JPS62140358A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPS62140358A JPS62140358A JP60281326A JP28132685A JPS62140358A JP S62140358 A JPS62140358 A JP S62140358A JP 60281326 A JP60281326 A JP 60281326A JP 28132685 A JP28132685 A JP 28132685A JP S62140358 A JPS62140358 A JP S62140358A
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- charging
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- H—ELECTRICITY
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- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- 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】
産業上の利用分野
本発明は非水電解液二次電池に関するもので、特にその
負極被覆月の改良に関するものである。
負極被覆月の改良に関するものである。
従来の技術
従来よりこの種の非水電解液二次電池には負極活物質と
して、リチウム、ナトリウム、アルミニ２へ− ラムなどを用いることが知られている。またこのような
負極活物質をデンドライトが生じないように用いるため
、負極材料に可融合金などの合金を使うことが知られて
いる。
して、リチウム、ナトリウム、アルミニ２へ− ラムなどを用いることが知られている。またこのような
負極活物質をデンドライトが生じないように用いるため
、負極材料に可融合金などの合金を使うことが知られて
いる。
このような合金としては、Ｃｄ ＋ ｐｂ ＋ Ｂｌ
＋ Ｓｎなどの低融点金属を合金にしたものと、高融点
のＳｎ−Ｎ ｉ合金などがある。可融合金の中で負極活
物質の吸蔵能力が大きいのはＰｂ−Ｉｎ−Ｃｄ系合金、
Ｐ ｂ −Ｂ ｉ −Ｃｄ系合金で約１７００ ｍＡｈ
／ｃｃノ吸蔵能力をもつ。
＋ Ｓｎなどの低融点金属を合金にしたものと、高融点
のＳｎ−Ｎ ｉ合金などがある。可融合金の中で負極活
物質の吸蔵能力が大きいのはＰｂ−Ｉｎ−Ｃｄ系合金、
Ｐ ｂ −Ｂ ｉ −Ｃｄ系合金で約１７００ ｍＡｈ
／ｃｃノ吸蔵能力をもつ。
可融合金の特徴を次にあげる。
（１）合金系の選択により充放電４位の制御、設計がで
きる。
きる。
（２）一般的に延展性があり、加工性に優れている。
（３）低融点金属を用いるため、高融点の５ｎ−Ｎｉ合
金などに比べ合金化にともなう消費エネルギーが少なく
安価に製造できる。
金などに比べ合金化にともなう消費エネルギーが少なく
安価に製造できる。
以上の他にリチウムを活物質として用いるＬｉ−Ａ １
合金、Ｌｉ −Ｈｇ合金などがあるが、可融合金と比較
し、一般的にＬｉ−１，１合金はβ相（原子３Ａ−２ 比でリチウムが４５〜５５パーセント）シか利用できな
いため容ｊｊｉ、 ｉ、ｌ、小さい。」］だＬｉ−Ｈｇ
合金は放電時に液状となり、極板形成が困難である。
合金、Ｌｉ −Ｈｇ合金などがあるが、可融合金と比較
し、一般的にＬｉ−１，１合金はβ相（原子３Ａ−２ 比でリチウムが４５〜５５パーセント）シか利用できな
いため容ｊｊｉ、 ｉ、ｌ、小さい。」］だＬｉ−Ｈｇ
合金は放電時に液状となり、極板形成が困難である。
上記のような合金を電イ孕月才Ｉに用いる方法とは別に
、最近ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリパラフェニ
レンなどの導電性高分子材料が非水電解液二次電池の正
祢寸たは負極として用いることが知られている。例えば
ポリアセチレンを例にとると、そのＷＥ 、負極の充放
電反応は次のようになることが知られている。
、最近ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリパラフェニ
レンなどの導電性高分子材料が非水電解液二次電池の正
祢寸たは負極として用いることが知られている。例えば
ポリアセチレンを例にとると、そのＷＥ 、負極の充放
電反応は次のようになることが知られている。
放電
充電
負極反応ニー（ＣＨ−）１−Ｉｌ−ｎｘＬｌｌ−ｎｘｅ
−−→（−ＣＨＬｊ４）７１放電 発明が）竹決Ｌ 、１：つとする問題点このような従）
４（の構成では、合金負極を用いた場合充放電ザイクル
にともなう合金の微粉化や、Ｌｌを活物質とし、電解液
に過塩素酸リチウム（以下Ｌｉｅ／ＪＯ４と記載する）
をプロピレンカーボネイト（以下ＰＣ’と略称する）と
ジメトキシエタン（以下ＤＭＥと略称する）の混合液に
溶解したものを用いた場合、充放電時に電解液が合金の
活性な表面で分解するため、良好な充放電特性が得られ
ない。寸だ導電性高分子材料を負極として用いた場合、
単位体積当りの吸蔵能力が可融合金を負極として用いた
ものより小さいため、高容量型の電池には適さなかった
。
−−→（−ＣＨＬｊ４）７１放電 発明が）竹決Ｌ 、１：つとする問題点このような従）
４（の構成では、合金負極を用いた場合充放電ザイクル
にともなう合金の微粉化や、Ｌｌを活物質とし、電解液
に過塩素酸リチウム（以下Ｌｉｅ／ＪＯ４と記載する）
をプロピレンカーボネイト（以下ＰＣ’と略称する）と
ジメトキシエタン（以下ＤＭＥと略称する）の混合液に
溶解したものを用いた場合、充放電時に電解液が合金の
活性な表面で分解するため、良好な充放電特性が得られ
ない。寸だ導電性高分子材料を負極として用いた場合、
単位体積当りの吸蔵能力が可融合金を負極として用いた
ものより小さいため、高容量型の電池には適さなかった
。
本発明はこのような問題点を解決することを目的とする
ものである。
ものである。
問題点を解決するだめの手段
」ニ記の問題点を解決するために、本発明は非水電解液
二次電池の可融合金負極の対極側表面に充放電に関与す
るポリアセチレンやポリフェニレンやポリピロールから
なる導電性高分子膜を形成したものである。
二次電池の可融合金負極の対極側表面に充放電に関与す
るポリアセチレンやポリフェニレンやポリピロールから
なる導電性高分子膜を形成したものである。
作用
このように対極側表面に導電性高分子膜を形成した負極
の可融合金は導電性高分子自体が負極活物質の吸蔵、放
出を行うため可融合金の本来の特性を失わず電池の分極
に影響がなく、捷た可融合５べ−１ 金の活性な表面での電解液の分解を極端におさえ、安定
した充放電ザイクルを得ることが可能になる。
の可融合金は導電性高分子自体が負極活物質の吸蔵、放
出を行うため可融合金の本来の特性を失わず電池の分極
に影響がなく、捷た可融合５べ−１ 金の活性な表面での電解液の分解を極端におさえ、安定
した充放電ザイクルを得ることが可能になる。
実施例
本発明の実施例として負極活物質としてリチウム可融合
金の対極側表面に導電性高分子膜としてポリピロールを
使用した場合について第１〜第３図を用いて説明する。
金の対極側表面に導電性高分子膜としてポリピロールを
使用した場合について第１〜第３図を用いて説明する。
ここで用いた負極は厚さ５μｍのポリピロール膜を対極
側に形成した外径１５朋、厚さ１００μｍのＰ ｂ −
Ｂ ｉ −Ｃｄ系可融合金、例えばＰｂ：Ｂｉ：Ｃｄ＝
４０：４０：２０重量パーセントである。ポリピロール
膜は５ミリモル／ｌのピロール、０．１モル／ｌのＬｉ
Ｃ７ｇ０４をＰＣに溶解したものを重合溶液として用い
、ｐｔ版板上重合させたものである。
側に形成した外径１５朋、厚さ１００μｍのＰ ｂ −
Ｂ ｉ −Ｃｄ系可融合金、例えばＰｂ：Ｂｉ：Ｃｄ＝
４０：４０：２０重量パーセントである。ポリピロール
膜は５ミリモル／ｌのピロール、０．１モル／ｌのＬｉ
Ｃ７ｇ０４をＰＣに溶解したものを重合溶液として用い
、ｐｔ版板上重合させたものである。
その膜を可融合金板上に超音波融着して負極とした。こ
こではポリピロールを用いたが、ポリアセチレン・ポリ
フェニレンなども同等の効果を示すことがわかった。
こではポリピロールを用いたが、ポリアセチレン・ポリ
フェニレンなども同等の効果を示すことがわかった。
第１図は本発明を実施するために用いた外径２０朋、総
高１．６Ｍの電池の一部断面図を示す。図中６ベー。
高１．６Ｍの電池の一部断面図を示す。図中６ベー。
１は本発明のポリピロールからなる導電性高分子膜、２
は本発明に係るＰ ｂ−Ｂ ｉ −Ｃｄ系可融合金から
なる負極合金、３はステンレス鋼製負極集電体、４はス
テンレス鋼製封口板、５はステンレス鋼製ケース、６は
チタン製正極集電体、７は三酸化モリブデンを正極活物
質とした正極合剤、・８は微細孔をもつポリプロピレン
製セパレータ、９はポリプロピレン製含浸材、１０はポ
リプロピレン製ガスケットである。
は本発明に係るＰ ｂ−Ｂ ｉ −Ｃｄ系可融合金から
なる負極合金、３はステンレス鋼製負極集電体、４はス
テンレス鋼製封口板、５はステンレス鋼製ケース、６は
チタン製正極集電体、７は三酸化モリブデンを正極活物
質とした正極合剤、・８は微細孔をもつポリプロピレン
製セパレータ、９はポリプロピレン製含浸材、１０はポ
リプロピレン製ガスケットである。
正極は組成が重量比でＭｏＯ３１００部に対し、カーボ
ンブラック１５部、フッ素樹脂系結着剤１５部として混
合し、容量が８０ ｍＡｈとなるように充填し、打抜い
たものを用いた。
ンブラック１５部、フッ素樹脂系結着剤１５部として混
合し、容量が８０ ｍＡｈとなるように充填し、打抜い
たものを用いた。
電解液は１モル／ｌのＬｉＧ１０４を溶解したｐｃとＤ
ＭＥの体積比１：１の混合液を用いた。
ＭＥの体積比１：１の混合液を用いた。
負極はＰｂ−Ｂ１−０４系可融合金を圧延し、図中１の
ようにポリピロール膜を超音波融着し、打抜いて外径１
５朋、厚さ０・１Ｍ肩にしたものをあらかじめステンレ
ス鋼製負極集電体３を溶接しである封口板４に圧着した
。活物質のリチウムは６ｏｍＡｈ７ペー。
ようにポリピロール膜を超音波融着し、打抜いて外径１
５朋、厚さ０・１Ｍ肩にしたものをあらかじめステンレ
ス鋼製負極集電体３を溶接しである封口板４に圧着した
。活物質のリチウムは６ｏｍＡｈ７ペー。
の容量をもつように打抜き、前記のポリピロール膜１の
」二に正着し、電池に絹み込んだ。電池に組み込んだリ
チウムに、ボリピ「ｔ−ル膜１から電位勾配、濃度勾配
による拡！ｉＪｌのため負極合金２に吸蔵され、電池を
１％体した時に辷］：リチウム金属に１：なかった。
」二に正着し、電池に絹み込んだ。電池に組み込んだリ
チウムに、ボリピ「ｔ−ル膜１から電位勾配、濃度勾配
による拡！ｉＪｌのため負極合金２に吸蔵され、電池を
１％体した時に辷］：リチウム金属に１：なかった。
第２図−二鎖１図に示した電池の４０ザイクルロの充放
電曲線である。充放電々流はともに１ｍＡとし、充電時
のカット電圧を３ｖ、放電時のカット電圧を１ｖとした
。
電曲線である。充放電々流はともに１ｍＡとし、充電時
のカット電圧を３ｖ、放電時のカット電圧を１ｖとした
。
図中人が本−発明の負４ｉ１１ｙを使用したものであり
、Ｂは本発明の処理を施していないＰｂ −Ｂｉ−Ｃｄ
合金を用いたものである。本発明の負極を使用している
ものは、本発明の処理を施していないものと比べ充放電
曲線で差がないことがわかる。従って導電性高分子膜が
電池の分極に及ぼす影響は微小であることがわかる。
、Ｂは本発明の処理を施していないＰｂ −Ｂｉ−Ｃｄ
合金を用いたものである。本発明の負極を使用している
ものは、本発明の処理を施していないものと比べ充放電
曲線で差がないことがわかる。従って導電性高分子膜が
電池の分極に及ぼす影響は微小であることがわかる。
第３図は第１図に示した電池のサイクル特性を示したも
のである。図中人が本発明の負極を使用したもの、Ｂが
本発明の処理を施していないものである。
のである。図中人が本発明の負極を使用したもの、Ｂが
本発明の処理を施していないものである。
第３図より本発明の負極を使用している電池が優れたサ
イクル特性をもつことがわかる。
イクル特性をもつことがわかる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明の負極を用いた非
水電解液二次電池は、従来のものと比較し充放電の際に
分極の差がなく、安定な充放電サイクル特性を有するも
のである。
水電解液二次電池は、従来のものと比較し充放電の際に
分極の差がなく、安定な充放電サイクル特性を有するも
のである。
第１図は本発明の一実施例における電池の一部断面図、
第２図は同電池の充放電曲線を示す図、第３図は同電池
のサイクル特性を示す図である。 １・・・・・・導電性高分子膜、２・・・・・・負極合
金、３・・・・・・負極集電体、４・・・・・・封口板
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（Ａ
）１３ｍぐ１
第２図は同電池の充放電曲線を示す図、第３図は同電池
のサイクル特性を示す図である。 １・・・・・・導電性高分子膜、２・・・・・・負極合
金、３・・・・・・負極集電体、４・・・・・・封口板
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（Ａ
）１３ｍぐ１
Claims (2)
- （１）アルカリ金属塩を支持電解質とする非水電解液と
、再充電可能な正極及び可融合金の負極からなる電池で
あって、可融合金負極が対極側表面に充放電反応に関与
する導電性高分子膜を形成したものであることを特徴と
する非水電解液二次電池。 - （２）導電性高分子膜がポリアセチレン、ポリフェニレ
ン、ポリピロールのうちの一種からなる特許請求の範囲
第１項記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281326A JPS62140358A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281326A JPS62140358A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140358A true JPS62140358A (ja) | 1987-06-23 |
Family
ID=17637545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60281326A Pending JPS62140358A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62140358A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0317351A2 (en) | 1987-11-20 | 1989-05-24 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Secondary battery |
| EP0600718A3 (en) * | 1992-11-30 | 1995-11-15 | Canon Kk | Secondary battery. |
| JP2002237295A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池及びその製造法 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60281326A patent/JPS62140358A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0317351A2 (en) | 1987-11-20 | 1989-05-24 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Secondary battery |
| EP0600718A3 (en) * | 1992-11-30 | 1995-11-15 | Canon Kk | Secondary battery. |
| JP2002237295A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池及びその製造法 |
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