JPS61193360A - 非水電解液二次電池 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は三酸化モリブデン、五酸化バナジウム、チタン
或いはニオブの硫化物、セレン化物などを活物質とする
正極と、非水電解液と、リチウムを活物質とする負極と
を備えた非水電解液二次電池に関するものである。

（ロ）従来の技術 この種電池の問題点は負極活物質であるリチウムが充電
の際に負極表面に樹枝状に成長して正極と接し内部短絡
を引起したり、モ・ンシー状に析出しリチウムの脱落が
生じて充放電サイクルが極めて短かいことである。

この対策として特開昭５２−５４２３号公報に記述きれ
ているように、負極をリチウム−アルミニウム合金で構
成することが提案されている。これはリチウム単独の場
合、放電によってリチウムがイオンとなって溶出すると
負極表面が凹凸状となり、その後の充電の際リチウムが
凸部に集中的に電析し樹枝状に成長するのに対して、リ
チウム−アルミニウム合金の場合には充電時にリチウム
が負極の基体となるアルミニウムと合金を形成するよう
に復元しリチウムの樹枝状成長が抑制きれるという利点
を奏するためである。

しかしながら、リチウム−アルミニウム合金は結着性が
悪いため充放電の繰返しにより負極の微細化、脱落が生
じて電池性能が劣化するという問題がある。

又、この他にリチウム−水銀合金を用いる提案（特開昭
５７−９８９７８号公報）或いはりチウム−鉛合金を用
いる提案（特開昭５７−．１４１８６９号公報）がある
がいずれも実用上満足できる特性は得られていない。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 この種電池では充電によりリチウムが樹枝状に析出した
り、充放電の繰返しにより負極の脱落や崩壊が生じて電
池特性が劣化するので、電池□特性　　□の改善には負
極として充電時に樹枝状に析出きれ難く、乱光放電の繰
返し時に脱落や崩壊が生じ難い材料を選ぶ必要がある。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は負極としてリチウム−インジウム合金を用いた
ことを特徴とする非水電解液二次電池にある。

（ホ）　作用 リチウム−インジウム合金を負極に用いると、充電時に
はりチウム−アルミニウム合金の場合メ同様にリチウム
とインジウムが□合金を形成するように復元するためリ
チウムの樹枝状成長が抑制きれる。

又、リチウムとインジウムの合金は結着性が良いため充
放電の繰返しによっても脱落や崩壊が生じ難い。

（へ）実施例 図は本発明の一実施例による扁平型非水電解液二次電池
の縦断面図を示し、（１）は本発明の要旨とする負極で
あってリチウム−インジウム合金よりなり、負極缶（２
）の内底面に固着せる負極集電体（３）に圧着されてい
る。（４）は正極であって活物質としての五酸化バナジ
ウムにアセチレンブラック導電剤とフッ素樹脂結着剤と
を重量比で８０：１０：１０の割合で混合した合剤を成
型したものであ□す、正極缶（５）の内底面に固着せる
正極集電体（６）に”圧接されている。（７）はポリプ
ロピレン不織布よりなるセパレータであって、プロピレ
ンカーボネートに過塩素酸リチウムを１モル／立溶解し
た電解液が含浸されている。（８）は絶縁バッキングで
あり、電池寸法は直径２５．０ｎｉｎ、厚み３．０ｍで
あった。

而して負極は冶金学的法及び電気化学的法にて作成した
りチウム−インジウム合金を用いた。

先ず、冶金学的法によって第１表に示す如くモル比を種
々変えた合金粉末を成型した負極を用いて本発明電池（
Ａ）〜（Ｅ）を作成した。

第１表 □次に、電気化学的法にて次の□１条件で作成したリチ
・ラム−インジウム合金を用い、て本発明電池を作成、
した。即ち、プロピレン力、−、ボ、ネートに過塩素、
酸リチウムを溶解した液中に、リチウム板とインジウム
板を浸漬、し、リチウム板を陽極、インジウム板を陰極
として通電しインジウム板にリチウムをドープしてリチ
ウム−インジウム合一を得る。

ドープ量（容量で示す）を種ｉ変化させて第２表の如く
゛本発明電池（Ｆ）〜（”Ｉ’）を得た。

第２表。

□比較のために負極としてリチウム、単独を用いた・電
池（Ｊ）及びリチウム−アルミニウム合金粉末の成型体
を用いた電池（Ｋ）を作成した。

第３．表は０れら電池の充放電−、イ５．り″特性を示
す。尚、充放電条件は充電々流１ｍＡで１０時間充電し
、ついで放電々流１ｍＡで放電し１０時間の放電時間内
で電池電圧が１．５ｖ以下になった電池は　′寿命とし
た。

第３表 第３表より明白なるように、本発明電池（Ａ）〜（、Ｅ
）は比較電池（Ｊ、）、（Ｋ）に比してサイクル数が上
昇しサイクＪＬ７特性が改善されているのがイーえる。

この理由を考察木るに、本発明電池に用いた負極はリチ
ウム−インジウム合金よりケるため、充電時にはりチウ
ム−アルミニウム合金の場合と同様にりチウムとインジ
ウムが合金を形成するように復元するた、めリチウムの
樹枝状成長が抑制きれると共にリチウム−インジウム合
金はりチウム−アルミニウム合、金に比して結着性力ｉ
良好であるため充放電の繰返しに□よっても負極の脱落
率崩壊が生じ難いためであると考えられる。

（ト）　発明の効果 上述した如く、非水電解液二次電池において、負極とし
てリチウム−インジウム合金を用いることによりサイク
ル特性を改善しうるものであり、その工業的価値は極め
て犬である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明電池の半断面図を示す。 （１）・・・負極、（２）・・・負極缶、（４）・・・
正極、（５）・・・正極缶、（７）・・セパレータ、（
８）・絶縁バッキング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極と、非水電解液と、リチウム−インジウム合
   金よりなる負極とを備えた非水電解液二次電池。