JPS62143373A - 非水電解液二次電池の製造法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は非水電解液二次電池の製造法、特にその正極構
成方法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、アルミニウムなどが用い
られることが知られている。またこのような負極活物質
をデフドライドなど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。

一方、正極には、三酸化モリブデン、五酸化バナジウム
、二酸化マンガンなどの無機化合物や、最近ポリアセチ
レンやポリフェニレン、ポリピロールなどの導電性高分
子を活物質とすることが知られている。

正極に無機化合物を正極活物質として用いる場合は、正
極活物質の他にカーボンブランクなどの導電材や、充放
電の際に正極活物質が膨張、収縮し、脱落するのを防ぐ
ため、フン素樹脂系などの結着剤が必要となる。

このようなカーボンブラックなどは電池が過放電した場
合、電解液を分解し、ガス発生などを起こすことが知ら
れている。

正極活物質にポリアセチレンやポリフェニレン。

ポリピロールなどの導電性高分子を用いる製造方法とし
て現在、重合槽中でｐｔ　板上に重合したものをはくり
し、粉砕したのち、結着剤とともに正極合剤とする方法
がとられている。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、無機化合物を正極活物質に
用いた場合、正極合剤を形成する必要上、過放電の際に
電解液を分解するカーボンブラックなどの混入は避けら
れず、また正極の表面での高活性点を除き、正極の電位
を安定化させるために必要な予備放電などが必要となる
などの問題点がある。

また導電性高分子を正極活物質に用いた場合は、重合槽
で一度重合し、再度結着剤とともに電池に組み入れるな
ど製造工程上、複雑なものとなるなどの問題点や、例え
ば酸浴で重合したものについては、不純物の混入など電
池に悪影響を与えるという問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために、電池構成
後、正極集電体上に導電性高分子を重合させる方法を提
供するものである。

発明が解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明はピロールを含
む電解液を用い、電池構成後に電圧を３．５ｖ〜４．５
ｖ印加させ、酸化第二スズからなる集電体上にポリピロ
ール導電性高分子層を形成させる製造法を用いるもので
ある。

作　　用 このような製造法を用いることにより、無機化合物を正
極活物質などに用いる場合に導電材、結着剤を用いるこ
となく、また予備放電などの前処理も不必要となシ製造
工程が簡素化できる。

同じ導電性高分子を用いた場合にも、重合槽が不必要と
なり、不純物の影響がなくなり、かつ結着剤も不必要で
ある。このような作用を得ることが可能となる。

実施例 本発明は負極活物質としてリチウムを使用した場合につ
いての実施例を第１〜第３図を用いて説明する。

ここで用いた電池は径が２０喘、総高が１．６圏のもの
で、電解液はピロールを０．２モルフｔ。

過塩素酸リチウム（以下ＬｉＣ１！ｏ４と記載する）１
モノＪｌを溶解したプロピレンカーボネイト（以下Ｐｃ
　と記載する）である。正極集電体１はケース２に酸化
第二スズをスパッタして形成した。負極は負極集電体８
を溶接している封口板９にＣｄ−Ｉｎ−Ｐｂ系負極可融
合金７（径１５Ｍφ、厚さ０　、１　ｒｒａｎ　）を圧
着し、不活性雰囲気中で３０　ｍＡｈの電気容量をもつ
リチウム片を圧着、吸蔵させたものである。

電池を封口したのち、電池に４ｖの電圧を１時間印加し
、正極を形成した。電池に印加する電圧は３．６〜４，
５ｖでポリピロールを生成するが、時間は電圧が低い程
長くする方が良いことがわかった。また印加電圧が３．
５ｖより低い場合や４．５ｖよシ高い場合、ポリピロー
ルは良好に重合しなかった。

第１図は本発明を実施するために用いた電池の正極の断
面図である。図中１は酸化第二スズからなる正極集電体
、２はステンレス製のケースである。定電圧電源の負極
を封口板９に、正極をケース６に結線させ、電池に電圧
を印加させた時、１の表面にポリピロールの導電性高分
子層が３のように形成する。その層厚は約６ｏμｍであ
った。

第２図は本発明による電池の一部断面図を示す。

図中４はポリピロール正極、６は酸化第二スズからなる
正極集電体、６はステンレス製ケース、７はＬｉ−Ｐｂ
−Ｉｎ−Ｃｄ系負極合金、８はステンレス製負極集電体
、９はステンレス製封目板、１０は微細孔をもつポリプ
ロピレン製セパレータ、１１はポリプロピレン製含浸材
、１２はポリプロピレン製ガスケットである。

第３図は第２図に示した電池の充放電曲線である。充放
電々流はともにｏ　、　５ｍＡとし、充電時のカット電
圧を３．ＴＶ、放電時のカット電圧を２ｖとした。図中
Ａが本発明の方法を使用した電池、Ｂはｐｔ版板状ポリ
ピロールを本発明と同程度重合させたものを対極にＬｉ
　電極を設け、電解液が豊富に存在するモデルセルであ
る。

第３図よりＡとＢを比較して、本発明の製造法で、Ｂの
モデルセルと同等な充放電容量をもつ正極が電池内に生
成していることがわかる。

なお、モデルセルで対極に用いたＬｉ電極は電池として
は高い電圧を示すが、充放電サイクルにともないリチウ
ムのデンドライトが生じるため、充放電効率の低下や正
極と負極が短絡するなど、二次電池には不適である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の方法を用いた非
水電解液二次電池は、従来のものと比較して正極に導電
材や結着剤を用いることなく、また予備放電の代わりに
電池に電圧を印加させるだけで正極活物質を得るという
製造工程上安易で、工業的価値の高い非水電解液二次電
池の製造法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における正極の断面図、第２
図は本発明の一実施例における電池の一部断面図、第３
図は同電池の充放電曲線を示す図である。 １・・・・・・酸化第二スズ正極集電体、２・・・・・
・ケース、３・・・・・・ポリピロール導電性高分子層
、４・・・・・・ポリピロール至極、６・・・・・・酸
化第二スズ正極集電体、６・・・・・・ケース。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名７−
−−正ａμ体 第　１　図　　　　　　　　　　　２−一一グース３−
−−基を性高分３看 ４−一一ポリピロール正１距 ９−Ｆｊ’口・坂 ｆ２−一一力°°スクシＦ 第３図 瀞　Ｗｉ　（ｈｒ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ金属塩を支持電解質とする非水電解液と
   、可融合金負極及びポリピロール導電性高分子からなる
   正極を用いる電池の製造法であって、電池構成後にポリ
   ピロールに印加電圧を加えることにより正極集電体上に
   重合させたことを特徴とする非水電解液二次電池の製造
   法。
2. （２）電池構成時に注入する電解液が支持電解質にアル
   カリ金属塩を溶解した非水電解液であり、その中にピロ
   ールを含ませる特許請求の範囲第１項記載の非水電解液
   二次電池の製造法。
3. （３）正極を形成する際に印加する電圧が３．５〜４．
   ５Ｖである特許請求の範囲第１項記載の非水電解液二次
   電池の製造法。
4. （４）正極集電体が酸化第二スズ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の製造法。