JPS6065479A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
- Publication number
- JPS6065479A JPS6065479A JP58174594A JP17459483A JPS6065479A JP S6065479 A JPS6065479 A JP S6065479A JP 58174594 A JP58174594 A JP 58174594A JP 17459483 A JP17459483 A JP 17459483A JP S6065479 A JPS6065479 A JP S6065479A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- electrolyte
- positive electrode
- amount
- positive pole
- 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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Classifications
-
- 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
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】
利用率の向上と充放電特性の向上をはかることを目的と
する。
する。
従来、電池の容量確保のため、正極の充填量を増加させ
ることに主眼をおいて開発を進めてきた。
ることに主眼をおいて開発を進めてきた。
しかし、電池寸法から電池内容積にはおのずと限界があ
り、二次電池としての性能を充分に満足するにいたらな
かった。
り、二次電池としての性能を充分に満足するにいたらな
かった。
この発明は上述した従来技術とまったく逆の発想から生
まれたものであり、正極電気容量を電池内電解液量によ
って規制するもので、電池内電解液量を正極電気容量で
除した値が３μｊ！／ｍＡｈ以上になる関係を満足させ
ることによって、正極利用率と充放電特性の向上をはか
ったものである。
まれたものであり、正極電気容量を電池内電解液量によ
って規制するもので、電池内電解液量を正極電気容量で
除した値が３μｊ！／ｍＡｈ以上になる関係を満足させ
ることによって、正極利用率と充放電特性の向上をはか
ったものである。
以下本発明の実施例を図面に従って説明する。
二硫化チタン１００部（重量部、以下同様）およびポリ
テトラフルオルエチレン１ｏ部からなる配合剤を１００
ｍｇ（正極理論電気容量２１．７ｍ Ａ ｈ ）をステ
ンレス鋼製の金網を載置して０．５ Ｌ ／ｃｎｔのプ
レス圧で加圧成形し、直径１１ｍｍ、厚さ０．５５ｍｍ
の金網付き正極合剤を作製した。この正極合剤を用い下
記に示すように電池組立を行い、第し図に示すリチウム
二次電池を製造した。
テトラフルオルエチレン１ｏ部からなる配合剤を１００
ｍｇ（正極理論電気容量２１．７ｍ Ａ ｈ ）をステ
ンレス鋼製の金網を載置して０．５ Ｌ ／ｃｎｔのプ
レス圧で加圧成形し、直径１１ｍｍ、厚さ０．５５ｍｍ
の金網付き正極合剤を作製した。この正極合剤を用い下
記に示すように電池組立を行い、第し図に示すリチウム
二次電池を製造した。
すなわち、負極缶１の内面にスポット溶接されたステン
レス鋼製の網２に直径１４ｍｍ，厚さ０．２３ｍｍのリ
チウム円板を圧着して、負極剤３とした。ついでセパレ
ータ機能を有するポリプロピレン製のマイクロボーラス
フィルム４とポリプロピレン不織布からなる吸液体５を
載置し、電解液の大半を注入したのち、その上に前記正
極合剤６をそのステンレス鋼製網７側を上にして載置し
、残りの電解液を注入したのち、その上から正極缶８を
かぶせ、正極缶８の開口端部を内方へ締め付けてその内
周面を負極缶１の周辺部に嵌着させたポリプロピレン類
の環状ガスケット９に圧接して封口し、上下を反転させ
て第１図に示すリチウム二次電池を製造した。
レス鋼製の網２に直径１４ｍｍ，厚さ０．２３ｍｍのリ
チウム円板を圧着して、負極剤３とした。ついでセパレ
ータ機能を有するポリプロピレン製のマイクロボーラス
フィルム４とポリプロピレン不織布からなる吸液体５を
載置し、電解液の大半を注入したのち、その上に前記正
極合剤６をそのステンレス鋼製網７側を上にして載置し
、残りの電解液を注入したのち、その上から正極缶８を
かぶせ、正極缶８の開口端部を内方へ締め付けてその内
周面を負極缶１の周辺部に嵌着させたポリプロピレン類
の環状ガスケット９に圧接して封口し、上下を反転させ
て第１図に示すリチウム二次電池を製造した。
なお、この電池の電解液としては、１，３−ジオキソラ
ンと１，２−ジメトキシエタンとの容量比が７０ ：
３０の混合溶媒にリチウムテトラフェニルホレート塩を
０．５モル／βの割合で溶解させたものが使用された。
ンと１，２−ジメトキシエタンとの容量比が７０ ：
３０の混合溶媒にリチウムテトラフェニルホレート塩を
０．５モル／βの割合で溶解させたものが使用された。
上記組立手順に従って、注入電解液量を種々に変えて電
池を製造した。電解液を１００μｌ注入したものを電池
Ａ、８０μｌ注入したものを電池Ｂ、６０μ℃注入した
ものを電池Ｃ１４０μｅ注入したものを電池りとし、そ
れらの充放電サイクル特性を調べ、その結果を第２図に
示した。
池を製造した。電解液を１００μｌ注入したものを電池
Ａ、８０μｌ注入したものを電池Ｂ、６０μ℃注入した
ものを電池Ｃ１４０μｅ注入したものを電池りとし、そ
れらの充放電サイクル特性を調べ、その結果を第２図に
示した。
また、正極配合剤量を１１００ｒｎから５Ｑｒｎｇ（正
極理論電気容量１３ｍ Ａ ｈ ）に減らし、注入電解
液量を種々に変えて電池を製造した。電解液１００μｌ
注人品を電池Ｅ、８０μｌ注入品を電池Ｆ、６０μｅ注
人品を電池Ｇ、４０μｉ庄人品を電池Ｈ１２０μｌ注人
品を電池Ｉとし、それらの充放電サイクル特性を調べ、
その結果を第３図に示した。
極理論電気容量１３ｍ Ａ ｈ ）に減らし、注入電解
液量を種々に変えて電池を製造した。電解液１００μｌ
注人品を電池Ｅ、８０μｌ注入品を電池Ｆ、６０μｅ注
人品を電池Ｇ、４０μｉ庄人品を電池Ｈ１２０μｌ注人
品を電池Ｉとし、それらの充放電サイクル特性を調べ、
その結果を第３図に示した。
第２図および第３図に示す充放電試験の試験条件は、放
電型’／Ａｉ １ ｍ Ａ ／ ｃｎｌ、充電電流１
ｍ Ａ ／ ｃｔａで、充放電のりＪり換えは、放電時
１．５■、充電時２．７■に電池電圧が到達した時点で
行なった。
電型’／Ａｉ １ ｍ Ａ ／ ｃｎｌ、充電電流１
ｍ Ａ ／ ｃｔａで、充放電のりＪり換えは、放電時
１．５■、充電時２．７■に電池電圧が到達した時点で
行なった。
第２図および第３図に示されるように、電解液量によっ
て充放電サイクル特性が大きな影響を受けることかわか
る。また第２図と第３図を比較すると、電解液量か同じ
でも配合剤（正極電気容量）が異なれば充放電サイクル
特性が異なっており、このことより、正極電気容量によ
って充放電サイクル特性を満足させるに必要な注入電解
液量が変わることも明らかである。
て充放電サイクル特性が大きな影響を受けることかわか
る。また第２図と第３図を比較すると、電解液量か同じ
でも配合剤（正極電気容量）が異なれば充放電サイクル
特性が異なっており、このことより、正極電気容量によ
って充放電サイクル特性を満足させるに必要な注入電解
液量が変わることも明らかである。
上記の知見に基づき、本発明者らは種々検討を重ねた結
果、第１表に示すよ・）に電池内に注入した電解液量す
なわち電池内電解液量（Ｘ）を正極電気容量（Ｙ）で除
した値（Ｘ／Ｙ）が３μｅ／ｍ Ａ、 ｈ以上であれば
、第２図および第３図に示されるように満足できる充放
電サイクル特性が得られることを見出した。
果、第１表に示すよ・）に電池内に注入した電解液量す
なわち電池内電解液量（Ｘ）を正極電気容量（Ｙ）で除
した値（Ｘ／Ｙ）が３μｅ／ｍ Ａ、 ｈ以上であれば
、第２図および第３図に示されるように満足できる充放
電サイクル特性が得られることを見出した。
第 １ 表
電池内電解液量が正極電気容量の３倍量以上必要である
ということは、第２図および第３図に示す結果から明ら
かであるものの、その値自体の理論的板を処については
明確ではない。しかしながら、この値が成形正極合剤の
空隙率によって変動しないことも本発明者らは確認して
いる。ただし、セパレータの濡れなどを考慮にいれた場
合、電池内電解液量／正極電気容量が５μ４２／ｍＡｈ
以上がより好ましいと考えられる。
ということは、第２図および第３図に示す結果から明ら
かであるものの、その値自体の理論的板を処については
明確ではない。しかしながら、この値が成形正極合剤の
空隙率によって変動しないことも本発明者らは確認して
いる。ただし、セパレータの濡れなどを考慮にいれた場
合、電池内電解液量／正極電気容量が５μ４２／ｍＡｈ
以上がより好ましいと考えられる。
電池内電解液量が正極電気容量に対しである一定量以上
でないと良好な正極利用率や充放電特性が得られないと
いう理由は、いまだ必らずしも明らかではないが、正極
合剤が電解液によって均一に濡れる必要があること、正
極活物質の層間中にリチウムがスムースに出入するため
には正極合剤の細孔まで電解〆イνによって充分に濡れ
る必要があることなどが原因として考えられる。
でないと良好な正極利用率や充放電特性が得られないと
いう理由は、いまだ必らずしも明らかではないが、正極
合剤が電解液によって均一に濡れる必要があること、正
極活物質の層間中にリチウムがスムースに出入するため
には正極合剤の細孔まで電解〆イνによって充分に濡れ
る必要があることなどが原因として考えられる。
実施例では正極活物質として二硫化チタンを用い、負極
活物質としてリチウムを用いたが、この場合のみに限ら
れることなく、正極活物質とじて二硫化ヂタン以外の遷
移金属カルコゲン合物、たとえばＭＯ３３、ＮｂＳ３、
Ｎ１ＰＳ３、Ｆｅ０Ｃ１，Ｃｒ５ＯＢなどを用い、負極
活物質としてリチウム合金、たとえばリチウムとアルミ
ニウム、水銀、亜鉛、カドミウムなどの金属との合金を
用いる場合にも、電池内電解液量を正極電気容量で除し
た値が３μＩ！、／ ｍ Ａ ｈ以上となるように電解
液を注入することによって同様の効果が奏される。また
電解液も実施例に例示のものに限られることなく、この
種電池において使用される電解液、たとえば１，２−ジ
メトキシエタン、１，２−ジェトキシエタン、プロピレ
ンカーボネート、Ｔ−ブチロラクＩ−ン、テトラヒドロ
フラン、２−メチルテトラヒドロフラン、［３−ジオキ
ソラン、４−メチル−１，３−ジオキソランなどの単独
または２種以上の混合溶媒に、Ｌ ｉ ＣＩ ０４、Ｌ
、 ｉ Ｐ Ｆ ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（ＣａＨ２）
４などの単独または２種以上の電解質を熔解したものを
用いる場合においても、電池内電解液量を正極電気容量
で除した値が３μＡ ／ ｍ Ａ ｈ以上となるように
電解液を注入することにより、同様の効果が奏される。
活物質としてリチウムを用いたが、この場合のみに限ら
れることなく、正極活物質とじて二硫化ヂタン以外の遷
移金属カルコゲン合物、たとえばＭＯ３３、ＮｂＳ３、
Ｎ１ＰＳ３、Ｆｅ０Ｃ１，Ｃｒ５ＯＢなどを用い、負極
活物質としてリチウム合金、たとえばリチウムとアルミ
ニウム、水銀、亜鉛、カドミウムなどの金属との合金を
用いる場合にも、電池内電解液量を正極電気容量で除し
た値が３μＩ！、／ ｍ Ａ ｈ以上となるように電解
液を注入することによって同様の効果が奏される。また
電解液も実施例に例示のものに限られることなく、この
種電池において使用される電解液、たとえば１，２−ジ
メトキシエタン、１，２−ジェトキシエタン、プロピレ
ンカーボネート、Ｔ−ブチロラクＩ−ン、テトラヒドロ
フラン、２−メチルテトラヒドロフラン、［３−ジオキ
ソラン、４−メチル−１，３−ジオキソランなどの単独
または２種以上の混合溶媒に、Ｌ ｉ ＣＩ ０４、Ｌ
、 ｉ Ｐ Ｆ ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（ＣａＨ２）
４などの単独または２種以上の電解質を熔解したものを
用いる場合においても、電池内電解液量を正極電気容量
で除した値が３μＡ ／ ｍ Ａ ｈ以上となるように
電解液を注入することにより、同様の効果が奏される。
第１図は本発明に係るリチウム二次電池の一例を示す断
面図であり、第２図および第３図は各種リチウム二次電
池の充放電試験結果を示す図である。 ３・・・負極剤、 ６・・・正極合剤 特許出願人 日立マクセル株式会社 ７？１図 Ｗ２図 ７？３図 充４（電すイク）し数（回）
面図であり、第２図および第３図は各種リチウム二次電
池の充放電試験結果を示す図である。 ３・・・負極剤、 ６・・・正極合剤 特許出願人 日立マクセル株式会社 ７？１図 Ｗ２図 ７？３図 充４（電すイク）し数（回）
Claims (1)
- ｆｉｌ 遷移金属カルコゲン化合物を正極活物質、リチ
ウムまたはリチウム合金を負極活物質とするリチウム二
次電池において、電池内電解液量を正極電気容量で除し
た値が３μβ／ ｍ Ａ ｈ以上となるように電解液を
注入したことを特徴とするりチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174594A JPS6065479A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58174594A JPS6065479A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065479A true JPS6065479A (ja) | 1985-04-15 |
Family
ID=15981296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58174594A Pending JPS6065479A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065479A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294374A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-28 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水リチウム二次電池の充電方法 |
| JPH02148576A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| US8293396B2 (en) | 2010-07-16 | 2012-10-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58174594A patent/JPS6065479A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294374A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-28 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水リチウム二次電池の充電方法 |
| JPH02148576A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| US8293396B2 (en) | 2010-07-16 | 2012-10-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
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