JPS58218770A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
- Publication number
- JPS58218770A JPS58218770A JP8955282A JP8955282A JPS58218770A JP S58218770 A JPS58218770 A JP S58218770A JP 8955282 A JP8955282 A JP 8955282A JP 8955282 A JP8955282 A JP 8955282A JP S58218770 A JPS58218770 A JP S58218770A
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- JP
- Japan
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- separator
- negative electrode
- battery
- lithium
- positive electrode
- 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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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はリチウムを負極とする非水電解質電池に関し
、特に放電時間の経過に伴う内部抵抗の増大を少なくし
た非水電解質電池に関する。
、特に放電時間の経過に伴う内部抵抗の増大を少なくし
た非水電解質電池に関する。
最近卓」二電子計算機、電子腕時計等の小型電子機器に
用いられる電池として、リチウムを負極とする゛非水電
解質電池が賞月されている。この種非水電解質電池のう
ちもつとも典型的なものは、コイン型またはボタン型と
称される偏平型電池である。第１図は偏平型電池の代表
例の断面図を示す。
用いられる電池として、リチウムを負極とする゛非水電
解質電池が賞月されている。この種非水電解質電池のう
ちもつとも典型的なものは、コイン型またはボタン型と
称される偏平型電池である。第１図は偏平型電池の代表
例の断面図を示す。
図において、１は密閉ケースで、この密閉ケース１内に
電池構成体２が収容されている。前記密閉ケースｌはス
テンレス等よりなる正極缶３と負極缶４とを、ポリプロ
ピレン等よりなるガスケット５を介して相互に絶縁して
かつ液密にかしめてなるものである。前記電池構成体２
は、正極活物質としての二酸化マンガンやフッ化黒鉛ま
たはこれら両者の粉末を導電助剤や結着剤とともに混練
し成型、焼成した正極合剤６と、ポリプロピレン繊維や
ガラス繊維の織布または不織布にプロピレンカーボネー
ト、ｌ、２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
γ−ブチロラクトン等の単独または２種以上の混合溶媒
に過塩素酸リチウムまたはホウフッ化リチウムを溶解さ
せてなる非水電解液が含浸されたセパレータ７と、リチ
ウムよりなる負極８とを積層したもので、必要に応じて
前記正極缶３と正極合剤６との間にステンレス等よりな
る正極集電体９を介在したり、負極缶４と負極８との間
ニステンレスやニッケル等のネットやエキスパンデッド
メタル等よりなる負極集電体１０を介在している。
電池構成体２が収容されている。前記密閉ケースｌはス
テンレス等よりなる正極缶３と負極缶４とを、ポリプロ
ピレン等よりなるガスケット５を介して相互に絶縁して
かつ液密にかしめてなるものである。前記電池構成体２
は、正極活物質としての二酸化マンガンやフッ化黒鉛ま
たはこれら両者の粉末を導電助剤や結着剤とともに混練
し成型、焼成した正極合剤６と、ポリプロピレン繊維や
ガラス繊維の織布または不織布にプロピレンカーボネー
ト、ｌ、２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
γ−ブチロラクトン等の単独または２種以上の混合溶媒
に過塩素酸リチウムまたはホウフッ化リチウムを溶解さ
せてなる非水電解液が含浸されたセパレータ７と、リチ
ウムよりなる負極８とを積層したもので、必要に応じて
前記正極缶３と正極合剤６との間にステンレス等よりな
る正極集電体９を介在したり、負極缶４と負極８との間
ニステンレスやニッケル等のネットやエキスパンデッド
メタル等よりなる負極集電体１０を介在している。
ところで、上記の電池は長期にわたる保存特性の評価試
験を行なうと、電池の内部抵抗が徐々に上昇する欠点が
あった。この理由は未だ十分解明されていないが、負極
８を構成するリチウムの表面状態が、保存特性の評価試
験の前後で変化していることが確認されており、このリ
チウムの表面状態の変化と関係してのると考えられる。
験を行なうと、電池の内部抵抗が徐々に上昇する欠点が
あった。この理由は未だ十分解明されていないが、負極
８を構成するリチウムの表面状態が、保存特性の評価試
験の前後で変化していることが確認されており、このリ
チウムの表面状態の変化と関係してのると考えられる。
また特に、高率放電を行なった場合等、電圧降下が大き
くて、所定の放電電圧が得られないことがあり、これは
電解液を含浸したセパレータ７と負極８を構成するリチ
ウムとの接触状態が起因している場合が多い。
・１ このような観点から、負極８を構成するリチウムにセパ
レータ７を圧着する試みがなされたが、確かに上記のよ
うな欠点に対して効果はあったものの、リチウムとセパ
レータ７を圧着した際に、軟金属であるリチウムがセパ
レータ７の繊維の隙間から反対側にまで飛び出して正極
合剤６と短絡するという不具合を生しることがあった。
くて、所定の放電電圧が得られないことがあり、これは
電解液を含浸したセパレータ７と負極８を構成するリチ
ウムとの接触状態が起因している場合が多い。
・１ このような観点から、負極８を構成するリチウムにセパ
レータ７を圧着する試みがなされたが、確かに上記のよ
うな欠点に対して効果はあったものの、リチウムとセパ
レータ７を圧着した際に、軟金属であるリチウムがセパ
レータ７の繊維の隙間から反対側にまで飛び出して正極
合剤６と短絡するという不具合を生しることがあった。
また、゛こうした点を考慮して十分目の細いセパレータ
７を使用すると、リチウムとの圧着が１分でなく、圧着
の効果が満足に得られないという間顕点があった。
７を使用すると、リチウムとの圧着が１分でなく、圧着
の効果が満足に得られないという間顕点があった。
それゆえ、この発明の主たる目的は、負極とセパレータ
との密着性を高めて放電特性ならびに保存特性に優れた
非水電解質電池を提供することにある。
との密着性を高めて放電特性ならびに保存特性に優れた
非水電解質電池を提供することにある。
この発明は要約すると、従来の単一セパレータに代えて
、リチウムが一体に圧着された第１セパレータと、この
第１セパレータと正極合剤との間に配置される第２セパ
レータとを含む複合セパレータを用いることを特徴とす
る。
、リチウムが一体に圧着された第１セパレータと、この
第１セパレータと正極合剤との間に配置される第２セパ
レータとを含む複合セパレータを用いることを特徴とす
る。
以下、この発明の実１例を図面を参照して説明 ５
する。
する。
第２図はこの発明を第１図と同様のガスナツト刺止構造
の偏平型電池に実施した場合の断面図を示す。図におい
て、セパレータを除いては第１図と同様であり、同一部
分には同一参照符号を付している。この発明のセパレー
タ７０は、第３図から明らかなように、第１セパレータ
７１にリチウムよりなる負ｆ＃１８を圧着して、負極８
が第１セノマレータ７１に一部食い込んだ部分７１ａに
よって−・体化し、またこの第１セパレータ７１とは別
個に独立した第２セパレータ７２を用意し、これら両セ
パレータ７１，７２に非水電解液を含浸したのち、図示
するように第１セパレータ７１と正極合剤６との間に、
第２セパレータ７２を介在せＬめたものである。
の偏平型電池に実施した場合の断面図を示す。図におい
て、セパレータを除いては第１図と同様であり、同一部
分には同一参照符号を付している。この発明のセパレー
タ７０は、第３図から明らかなように、第１セパレータ
７１にリチウムよりなる負ｆ＃１８を圧着して、負極８
が第１セノマレータ７１に一部食い込んだ部分７１ａに
よって−・体化し、またこの第１セパレータ７１とは別
個に独立した第２セパレータ７２を用意し、これら両セ
パレータ７１，７２に非水電解液を含浸したのち、図示
するように第１セパレータ７１と正極合剤６との間に、
第２セパレータ７２を介在せＬめたものである。
上記の構成によれば、第１セパレータ７１と負極８が圧
着一体化されて機械的に結合されるばかりでなく、負＆
８を構成するリチウムが第１セパレータ７１の網目部分
に局部的に食い込むことにヨッテセパレムタとの接触状
態が良好となり、また接合面積が増大して、内部抵抗も
減少する。非水電解液は、第１セパレータ？１の負極８
が食い込んだ部分７１の残余部分、第２セパレータ７２
、さらには第１セパレータ７１と第２七ノぐレータ７２
との間にも保液できるので、セパレータ７０に十分な非
水電解液を保液できる。さらに、正極合剤６と負極８は
第１七パレータ７１の残余部分および第２セパレータ７
２によって確実に離隔できる。
着一体化されて機械的に結合されるばかりでなく、負＆
８を構成するリチウムが第１セパレータ７１の網目部分
に局部的に食い込むことにヨッテセパレムタとの接触状
態が良好となり、また接合面積が増大して、内部抵抗も
減少する。非水電解液は、第１セパレータ？１の負極８
が食い込んだ部分７１の残余部分、第２セパレータ７２
、さらには第１セパレータ７１と第２七ノぐレータ７２
との間にも保液できるので、セパレータ７０に十分な非
水電解液を保液できる。さらに、正極合剤６と負極８は
第１七パレータ７１の残余部分および第２セパレータ７
２によって確実に離隔できる。
このため、セパレータ部分による短絡不良はなくなり、
またリチウムとセパレータとの接触状態が良好なため放
電特性の平坦性も著しく改善される。
またリチウムとセパレータとの接触状態が良好なため放
電特性の平坦性も著しく改善される。
なお、第１セパレータ７１は負極８を圧着一体化するこ
とを主たる目的とするものであるから、織布または不織
布の目は比較的粗い方が好ましく）一方第２セパレータ
７２は非水電解液を保液することを主たる目的とするも
のであるから、織布または不織布の目は比較的細い方が
好ましい０次に、この発明を具体的実施例によって説明
する。
とを主たる目的とするものであるから、織布または不織
布の目は比較的粗い方が好ましく）一方第２セパレータ
７２は非水電解液を保液することを主たる目的とするも
のであるから、織布または不織布の目は比較的細い方が
好ましい０次に、この発明を具体的実施例によって説明
する。
厚さＱ、２５１ｍのステンレスよりなる外径２４．５１
ｍ、高さ２．７鴎の正極缶３と、同じく厚さがＱ、２５
ｇｇのステンレスよりなる外径２２．５１１Ｂ 、高さ
１．９１ｇの負極缶４と、ポリプロピレンよりなる外径
２４１１内径２０．４ｍｍ、高さ２．７冨冨のガスケッ
ト５を用意する。そして、このガスケット５を正極缶３
内に嵌合しておく。また、二酸化マンガン粉末を導電助
剤および結着剤とともに混練し、ステンレスネットより
なる直径１２ ｕ、厚さ０．１ｍｍの正極集電体９とと
もにプレス後焼成して、直径２０＋＋ｔ、厚さ１２■の
正極合剤６を製作し、プロピレンカーボネートと１，２
−ジメトキシエタンとをｌ：１に混合し、１ｍｏ１ｙ、
の過塩素酸リチウムを溶解した非水電解液中に浸漬して
加熱することにより正極合剤６に非水電解液を含浸せし
める。また、繊維径８〜ｌＯμｍ１目付８０ｇ／ｆｎｌ
のポリプロピレン不織布よりなる直径２０薦ｍ、厚さ０
，２醇の第１セパレータ７１と、繊維径２〜３μｍ１目
付４５ ｇ／ｆｎ、 のポリプロピレン不織布よりな
る直径２Ｑｍｓ、厚さ０．１朋の第２セパレータ７２と
を製作する。さらに、リチウム箔よりなる直径１９絽、
厚さ０．６１の負極８と、ステンレスネットよりなる直
径１８ｓｎの負極集電体１０とを製作する。そして、前
記負極８の両主面に、前記第１セパレータ７１と負極集
電体１０とを配設し、プレスして第１セパレータ７１の
厚さの約％に負極８を食い込ませて圧着するとともに、
負極８内に負極集電体１０を埋入一体化する。次に、前
記第１セパレータ７１゜負極８および負極集電体１０の
結合体と、第２セパレータ７２とに、前記した非水電解
液を含浸させる。こののち、正極缶３内に嵌合したガス
ケット５によって形成される凹所内に、非水電解液を含
浸した正極合剤６および正極集電体９の結合体と、第２
セパレータ７２と、第１セパレータ７１゜負極８および
負極集電体１０の結合体を、今述べた順序で、かつ図示
する配列で挿入していき、ガスケット５の溝に負極缶４
の下端を嵌合し、正極缶３を上端部を中心部に向ってか
しめ固着した。
ｍ、高さ２．７鴎の正極缶３と、同じく厚さがＱ、２５
ｇｇのステンレスよりなる外径２２．５１１Ｂ 、高さ
１．９１ｇの負極缶４と、ポリプロピレンよりなる外径
２４１１内径２０．４ｍｍ、高さ２．７冨冨のガスケッ
ト５を用意する。そして、このガスケット５を正極缶３
内に嵌合しておく。また、二酸化マンガン粉末を導電助
剤および結着剤とともに混練し、ステンレスネットより
なる直径１２ ｕ、厚さ０．１ｍｍの正極集電体９とと
もにプレス後焼成して、直径２０＋＋ｔ、厚さ１２■の
正極合剤６を製作し、プロピレンカーボネートと１，２
−ジメトキシエタンとをｌ：１に混合し、１ｍｏ１ｙ、
の過塩素酸リチウムを溶解した非水電解液中に浸漬して
加熱することにより正極合剤６に非水電解液を含浸せし
める。また、繊維径８〜ｌＯμｍ１目付８０ｇ／ｆｎｌ
のポリプロピレン不織布よりなる直径２０薦ｍ、厚さ０
，２醇の第１セパレータ７１と、繊維径２〜３μｍ１目
付４５ ｇ／ｆｎ、 のポリプロピレン不織布よりな
る直径２Ｑｍｓ、厚さ０．１朋の第２セパレータ７２と
を製作する。さらに、リチウム箔よりなる直径１９絽、
厚さ０．６１の負極８と、ステンレスネットよりなる直
径１８ｓｎの負極集電体１０とを製作する。そして、前
記負極８の両主面に、前記第１セパレータ７１と負極集
電体１０とを配設し、プレスして第１セパレータ７１の
厚さの約％に負極８を食い込ませて圧着するとともに、
負極８内に負極集電体１０を埋入一体化する。次に、前
記第１セパレータ７１゜負極８および負極集電体１０の
結合体と、第２セパレータ７２とに、前記した非水電解
液を含浸させる。こののち、正極缶３内に嵌合したガス
ケット５によって形成される凹所内に、非水電解液を含
浸した正極合剤６および正極集電体９の結合体と、第２
セパレータ７２と、第１セパレータ７１゜負極８および
負極集電体１０の結合体を、今述べた順序で、かつ図示
する配列で挿入していき、ガスケット５の溝に負極缶４
の下端を嵌合し、正極缶３を上端部を中心部に向ってか
しめ固着した。
この電池Ａを６０°Ｃの高温雰囲気で保存したところ、
内部抵抗の増加は第４図の実線Ａで示すようになった。
内部抵抗の増加は第４図の実線Ａで示すようになった。
これに対して、第１図に示すように、 ”ｉ厚さＱ、
３＋＋ｎの単一のセパレータ７を用いた他は上記と同一
構成にした従来電池Ｂでは、第４図の点線Ｂで示すよう
になった。したがって、この発明の電池Ａは無負荷状態
の高温保存試験における内部抵抗の増加が著しく小さい
。なお、６０″Ｃの高温保存試験における５００Ｈｒは
、室温保存の約１年間に相当する加速試験である。
３＋＋ｎの単一のセパレータ７を用いた他は上記と同一
構成にした従来電池Ｂでは、第４図の点線Ｂで示すよう
になった。したがって、この発明の電池Ａは無負荷状態
の高温保存試験における内部抵抗の増加が著しく小さい
。なお、６０″Ｃの高温保存試験における５００Ｈｒは
、室温保存の約１年間に相当する加速試験である。
次に、この発明の電池Ａと、従来電池Ｂとを、室温でｌ
Ｋｒ１の放電抵抗を通して放電特性を測定したところ、
それぞれ第５図の実ｍＡおよび点線ＢのようＫなった。
Ｋｒ１の放電抵抗を通して放電特性を測定したところ、
それぞれ第５図の実ｍＡおよび点線ＢのようＫなった。
Ｌ、たがって、この発明の電池Ａは、放電電圧が高くか
つその平坦度も良好であり、放電利用率も優れている。
つその平坦度も良好であり、放電利用率も優れている。
この発明は以上のように、リチウムよりなる負極と第１
セパレータとを圧着一体とし、この第１セパレータと正
極合剤との間に第２セパレータを介在したから、内部抵
抗の増加が小さく保存特性および放電特性が優れた非水
電解質電池を提供できるという効果を奏する。
セパレータとを圧着一体とし、この第１セパレータと正
極合剤との間に第２セパレータを介在したから、内部抵
抗の増加が小さく保存特性および放電特性が優れた非水
電解質電池を提供できるという効果を奏する。
第１図は従来の偏平型非水電解質電池の断面図、第２図
はこの発明を実施した偏平型非水電解質電池の断面図、
第３図は第２図の要部拡大断面図、第４図および第５図
はそれぞれこの発明の電池と従来電池との高温保存特性
図および放電特性図である。 １・・・・ 密閉ケース、 ２・・ 電池構成体、 ６・・・・正極合剤、 ８・・・・・負極、 ７０・・・ セパレータ、 ７１・・・・第１セパレータ、 ７１ａ ・・ 第１セパレータ７１の負極８が食い込
んだ部分、 ７２、・・ 第２セパレータ、 Ａ・・・・ この発明の電池、 Ｂ・・・−従来電池。 第１図 第２図 第３図 第４図 イカ３イ写１１与＋ｔｌ （）ｂ）− 第５図 ＃＠−日）１１弓（Ｈｒ） −
はこの発明を実施した偏平型非水電解質電池の断面図、
第３図は第２図の要部拡大断面図、第４図および第５図
はそれぞれこの発明の電池と従来電池との高温保存特性
図および放電特性図である。 １・・・・ 密閉ケース、 ２・・ 電池構成体、 ６・・・・正極合剤、 ８・・・・・負極、 ７０・・・ セパレータ、 ７１・・・・第１セパレータ、 ７１ａ ・・ 第１セパレータ７１の負極８が食い込
んだ部分、 ７２、・・ 第２セパレータ、 Ａ・・・・ この発明の電池、 Ｂ・・・−従来電池。 第１図 第２図 第３図 第４図 イカ３イ写１１与＋ｔｌ （）ｂ）− 第５図 ＃＠−日）１１弓（Ｈｒ） −
Claims (1)
- 密閉ケース内に正極合剤とリチウムよりなる負極とを非
水電解液を含浸させたセパレータを介して積層した電池
構成体を収納してなる非水電解質電池において、前記セ
パレータを、負極と圧着された第１セパレータと、第１
セパレータと正極合剤の間に配置された第２セパレータ
とで構成したことを特徴とする非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8955282A JPS58218770A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8955282A JPS58218770A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 非水電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218770A true JPS58218770A (ja) | 1983-12-20 |
Family
ID=13973981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8955282A Pending JPS58218770A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006147343A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形有機電解質電池の製造方法 |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP8955282A patent/JPS58218770A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006147343A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形有機電解質電池の製造方法 |
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