、下側）に先
端部を有する突出部９ａが設けられ、その突出部９ａの
下面が、前記したように、封口板７の薄肉部７ａの上面
に溶接され、溶接部分１１を構成している。絶縁パッキ
ング１０は、ポリプロピレン製で、環状をしており、封
口板７の周縁部の上部に配置され、その上部に防爆弁９
が配置していて、封口板７と防爆弁９とを絶縁するとと
もに、両者の間から電解液が漏れないように両者の間隙
を封止している。環状ガスケット１２はポリプロピレン
製で、リード体１３はアルミニウム製で、前記封口板７
と正極１とを接続し、渦巻状電極体の上部には絶縁体１
４が配置され、負極２と負極缶５の底部とはニッケル製
のリード体１５で接続されている。
ッキが施され、周縁部が鍔状になった帽子状をしてお
り、この端子板８にはガス排出孔８ａが設けられてい
る。防爆弁９は、アルミニウム製で、円板状をしてお
り、その中央部には発電要素側（図１では、下側）に先
端部を有する突出部９ａが設けられ、その突出部９ａの
下面が、前記したように、封口板７の薄肉部７ａの上面
に溶接され、溶接部分１１を構成している。絶縁パッキ
ング１０は、ポリプロピレン製で、環状をしており、封
口板７の周縁部の上部に配置され、その上部に防爆弁９
が配置していて、封口板７と防爆弁９とを絶縁するとと
もに、両者の間から電解液が漏れないように両者の間隙
を封止している。環状ガスケット１２はポリプロピレン
製で、リード体１３はアルミニウム製で、前記封口板７
と正極１とを接続し、渦巻状電極体の上部には絶縁体１
４が配置され、負極２と負極缶５の底部とはニッケル製
のリード体１５で接続されている。
【００２７】実施例２ 負極に炭酸リチウムを含有させていないことを除き、実
施例１と同様に有機電解液二次電池を組み立て、その組
立時に電解液を負極缶に注入したときから１０分経過後
に、１００ｍＡで５分間充電して電池容量の６％の充電
をし、負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．９
Ｖ以下にして、筒形の有機電解液二次電池を製造した。
施例１と同様に有機電解液二次電池を組み立て、その組
立時に電解液を負極缶に注入したときから１０分経過後
に、１００ｍＡで５分間充電して電池容量の６％の充電
をし、負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．９
Ｖ以下にして、筒形の有機電解液二次電池を製造した。
【００２８】比較例１ 負極に炭酸リチウムを含有させなかった以外は、実施例
１と同様に筒形の有機電解液二次電池を製造した。
１と同様に筒形の有機電解液二次電池を製造した。
【００２９】上記実施例１〜２および比較例１の電池に
ついて電解液中の鉄イオンの濃度の測定を行い、また開
路電圧不良の発生を調べた。
ついて電解液中の鉄イオンの濃度の測定を行い、また開
路電圧不良の発生を調べた。
【００３０】まず、電解液中の鉄イオンの濃度について
説明すると、上記実施例１〜２および比較例１の電池を
製造後２４時間経過してから分解し、電解液中の鉄イオ
ンの濃度をイオンクロマトグラフによって測定した。そ
の結果を表１に示す。
説明すると、上記実施例１〜２および比較例１の電池を
製造後２４時間経過してから分解し、電解液中の鉄イオ
ンの濃度をイオンクロマトグラフによって測定した。そ
の結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１に示すように、比較例１の電池では電
解液中の鉄イオン濃度が４２ｐｐｍあったが、実施例１
〜２の電池ではそれぞれ１２ｐｐｍと８ｐｐｍに減少し
ていた。
解液中の鉄イオン濃度が４２ｐｐｍあったが、実施例１
〜２の電池ではそれぞれ１２ｐｐｍと８ｐｐｍに減少し
ていた。
【００３３】つぎに、上記の鉄イオン濃度の測定用とは
別に上記と同様に製造した実施例１〜２および比較例１
の電池の各３０個ずつを６０℃で１０日間貯蔵後にデジ
タルボルトメーターで開路電圧を測定し、開路電圧が
４．０Ｖ未満のものを開路電圧不良として、その結果を
表２に示した。
別に上記と同様に製造した実施例１〜２および比較例１
の電池の各３０個ずつを６０℃で１０日間貯蔵後にデジ
タルボルトメーターで開路電圧を測定し、開路電圧が
４．０Ｖ未満のものを開路電圧不良として、その結果を
表２に示した。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２では試験に供した電池個数を分母に示
し、開路電圧不良が発生した電池個数を分子に示してい
るが、表２に示す結果から明らかなように、比較例１で
は貯蔵に伴う内部短絡の発生により試験に供した３０個
の電池中の２６個の電池に開路電圧不良が発生したが、
実施例１〜２では試験に供した３０個の電池のいずれに
も開路不良の発生がなかった。
し、開路電圧不良が発生した電池個数を分子に示してい
るが、表２に示す結果から明らかなように、比較例１で
は貯蔵に伴う内部短絡の発生により試験に供した３０個
の電池中の２６個の電池に開路電圧不良が発生したが、
実施例１〜２では試験に供した３０個の電池のいずれに
も開路不良の発生がなかった。
【００３６】また、上記開路電圧測定後の電池を分解し
て、その負極缶の内壁を観察したところ、比較例１の電
池の負極缶の内壁には黒色の付着物が認められ、特に開
路不良が発生した電池では、その黒色付着物の量が多か
ったが、実施例１〜２の電池にはそのような黒色付着物
は認められなかった。
て、その負極缶の内壁を観察したところ、比較例１の電
池の負極缶の内壁には黒色の付着物が認められ、特に開
路不良が発生した電池では、その黒色付着物の量が多か
ったが、実施例１〜２の電池にはそのような黒色付着物
は認められなかった。
【００３７】上記比較例１の電池の負極缶の内壁に付着
していた黒色の付着物について分析したところ、その主
成分は鉄であり、比較例１の電池では程度の差があれ、
負極缶から鉄イオンが電解液中に溶出し、それが再析出
していることが明らかであった。
していた黒色の付着物について分析したところ、その主
成分は鉄であり、比較例１の電池では程度の差があれ、
負極缶から鉄イオンが電解液中に溶出し、それが再析出
していることが明らかであった。
【００３８】上記のように、本発明では、負極缶から電
解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を抑制した
ことによって、貯蔵に伴なう負極缶からの鉄イオンの電
解液中への溶出や電解液中からの再析出が抑制され、そ
れによって、貯蔵に伴なう内部短絡の発生が抑制され
た。また、負極缶から電解液中への鉄イオンの溶出が抑
制されることによって、漏液の発生も抑制される。
解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を抑制した
ことによって、貯蔵に伴なう負極缶からの鉄イオンの電
解液中への溶出や電解液中からの再析出が抑制され、そ
れによって、貯蔵に伴なう内部短絡の発生が抑制され
た。また、負極缶から電解液中への鉄イオンの溶出が抑
制されることによって、漏液の発生も抑制される。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、負極
缶として鉄にニッケルメッキなどの金属メッキを施した
ものを用いた場合でも、貯蔵に伴う内部短絡の発生が少
なく、長期信頼性の高い有機電解液二次電池を提供する
ことができた。
缶として鉄にニッケルメッキなどの金属メッキを施した
ものを用いた場合でも、貯蔵に伴う内部短絡の発生が少
なく、長期信頼性の高い有機電解液二次電池を提供する
ことができた。
【図１】本発明の有機電解液二次電池の一例を示す縦断
面図である。
面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 電解液
Claims (3)
- 【請求項１】 金属箔の片面または両面に少なくとも正
極活物質を含有する塗膜を形成した正極、金属箔の片面
または両面に少なくとも負極活物質を含有する塗膜を形
成した負極、セパレータおよび電解液を電池構成要素と
し、それらの電池構成要素を負極缶に収納する有機電解
液二次電池において、負極缶が鉄にニッケルメッキなど
の金属メッキを施したものからなり、かつ負極缶から電
解液中に溶出する鉄イオンの電解液中の濃度を３０ｐｐ
ｍ以下に抑制したことを特徴とする有機電解液二次電
池。 - 【請求項２】 負極活物質が炭素系材料からなり、負極
中にリチウム塩を上記負極活物質の炭素系材料１００重
量部に対して１〜１０重量部含有させたことを特徴とす
る請求項１記載の有機電解液二次電池。 - 【請求項３】 負極缶が電解液に接触してから１時間以
内に電池容量の１．５％以上１０％以下の充電を行い、
負極缶の電位をリチウム平衡電位に対して２．９Ｖ以下
に保持することを特徴とする請求項１記載の有機電解液
二次電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10020202A JPH11204146A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 有機電解液二次電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10020202A JPH11204146A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 有機電解液二次電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204146A true JPH11204146A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=12020591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10020202A Withdrawn JPH11204146A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 有機電解液二次電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11204146A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005071979A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-17 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液二次電池用セパレータ及びそれを用いた非水系電解液二次電池 |
| JP2007087704A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 非水電解液二次電池 |
| KR20150040891A (ko) | 2012-08-29 | 2015-04-15 | 도요 고한 가부시키가이샤 | 전지 용기용 표면 처리 강판, 전지 용기 및 전지 |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP10020202A patent/JPH11204146A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005071979A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-17 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液二次電池用セパレータ及びそれを用いた非水系電解液二次電池 |
| JP2007087704A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 非水電解液二次電池 |
| KR20150040891A (ko) | 2012-08-29 | 2015-04-15 | 도요 고한 가부시키가이샤 | 전지 용기용 표면 처리 강판, 전지 용기 및 전지 |
| US9911948B2 (en) | 2012-08-29 | 2018-03-06 | Toyo Kohan Co., Ltd | Surface-treated steel sheet for battery containers, battery container, and battery |
| US10665825B2 (en) | 2012-08-29 | 2020-05-26 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Surface-treated steel sheet for battery containers, battery container, and battery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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