JPS60131769A - 充電可能な有機電解液電池 - Google Patents
充電可能な有機電解液電池Info
- Publication number
- JPS60131769A JPS60131769A JP58240141A JP24014183A JPS60131769A JP S60131769 A JPS60131769 A JP S60131769A JP 58240141 A JP58240141 A JP 58240141A JP 24014183 A JP24014183 A JP 24014183A JP S60131769 A JPS60131769 A JP S60131769A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- activated carbon
- battery
- positive electrode
- case
- 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.)
- Granted
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary 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】
産業上の利用分野
本発明は、移動用直流電源、バックアップ用・電源など
に用いる充電可能な電池に関する。
に用いる充電可能な電池に関する。
従来例の構成とその問題点
、従来、リチウムを負極の活物質とした高エネルギー密
度の電池、いわゆるリチウム電池としては、正極にフッ
化炭素とカーボンブラックとの混合体、あるいは二酸化
マンガンとカーボンブラック及びムを溶かしたプロピレ
ンカーボネートやｒ−ブチロラクトン、又はこれらと１
．２ジメトキシエタン（以下ＤＭｉＣと呼ぶ）との混合
溶液が用いられている。しかしこの系の場合は一次電池
としてであり、充電は現段階ではできない状態である。
度の電池、いわゆるリチウム電池としては、正極にフッ
化炭素とカーボンブラックとの混合体、あるいは二酸化
マンガンとカーボンブラック及びムを溶かしたプロピレ
ンカーボネートやｒ−ブチロラクトン、又はこれらと１
．２ジメトキシエタン（以下ＤＭｉＣと呼ぶ）との混合
溶液が用いられている。しかしこの系の場合は一次電池
としてであり、充電は現段階ではできない状態である。
一方、リチウム金属を用い充電可能な直流電源電池とし
ては、活性炭素繊維を正極とし、リチウム金属を負極、
電解液として過塩素酸リチウムまたはホウフッ化リチウ
ムを溶かしたプロピレンカーボネートやγ−ブチロラク
トン、又はこれらと１．２−ジメトキシエタンとの混合
溶液が用いる系が考案されている。
ては、活性炭素繊維を正極とし、リチウム金属を負極、
電解液として過塩素酸リチウムまたはホウフッ化リチウ
ムを溶かしたプロピレンカーボネートやγ−ブチロラク
トン、又はこれらと１．２−ジメトキシエタンとの混合
溶液が用いる系が考案されている。
この種の電池は、正極は主に活性炭表面の電気２重層に
おける電荷チャージを充放電に利用する分極性電極であ
り、負極では主に金属リチウムの酸化還元反応から成り
立つ。
おける電荷チャージを充放電に利用する分極性電極であ
り、負極では主に金属リチウムの酸化還元反応から成り
立つ。
、一般的には・電−０重層０電気容量１・通常０電池活
物質に較べてきわめて小さいので、電池としての電気容
量は活性炭正極が律速となる。したがって、電気＝重層
を形成する活性炭の有効表′面積や導電性、さらには金
属集電体及び活性炭と収納ケースとの接触抵抗などが、
電池特性上きわめて大きな因子となる。
物質に較べてきわめて小さいので、電池としての電気容
量は活性炭正極が律速となる。したがって、電気＝重層
を形成する活性炭の有効表′面積や導電性、さらには金
属集電体及び活性炭と収納ケースとの接触抵抗などが、
電池特性上きわめて大きな因子となる。
この中で、とくに金属集電体の役目は電池の内部抵抗を
低下させへり１．長期の充放電ライ、久ル特性を安定化
させるためのものである。６ ′この金１．属集電休め
効゛果をさちに向上させるた゛めに、金属集電体をケー
スに溶接イせているめ系」般的である。その方法として
は、たとえば、活性炭繊維布にアルミニウム金属を溶射
して活性炭繊維布の片面にアルミニウム層を設け、それ
をケースに活性炭繊維布の上からスポット溶接したもの
あるいはアルミニウムのラス板を内蔵する活性炭成型体
の活性炭の一部を削り落としてラス板の一部を露出させ
、その露出部をケースにスポット溶接したものなどがあ
る。
低下させへり１．長期の充放電ライ、久ル特性を安定化
させるためのものである。６ ′この金１．属集電休め
効゛果をさちに向上させるた゛めに、金属集電体をケー
スに溶接イせているめ系」般的である。その方法として
は、たとえば、活性炭繊維布にアルミニウム金属を溶射
して活性炭繊維布の片面にアルミニウム層を設け、それ
をケースに活性炭繊維布の上からスポット溶接したもの
あるいはアルミニウムのラス板を内蔵する活性炭成型体
の活性炭の一部を削り落としてラス板の一部を露出させ
、その露出部をケースにスポット溶接したものなどがあ
る。
前者？アルミニウムを溶射した場合は導電性にはすぐれ
るが、高価であるとともにケースに溶接した場合の溶接
強度が必ずしも大きくはなく、ときにはケースより活性
炭層が剥れる場合があり、溶接強度にバラツキがあった
。
るが、高価であるとともにケースに溶接した場合の溶接
強度が必ずしも大きくはなく、ときにはケースより活性
炭層が剥れる場合があり、溶接強度にバラツキがあった
。
ま・た、後者の活性炭の一部を削り、落してスポット溶
接した場合は、ケースとの溶接強度は強くなるが、竺性
炭の一部を欠損するため、電気寵量が小さく、なるとい
う欠点があった。
接した場合は、ケースとの溶接強度は強くなるが、竺性
炭の一部を欠損するため、電気寵量が小さく、なるとい
う欠点があった。
発明の目的
本発明は活性炭を正極とし、リチウム金属を負極とする
充電可・能な電池において、金属集電体を効果的Ｖトケ
ースに装着子ることによって、電気容量を低下すること
なく、充放電サイクル特性のバラツキを小さくシ、シか
も安価に電池を提供することを目的としたものである。
充電可・能な電池において、金属集電体を効果的Ｖトケ
ースに装着子ることによって、電気容量を低下すること
なく、充放電サイクル特性のバラツキを小さくシ、シか
も安価に電池を提供することを目的としたものである。
発明の構成
本発明は上記の目的を達成するため、あらかじめ金属集
電体をケースに溶接しておき、この金属集電体上に活性
炭電極を載置するものである。
電体をケースに溶接しておき、この金属集電体上に活性
炭電極を載置するものである。
こうすることにより、集電体をケースに完べきに溶接す
ることができるし、活性炭電極を削ることもないので、
電気容量が減少することはない。
ることができるし、活性炭電極を削ることもないので、
電気容量が減少することはない。
しかも、簡単かつ安価に組立を行えるので、量産化も容
易である。
易である。
ここでの集電体としては、アルミニウム、ニッケル、チ
タン、ステンレス鋼などからなるスクリーンぐラス、パ
ンチングメタルなどが用いることができる。
タン、ステンレス鋼などからなるスクリーンぐラス、パ
ンチングメタルなどが用いることができる。
活性炭電極としては、活性炭繊維布を所望の大きさに打
ち抜いたものやフッ素樹脂、ＳＢＨなどの結着剤で成型
した活性炭粉末成型体を用いることができる。
ち抜いたものやフッ素樹脂、ＳＢＨなどの結着剤で成型
した活性炭粉末成型体を用いることができる。
実施例の説明
以下１実施例によって本発明を説明する。
（実施例１）
図に本発明を適用したコイン型の充電可能なリチウム電
池の構成断面図を示した。その製造は次の如く行なった
。
池の構成断面図を示した。その製造は次の如く行なった
。
まづ、正極集電体６としてアルミニウム金属のラス板を
直径１４．０１１の大きさに打ち抜き、直径２０．０
ｍＷのステンレス鋼からなる正極ケース１の内底面中央
部に電気溶接し、溶接固定部６′を形成した。
直径１４．０１１の大きさに打ち抜き、直径２０．０
ｍＷのステンレス鋼からなる正極ケース１の内底面中央
部に電気溶接し、溶接固定部６′を形成した。
そして、表面積１ｓｓｏｏｍ、厚さ０．８１１１ＭＩ）
活性炭繊維４Ｊを直径ｉ ’ ４．０ ｆｌの大きさに
打ち抜き、前記電気溶接したアルミニウムのラス板上に
載置し正極４とした。。
活性炭繊維４Ｊを直径ｉ ’ ４．０ ｆｌの大きさに
打ち抜き、前記電気溶接したアルミニウムのラス板上に
載置し正極４とした。。
つぎに、厚さ０．５ｍ、大きさ１２闘のリチウム金属を
負極７とし、これを封口板２の内面に圧着り、り。セパ
レータ６としてポリプロピレンノ不織布、電解液として
、プロピレンカーボネートとＤＭＥとを容積比１：１で
混合し、どの混合液に過塩素酸リチウムを１モル／ｅの
濃度で溶解したものを用意し、セパレータ６及び正極４
の活性炭繊維布に添加した後、前記封口板２とケース１
とを封口リング３を介゛してカップリングし、さらに封
口を行ない電池とした。これをムとする。この電池の完
成後の大きさは直径２０１１Ｍ、厚さ１．６ｊｆｆであ
る。
負極７とし、これを封口板２の内面に圧着り、り。セパ
レータ６としてポリプロピレンノ不織布、電解液として
、プロピレンカーボネートとＤＭＥとを容積比１：１で
混合し、どの混合液に過塩素酸リチウムを１モル／ｅの
濃度で溶解したものを用意し、セパレータ６及び正極４
の活性炭繊維布に添加した後、前記封口板２とケース１
とを封口リング３を介゛してカップリングし、さらに封
口を行ない電池とした。これをムとする。この電池の完
成後の大きさは直径２０１１Ｍ、厚さ１．６ｊｆｆであ
る。
（実施例２）
金属集電体として、チタンのラス板を用い、その他は実
施例１とまったく同じようにして電池をつくった。
施例１とまったく同じようにして電池をつくった。
これをＢとする。
（実施例３）
金属集合体として、アルミニウムのラス板を用い、その
他は実施例１とまったく同じようにして電池をつくった
。これをＣとする。
他は実施例１とまったく同じようにして電池をつくった
。これをＣとする。
（実施例４）
金属集電体として、アルミニウムのラス板を用いるとと
もに、これをレーザー溶接法によって、ケースに溶接し
、その他は実施例１とまったく同じようにして電池をつ
くった。これをＤとする。
もに、これをレーザー溶接法によって、ケースに溶接し
、その他は実施例１とまったく同じようにして電池をつ
くった。これをＤとする。
比較例として、実施例１と同じ活性炭繊維布にアルミニ
ウムを溶射してこのアルミニウムの面がケース内面に接
するように活性炭繊維布を挿入しスポット溶接機の電極
で、活性炭繊維布とケースをはさみ溶接した。その他は
実施例１とまったく同じとして電池を構成した。これを
Ｅとする。
ウムを溶射してこのアルミニウムの面がケース内面に接
するように活性炭繊維布を挿入しスポット溶接機の電極
で、活性炭繊維布とケースをはさみ溶接した。その他は
実施例１とまったく同じとして電池を構成した。これを
Ｅとする。
どれら、Ａ−Ｅの電池を各１０ケ用意し、１．ｍＡで１
時間の充電、放電をくり返し、１ｏＯｏサイクル後にお
ける充電状態の内部抵抗、及び１ ｍＡ放電での３ｖか
ら１．６ｖまでの放電容量を測定した。
時間の充電、放電をくり返し、１ｏＯｏサイクル後にお
ける充電状態の内部抵抗、及び１ ｍＡ放電での３ｖか
ら１．６ｖまでの放電容量を測定した。
その結果を次表に示した。
表から明らかなように、１０００サイクル後においても
、従来に較べて本発明によるものム〜Ｄいづれも内部抵
抗が小さく、放電容量も大きい。
、従来に較べて本発明によるものム〜Ｄいづれも内部抵
抗が小さく、放電容量も大きい。
これはバラツギσが小さいためであり、安定した品質が
得られたことを示すものである。一方、比較量Ｅは、一
部大きく劣下するものがあるため、バラツキが大きく、
平均値も悪い方向にずれてしまう。
得られたことを示すものである。一方、比較量Ｅは、一
部大きく劣下するものがあるため、バラツキが大きく、
平均値も悪い方向にずれてしまう。
これらのことから、本発明の効果は明白である。
なお、前記の実施例においては、金属集電体の溶接部を
１ケ所としたが、数ケ所とするとさらに確実である・ま
た、電池の形状もコイン型にこだわらずボタン型１円筒
型にも適用できる。
１ケ所としたが、数ケ所とするとさらに確実である・ま
た、電池の形状もコイン型にこだわらずボタン型１円筒
型にも適用できる。
発明の効果
以上のように本発明における充電可能なリチウム電池は
、従来に較べて容易にかつ安価に製造でき、長期の充放
電にも安定して耐えるものであり、その応用範囲はきわ
めて広いものである。
、従来に較べて容易にかつ安価に製造でき、長期の充放
電にも安定して耐えるものであり、その応用範囲はきわ
めて広いものである。
図は本発明の実施例におけるコイン型の充電可能なリチ
ウム電池の断面図である。 １・・・・・・正極ケース、２・・・・・・封口板、３
・・・・・・封口リング、４・・・・・・正極、５・・
・・・・正極集電体、ぎ・・・・・・正極集電体の電気
溶接部、６・・・・・・セパレータ、７・・・・・・負
極。 手続補正書 昭和５９年 ６月／９Ａ日 ｆｌ許庁長官殿 昭和６８年特許願第 ２４０１４１、 発明の名称 充電可能なリチウム電池 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称 （
５８２）松下電器産業株式会社代表者 ・山 下 俊
彦 ４代理人 〒５７１′ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙の通り補正し
ます。 （２）同第７頁第８行の「金属集合体」を「金属集電体
」と補正します。 （鴫 同第９頁第７行の［また、電池の形状］を次の通
り補正します。 「１だ、活性炭繊維のかわりに、フッ素樹脂を結着剤と
してペレット状とした活性炭粉末６成型体を用いた場合
も、実施例１とほぼ同じ効果が得られた。さらに電池の
形状」 ２、特許請求の範囲 （１）活性炭と金属集電体とからなる分極性正極と、リ
チウム金属からなる負極と、有機溶媒を含んだ電解液を
用いる電池であって、前記金属集電体が正極収納ケース
にあらかじめ溶接され、前記活性炭がこの金属集電体上
に載置されていることを特徴とする充電可能なリチウム
電池。 （２） 金属集電体がチタン、ニッケル、ステンレス鋼
及びアルミニウムのいずれかよりなる特許請求の範囲第
トｉ記載の充電可能なリチウム電池。
ウム電池の断面図である。 １・・・・・・正極ケース、２・・・・・・封口板、３
・・・・・・封口リング、４・・・・・・正極、５・・
・・・・正極集電体、ぎ・・・・・・正極集電体の電気
溶接部、６・・・・・・セパレータ、７・・・・・・負
極。 手続補正書 昭和５９年 ６月／９Ａ日 ｆｌ許庁長官殿 昭和６８年特許願第 ２４０１４１、 発明の名称 充電可能なリチウム電池 ３補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称 （
５８２）松下電器産業株式会社代表者 ・山 下 俊
彦 ４代理人 〒５７１′ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙の通り補正し
ます。 （２）同第７頁第８行の「金属集合体」を「金属集電体
」と補正します。 （鴫 同第９頁第７行の［また、電池の形状］を次の通
り補正します。 「１だ、活性炭繊維のかわりに、フッ素樹脂を結着剤と
してペレット状とした活性炭粉末６成型体を用いた場合
も、実施例１とほぼ同じ効果が得られた。さらに電池の
形状」 ２、特許請求の範囲 （１）活性炭と金属集電体とからなる分極性正極と、リ
チウム金属からなる負極と、有機溶媒を含んだ電解液を
用いる電池であって、前記金属集電体が正極収納ケース
にあらかじめ溶接され、前記活性炭がこの金属集電体上
に載置されていることを特徴とする充電可能なリチウム
電池。 （２） 金属集電体がチタン、ニッケル、ステンレス鋼
及びアルミニウムのいずれかよりなる特許請求の範囲第
トｉ記載の充電可能なリチウム電池。
Claims (1)
- （１） 活性炭繊維と金属集電体とからなる分極性正極
と、リチウム金属からなる負極と１．有機溶媒を含んだ
電解液を用いる電池であって、前記・金属集電体が正極
収納ケースにあらかじめ溶接され、活性炭繊維がこの金
属集電体上に載置され１ ていることを特徴とする充電
可能なリチウム電池。 ＠）金属集電体がチタン、ニッケル、ステンレス鋼及び
アルミニウムのいずれかよりなる特許請求の範囲第１項
記載の充電可能なリチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240141A JPS60131769A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 充電可能な有機電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240141A JPS60131769A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 充電可能な有機電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131769A true JPS60131769A (ja) | 1985-07-13 |
| JPH0122708B2 JPH0122708B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=17055099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240141A Granted JPS60131769A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 充電可能な有機電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131769A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110258A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JPS62285371A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-11 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPH01311569A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-15 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | スパイラル形非水電解液電池 |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58240141A patent/JPS60131769A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110258A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JPS62285371A (ja) * | 1986-06-04 | 1987-12-11 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒二次電池 |
| JPH01311569A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-15 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | スパイラル形非水電解液電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0122708B2 (ja) | 1989-04-27 |
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