JPS6012664A - 非水電解液電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は近年において、腕時計をはじめとする小型電子
機器に賞月されつつある負極にリチウムを用いた非水’
１ｍ　Ｗ（液電池の低温特性の改良に関するものである
。

〈従来技術〉 従来、この種の電池は一般的に、負極にリチウム、正極
に二酸化マンガンまたは、弗化炭素を生活物質として導
電剤、結着剤等を混合したものを配し、これらを隔離す
るポリプロピレン不織布からなるセパレーターな用い、
電解液としては、プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート。

ジメトキシエタン、ｒ−ブチロラクトン、テトラヒドロ
フラン、アセトニトリルなどの単独または混合溶媒に、
無機塩としてリチウムの過塩素酸塩や、ホウ弗化物など
を溶解したものが用いられている。これら電池を、小型
携帯電子機器用電池として、従来からのボタンサイズ酸
化銀電池と比較してみると、保存特性に優れており長寿
命化に適している反面、大電流用としては劣っていた。

すなわち、特に使用条件としては過酷な腕時計の例でみ
るならば、時計付加機構としてのランプ、ブザー等の大
電流使用時、特に−１０℃程度の低温下において、同サ
イズリチウム電池では電圧降下が著しく、時計止まりを
生じている。このため、この種のリチウム電池は、酸化
銀電池のボタンサイズ（外径５〜１２叫）に対して、コ
インサイズ（外径１６〜２５Ｍｎ）とせざるを得なかっ
た。これらの問題は、この種のリチウム電池の共通の課
題であり、用途拡大を制限する大きな要因のひとつであ
った。この電流特性を改良する方策として、前記のよう
な電極面積を拡大するという同様な考え方で、電池内で
の電極構成を、正極または負極をサンドイッチ構造とし
て、すなわち例えば、負極リチウムを中央に置き、その
両側に正極を対向させて、電流特性を改善する試みもな
されているか、構造が複雑であり、またデッドスペース
が増大するなどの欠点を有していた。

〈発明の目的〉 本発明は、前記従来の欠点を除去せんとするもので、含
有Ｃａ量を２００〜１１０００ＰＰと増量したリチウム
を負極に用いることにより、低温下における、電流特性
を著しく改善したリチウム電池を提供することを目的と
するものである。

〈発明の構成〉 不発明の構成は、含有Ｃａ量が２００〜１１０００ＰＰ
の負極リチウムに対して、前述したような正極、電解液
から主要素が構成され、電池構造としては、扁平型（コ
イン、ボタンサイズ）および筒型等の構造において、低
温電流特性の改善効果が発揮されるものである。

〈実施例〉 次に本発明の実施例について、図面とともに説明する。

第１図は、本発明の一実施例に用いたコインサイズ電池
の縦断面図を示すものである。１は、ステンレス鋼から
なら負極缶で、缶の内部底面には、ステンレス鋼（５０
メツシユ）２りをスポット溶接して固着した。負極缶１
の端部にはポリプロピレンからなるガスケット８を圧入
して一体化した。次にこのガスフット付負極缶をアルゴ
ン雰囲気中に移し、外径１５，５關、厚さ０．２５　ｒ
ｒｒｍの円盤状に打抜いたリチウム箔を負極缶１の内部
底面に固着したステンレス網２に十分に圧着したＱリチ
ウム箔の上には、ポリプロピレン不織布からなるセパレ
ーター７を載置し、次にセノぐレーターニ、プロピレン
カーボネートと１，２ジメトキシエタンの等量混合溶媒
に過塩素酸リチウムを１モル溶解した脱水（３０〜７０
ＰＰｍ水分）電解液を所定量注入した。次に二酸化マン
ガンを主活物質とする正極体６を載置し、最後にステン
レス鋼からなる正極缶４をかぶせて、正極缶端部を内方
にかしめて、外径２０叫、総高１．６順の電池を作製し
た。なお、このときの正極体は、市販の二酸化マンガン
粉末を約４００℃で４時間加熱処理後、重量で、二酸化
マンガン８５部、黒鉛１０部、テフロン粉末５部の割合
で混合したものを、５０メツシユのステンレス鋼５とと
もに、約６ｔ０ｎ／ｃ、／Ｌの圧力で成形し、次にこれ
らの成形体を、真空度１０＝　ｔｏｒｒ　、温度２００
℃の条件下で約８時間真空乾燥・脱水して得たものであ
る。

このような製造条件で、本発明の効果を確認するため、
リチウムについては、第１表に示すような不純物成分の
異なる５種類のリチウム箔を用意し、それぞれ電池を作
製した。Ｎ［Ｌ４，５は従来のリチウム箔でＮＬｌ、２
．５は特にＣａ量を増加させたリチウム箔である。

第１表 これらの５種類のリチウム箔Ｎα１．２，３，４．５を
用いた電池をそれぞれ電池Ａ、Ｂ、Ｏ，Ｄ、Ｅとし、次
のような試験を行なった。まず、初度状態での、開路電
圧、内部抵抗、−１０℃における５００Ω負荷時の閉路
電圧を測定した後、１５にΩ負荷で連続放電し、全放電
容量の約８０％に相当する５０ｍＡｈ時点における一１
０℃での５０００負荷時の閉路電圧、更に１５にΩ連続
放電容量（゛カットオフ電圧２．４’Ｖ）を調査した。

また長期保存性能を確認するために、６０℃、相対湿度
９０％下でｌｌＯ日間放置後に、−１０℃での５０００
負荷時の閉路電圧を測定した。これらの結果を第２表に
示す。なお、各試験は、ル＝２４の平均値である。

第２表の結果で明らかなように、従来のリチウム箔を用
いた電池り、Ｆｉに較べて、特にＣａ量を増加させたリ
チウムを用いた本発明電池Ａ、Ｂ。

Ｃは初度および保存後の低温閉路電圧に優れ、特に放電
深度約８０％における低温閉路電圧値が著しく改善され
ていることが判る。第１表から判断すればＣａ量に依存
しておりＣａ量約２００　ＰＰｍから効果が現われてい
る。しかしＯａｉが１１０００ＰＰを越えると容量減少
が起こり始めているので、Ｃａ量は２００〜１０００Ｐ
Ｐｍの範囲が適当と考えられる。

なお、この効果のメカニズムについては、今のところ不
明である。また、正極に弗化炭素を用いた同様な実験で
も同じような効果を確認している本発明は、以上詳述し
たように、この種のリチウム電池の弱点であった低温閉
路電圧すなわち、低温での電流特性を、リチウム中の８
　ａ　ｉ（を増加させることで、著しく改善できたもの
で、この方法を利用すれば、更に大電流付加機能を使用
電子イ幾器に付加できること、または、電池サイズ、特
に外径を小さくできるようになること等、この種の電池
の用途拡大に絶大な効果を発揮で肯るものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明一実施例電池の縦断面図である。 １・・・・・・負極缶 ２・・・・・・ステンレス鋼 ・３・・・・・・リチウム ４・・・・・・正極缶 ５・・・・・・ステンレス鋼 ６・・・・・・正極体 ７・・・・・・セパレーター ８・・・・・・ガスケット 以　上 出願人　株式会社仙台精密材旧研究所 代理人　弁理士　最　上　務

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負極がリチウム、正極の生活物質が二酸化マンガン又は
   、弗化炭素、電解液として非水電解液から措成される非
   水’＊解液液電池おいて、前記負極はＯａ含有量が２０
   ０から１１０００ＰＰのリチウムであることを特徴とす
   る非水電解液電池。