JPS61218069A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPS61218069A JPS61218069A JP5905585A JP5905585A JPS61218069A JP S61218069 A JPS61218069 A JP S61218069A JP 5905585 A JP5905585 A JP 5905585A JP 5905585 A JP5905585 A JP 5905585A JP S61218069 A JPS61218069 A JP S61218069A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- battery
- nonaqueous electrolyte
- potassium
- 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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Classifications
-
- 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)
- Primary Cells (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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はリチウム又はリチウム合金を活物質とする負極
と、非水電解液と、正゛極とを備える非水電解液電池に
関するものである。
と、非水電解液と、正゛極とを備える非水電解液電池に
関するものである。
（ロ）従来の技術
非水電解液電池としては、二酸化マンガンやフッ化炭素
などを正極活物質とする３ｖ系が既に実用化されており
、また例えば特開昭５５−１３７６６９号公報に開示さ
れているように酸化第二銅、二硫化鉄、三酸化ビスマス
などを正極活物質とする１、５Ｖ系も提案されている。
などを正極活物質とする３ｖ系が既に実用化されており
、また例えば特開昭５５−１３７６６９号公報に開示さ
れているように酸化第二銅、二硫化鉄、三酸化ビスマス
などを正極活物質とする１、５Ｖ系も提案されている。
ところでこの種電源は負極活物質として水分との反応性
に富むリチウムを用いるため電池組立に際しては水分の
混入を阻止するように工夫されている。しかしながら、
電池保存中に外部から水分が侵入し、その水分とリチウ
ムとが反応してリチウム極表面に水酸化リチウムよりな
る絶縁被膜が生成して内部抵抗が上昇し、放電容量が低
下するという問題があった。
に富むリチウムを用いるため電池組立に際しては水分の
混入を阻止するように工夫されている。しかしながら、
電池保存中に外部から水分が侵入し、その水分とリチウ
ムとが反応してリチウム極表面に水酸化リチウムよりな
る絶縁被膜が生成して内部抵抗が上昇し、放電容量が低
下するという問題があった。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点本発明は非水電
解液電池の保存特性を改善することを主たる目的とする
。
解液電池の保存特性を改善することを主たる目的とする
。
更に、本発明は特に酸化第二鋼、二硫化鉄、三酸化ビス
マスなどを正極活物質とする１、５Ｖ系電池の保存後の
開回路電圧の上昇を抑制することを目的とする。１．５
Ｖ系電池を組立てた場合、正極中の不純物または活性な
部分の影響で初期の開回路電圧は約３゜Ｏｖを示し、１
．５Ｖ用の回路を組込んだ機器を損傷する懸念がある。
マスなどを正極活物質とする１、５Ｖ系電池の保存後の
開回路電圧の上昇を抑制することを目的とする。１．５
Ｖ系電池を組立てた場合、正極中の不純物または活性な
部分の影響で初期の開回路電圧は約３゜Ｏｖを示し、１
．５Ｖ用の回路を組込んだ機器を損傷する懸念がある。
そこで、従来では電池組立後、前処理放電を行なうこと
によって初期の開回路電圧の上昇部分をカットすること
が一般に行なわれている。しかしながら、この電池を保
存していると、また開回路電圧が上昇するという問題が
あった。
によって初期の開回路電圧の上昇部分をカットすること
が一般に行なわれている。しかしながら、この電池を保
存していると、また開回路電圧が上昇するという問題が
あった。
（ニ） 問題点を解決するための手段本発明はリチウ
ムまたはリチウム合金を活物質とする負極を備えた非水
電解液電池において、非水寛解液に過塩素酸カリウム或
いは塩化カリウムを添加したことを特徴とするものであ
る。
ムまたはリチウム合金を活物質とする負極を備えた非水
電解液電池において、非水寛解液に過塩素酸カリウム或
いは塩化カリウムを添加したことを特徴とするものであ
る。
ここで過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムの添加量は
０．０００１モル／１〜０．００１モル／ｌの範囲が好
ましい。
０．０００１モル／１〜０．００１モル／ｌの範囲が好
ましい。
（ホ）作用
過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムを電解液中に添加
すると、カリウムイオンがリチウム金属と置換しリチウ
ム負極表面にリチウム−カリウム被膜が形成されること
になり、その結果、例え外部から水分が侵入してもリチ
ウム−カリウム被膜によって水酸化リチウム絶縁被膜の
生成が抑制される。
すると、カリウムイオンがリチウム金属と置換しリチウ
ム負極表面にリチウム−カリウム被膜が形成されること
になり、その結果、例え外部から水分が侵入してもリチ
ウム−カリウム被膜によって水酸化リチウム絶縁被膜の
生成が抑制される。
更に、またカリウムイオンが正極中の不純物や活性な部
分と反応して、これらの存在に起因する保存後の開回路
電圧の上昇を抑制することができ、特に１．５Ｖ系電池
において有益である。
分と反応して、これらの存在に起因する保存後の開回路
電圧の上昇を抑制することができ、特に１．５Ｖ系電池
において有益である。
（へ） 実施例
実施例１゜
正極は、市販特級の酸化第二ｔｉ４８５重量％に導電剤
としての黒鉛を１０重量％、結着剤としてのフッ素樹脂
粉末を５重量％を加えて充分混合した後、この混合物を
約２トン／ｃｌＴ＋２の圧力で加圧成型して径１５．０
ｗｎ 、厚み１．１ｍの成型体を得、この成型体を２０
０〜３００℃の温度で熱処理したるものである。
としての黒鉛を１０重量％、結着剤としてのフッ素樹脂
粉末を５重量％を加えて充分混合した後、この混合物を
約２トン／ｃｌＴ＋２の圧力で加圧成型して径１５．０
ｗｎ 、厚み１．１ｍの成型体を得、この成型体を２０
０〜３００℃の温度で熱処理したるものである。
負極はリチウム板を約０．６ｍｎの厚みに圧延し、この
リチウム圧延板を径１５．０１ｍに打抜いたものである
。
リチウム圧延板を径１５．０１ｍに打抜いたものである
。
而して電解液はプロピレンカーボネートと１．２ジメト
キシエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１．０モ
ル／ｅ溶解させ、さらに過塩素酸カリウムを００００１
モル／り添加したものを用い、またセパレータはポリプ
ロピレン不織布を用いて直径２０．０ｍ、厚み２．５１
１１１１の本発明電池（ＡＩ）を作成した。
キシエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１．０モ
ル／ｅ溶解させ、さらに過塩素酸カリウムを００００１
モル／り添加したものを用い、またセパレータはポリプ
ロピレン不織布を用いて直径２０．０ｍ、厚み２．５１
１１１１の本発明電池（ＡＩ）を作成した。
実施例、２゜
実施例１における電解液において、添加剤としての過塩
素酸カリウムに代えて塩化カリウムをｏ、ｏｏｔモル／
！添加することを除いて他は実施例１と同様の本発明電
池（Ａ２）を作成した。
素酸カリウムに代えて塩化カリウムをｏ、ｏｏｔモル／
！添加することを除いて他は実施例１と同様の本発明電
池（Ａ２）を作成した。
第１図は本発明電池の縦断面図を示し、く１）は酸化第
二銅正極であって、正極集電体（２）を介して正極缶（
３）の内底面に圧接されている。（４）はリチウム負極
であって負極集電体（５）を介して負極缶（６）の内底
面に圧着されている。（７）はセパレータ、（８）は絶
縁バッキング、（９）は正極内缶である。
二銅正極であって、正極集電体（２）を介して正極缶（
３）の内底面に圧接されている。（４）はリチウム負極
であって負極集電体（５）を介して負極缶（６）の内底
面に圧着されている。（７）はセパレータ、（８）は絶
縁バッキング、（９）は正極内缶である。
比較例
電解液としてプロピレンカーボネートと１．２ジメトキ
シエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／！
溶解したのみで添加剤を加えないものを用い、他は実施
例１と同様の比較電池（Ｂ）を作成した。
シエタンとの混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル／！
溶解したのみで添加剤を加えないものを用い、他は実施
例１と同様の比較電池（Ｂ）を作成した。
第２図はこれら電池を温度６０℃、湿度９０％の条件下
で保存した時の内部抵抗の経時変化を示す。
で保存した時の内部抵抗の経時変化を示す。
また、第３ｒｘｉはこれら電池を組立後、理論容量の５
％を前処理放電したのちの開回路電圧の経時更に、第４
図釦＃雰±濶モ過塩素酸カリウム或へ いは塩化カリウムの添加量を夫々種々変化させ、温度６
０°Ｃ１湿度９０％の条件下で１ケ月保存した後の内部
抵抗を比較したものである。
％を前処理放電したのちの開回路電圧の経時更に、第４
図釦＃雰±濶モ過塩素酸カリウム或へ いは塩化カリウムの添加量を夫々種々変化させ、温度６
０°Ｃ１湿度９０％の条件下で１ケ月保存した後の内部
抵抗を比較したものである。
第２図より本発明電池（ＡＩ）（Ａ２）は比較電池（Ｂ
）に比して保存後の内部抵抗の上昇が抑制きれているの
がわかる。この理由は本発明電池の場合、電解液に添加
した過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムのカリウムイ
オンがリチウム金属と置換しリチウム負極表面にリチウ
ム−カリウム被膜が形成されることになり、その結果、
例え保存時に外部から水分が侵入してもリチウムーカリ
ウム被膜によって水酸化リチウム絶縁被膜の生成が抑制
きれるためであると考えられる。
）に比して保存後の内部抵抗の上昇が抑制きれているの
がわかる。この理由は本発明電池の場合、電解液に添加
した過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムのカリウムイ
オンがリチウム金属と置換しリチウム負極表面にリチウ
ム−カリウム被膜が形成されることになり、その結果、
例え保存時に外部から水分が侵入してもリチウムーカリ
ウム被膜によって水酸化リチウム絶縁被膜の生成が抑制
きれるためであると考えられる。
また、第３図より保存後の開回路電圧の上昇が抑制され
ているのがわかる。この理由は過塩素酸カリウム或いは
塩化カリウムのカリウムイオンが正極中の不純物や活性
な部分と反応することによるものと考えられる。即ちリ
チウムは金属の中で最も卑な電位を有するものであり、
正極中の不純物や活性な部分と局部電池を形成すると第
３図の比較電池（Ｂ）のように高い開回路電圧を示すが
、本発明電池の場合、リチウムより優先してカリウムが
反応に関与するため開回路電圧の上昇を抑制することが
できるのである。尚、比較電池（Ｂ）の場合においてき
え、開回路電圧は約３、Ｏｖ程度であるため、３．ＯＶ
系の非水電解液電池においては特に支障はないが、１．
５Ｖ系電池においては極めて有害であるため、特に１．
５Ｖ系電池において本発明は有益なるものである。
ているのがわかる。この理由は過塩素酸カリウム或いは
塩化カリウムのカリウムイオンが正極中の不純物や活性
な部分と反応することによるものと考えられる。即ちリ
チウムは金属の中で最も卑な電位を有するものであり、
正極中の不純物や活性な部分と局部電池を形成すると第
３図の比較電池（Ｂ）のように高い開回路電圧を示すが
、本発明電池の場合、リチウムより優先してカリウムが
反応に関与するため開回路電圧の上昇を抑制することが
できるのである。尚、比較電池（Ｂ）の場合においてき
え、開回路電圧は約３、Ｏｖ程度であるため、３．ＯＶ
系の非水電解液電池においては特に支障はないが、１．
５Ｖ系電池においては極めて有害であるため、特に１．
５Ｖ系電池において本発明は有益なるものである。
更に、第４図より過塩素酸カリウム或いは塩化カリウム
の添加量としては０．０００１〜０．００１モル／ｊ！
の範囲が有効であることがわかる。
の添加量としては０．０００１〜０．００１モル／ｊ！
の範囲が有効であることがわかる。
（ト） 発明の効果
上述した如く、リチウムまたはリチウム合金を活物質と
する負極を備えた非水電解液電池において、非水電解液
に過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムを添加すること
により保存後の内部抵抗の上昇を抑制することができ保
存特性を改善しうるものであり、その工業的価値は極め
て大なるものである。
する負極を備えた非水電解液電池において、非水電解液
に過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムを添加すること
により保存後の内部抵抗の上昇を抑制することができ保
存特性を改善しうるものであり、その工業的価値は極め
て大なるものである。
また、特に本発明は正極活物質として酸化第二銅、二硫
化鉄、三酸化ビスマスなどのように負極のリチウムと組
合せて電池電圧が約１．５Ｖを示す金属化合物を用いた
電池に適用すれば、保存後の開回路電圧を因とする不都
合をも抑制しうるという付加的な効果も奏するものであ
る。
化鉄、三酸化ビスマスなどのように負極のリチウムと組
合せて電池電圧が約１．５Ｖを示す金属化合物を用いた
電池に適用すれば、保存後の開回路電圧を因とする不都
合をも抑制しうるという付加的な効果も奏するものであ
る。
第１図は本発明電池の縦断面図、第２図乃至第３図は本
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第２
図は内部抵抗と保存期間との関係を示す図、第３図は開
回路電圧の経時変化を示す図、また第４図は過塩素酸カ
リウム或いは塩化カリウムの夫々の添加量と内部抵抗と
の関係を示す図である。 （１）・・・正極、（２）・・・正極集電体、（３）・
・・正極缶、（４）・・・リチウム負極、（５）・・・
負極集電体、（６）・・・負極缶、（７）・・・セパレ
ータ、（８）・・・絶縁バッキング、（Ａｔ）（Ａ２）
・・・本発明電池、（Ｂ）・・・比較電池。
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第２
図は内部抵抗と保存期間との関係を示す図、第３図は開
回路電圧の経時変化を示す図、また第４図は過塩素酸カ
リウム或いは塩化カリウムの夫々の添加量と内部抵抗と
の関係を示す図である。 （１）・・・正極、（２）・・・正極集電体、（３）・
・・正極缶、（４）・・・リチウム負極、（５）・・・
負極集電体、（６）・・・負極缶、（７）・・・セパレ
ータ、（８）・・・絶縁バッキング、（Ａｔ）（Ａ２）
・・・本発明電池、（Ｂ）・・・比較電池。
Claims (2)
- （１）リチウム又はリチウム合金を活物質とする負極と
、非水電解液と、正極とを備えるものであって、前記非
水電解液に過塩素酸カリウム或いは塩化カリウムを添加
したことを特徴とする非水電解液電池。 - （２）前記正極の活物質が酸化第二銅、二硫化鉄、三酸
化ビスマスなどのように負極のリチウムと組合せて電池
電圧が約１．５Ｖを示す金属化合物よりなることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の非水電解液電池
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5905585A JPS61218069A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5905585A JPS61218069A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218069A true JPS61218069A (ja) | 1986-09-27 |
Family
ID=13102259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5905585A Pending JPS61218069A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218069A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691083A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Potassium ion additives for voltage control and performance improvement in nonaqueous cells |
| JP2015534711A (ja) * | 2012-10-11 | 2015-12-03 | ロックウッド リチウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＲｏｃｋｗｏｏｄ Ｌｉｔｈｉｕｍ ＧｍｂＨ | ガルバニ電池用の添加剤 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5905585A patent/JPS61218069A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691083A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Potassium ion additives for voltage control and performance improvement in nonaqueous cells |
| EP0832500A1 (en) * | 1995-06-07 | 1998-04-01 | Eveready Battery Company, Inc. | Potassium ion additives for voltage control and performance improvement in nonaqueous cells |
| EP0832500A4 (en) * | 1995-06-07 | 2000-12-20 | Eveready Battery Inc | Potassium ion additives for voltage control and performance improvement in non-aqueous cells |
| JP2015534711A (ja) * | 2012-10-11 | 2015-12-03 | ロックウッド リチウム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＲｏｃｋｗｏｏｄ Ｌｉｔｈｉｕｍ ＧｍｂＨ | ガルバニ電池用の添加剤 |
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