JPS62180959A - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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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
本発明は三酸化モリブテン、五酸化バナジウム、チタン
或いはニオブの硫化物、セレン化物などを正極活物質と
し、リチウムを負極活物質とする非水系二次電池に関す
るものである。：′：クロ。来の技術
□ この種二次電池においては放電時に負極のリチウムがイ
オンとなって溶出し、充電時には逆反応でリチウムが金
属として負極上に電析するものであるが、電析リチウム
は樹枝状に成長、し正極に到達して内部短絡を引起すと
いう問題がある。
或いはニオブの硫化物、セレン化物などを正極活物質と
し、リチウムを負極活物質とする非水系二次電池に関す
るものである。：′：クロ。来の技術
□ この種二次電池においては放電時に負極のリチウムがイ
オンとなって溶出し、充電時には逆反応でリチウムが金
属として負極上に電析するものであるが、電析リチウム
は樹枝状に成長、し正極に到達して内部短絡を引起すと
いう問題がある。
この対策として特開昭５２−５４２３号公報に開示され
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０この場合、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ＶＣ復元するため電析リチウムの樹枝状成長が抑制さ
れ内部短絡は生じ難いという利点があるものの、リチウ
ム−アルミニウム合金は充放電の繰返しにより微細化す
るため、ａ、負極の崩れ、脱落による利用率の低下を因
とするサイクル寿命の低下、・ｂ４負極の体積膨張に伴
う電池形状の変形などの問題があった０そこで本出願人
は特開昭５９−２１７９６５号公報に開示されているよ
うに多孔体くアルミニウム粉末或いは繊維を一体成型し
た成型体を基体とする負極を用いることを提案した〇 ハ・発明が解決しようとする問題点 特開昭５９−２１７９６５号公報に開示された基体を有
する負極によれば従来電池における前述の問題点を解消
しうるものの、リチウムと電気化学的に合金化する金属
（例えばアルミニウム）と多孔体との結着性が不充分で
あり、その結果として集電効果、サイクル特性に影響を
与える。
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０この場合、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ＶＣ復元するため電析リチウムの樹枝状成長が抑制さ
れ内部短絡は生じ難いという利点があるものの、リチウ
ム−アルミニウム合金は充放電の繰返しにより微細化す
るため、ａ、負極の崩れ、脱落による利用率の低下を因
とするサイクル寿命の低下、・ｂ４負極の体積膨張に伴
う電池形状の変形などの問題があった０そこで本出願人
は特開昭５９−２１７９６５号公報に開示されているよ
うに多孔体くアルミニウム粉末或いは繊維を一体成型し
た成型体を基体とする負極を用いることを提案した〇 ハ・発明が解決しようとする問題点 特開昭５９−２１７９６５号公報に開示された基体を有
する負極によれば従来電池における前述の問題点を解消
しうるものの、リチウムと電気化学的に合金化する金属
（例えばアルミニウム）と多孔体との結着性が不充分で
あり、その結果として集電効果、サイクル特性に影響を
与える。
二０問題点を解決するための手段
負極基体として金属多孔体に、リチウムと電気化学的に
合金化する金属粉末をプラズマ溶射した部材を用いるこ
とを特徴とする。
合金化する金属粉末をプラズマ溶射した部材を用いるこ
とを特徴とする。
前記金属多孔体を構成する金属はリチウムと電気化学的
に合金化しない金属が好ましく、金属の具体例としては
ニッケル、チタン、そリプデン、鉄、クロム、銅、亜鉛
、タングステン或いはカドミウムなどが挙げられる。
に合金化しない金属が好ましく、金属の具体例としては
ニッケル、チタン、そリプデン、鉄、クロム、銅、亜鉛
、タングステン或いはカドミウムなどが挙げられる。
ホ０作 用
本発明によれば負極基体が金属多孔体に、リチウムと電
気化学的に合金化する金属粉末をプラズマ溶射した部材
よりなるため多孔体と、リチウムと”を気化学的に合金
化する金属粉末とは溶着されておりその結着性が高く集
を効果、サイクル特性の向上が計れると共に、′成極強
度が向上するため負極の崩れが抑制され、且基体が多孔
質であるため負極の膨張を孔部で吸収することができる
ので電池形状の変形は抑えられる〇 へ、実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づき詳述する。
気化学的に合金化する金属粉末をプラズマ溶射した部材
よりなるため多孔体と、リチウムと”を気化学的に合金
化する金属粉末とは溶着されておりその結着性が高く集
を効果、サイクル特性の向上が計れると共に、′成極強
度が向上するため負極の崩れが抑制され、且基体が多孔
質であるため負極の膨張を孔部で吸収することができる
ので電池形状の変形は抑えられる〇 へ、実 施 例 以下本発明の実施例を図面に基づき詳述する。
実施例１
第１図は厘径２４． Ｏｙｔ、７１．高さ５． ［１Ａ
７１の本発明電池（Ａ１）の半断面図を示す。第１図に
おいて（１１はステンレス製の正極ｆｆｉ、（２１は同
じくステンレス製の負極缶であって、これら正負極缶ｆ
ｉｌ（２＋は絶縁バツギング（３）ｅこより絶縁されて
いる。（４）は正極であって二硫化チタン活物質にアセ
チレンブラック導電剤及びフッ素樹脂結着剤を８５：１
０：５の比率で混合した合剤を加圧成型したものであυ
、この成型体をリチウム塩を含む電解槽に浸漬し電流密
度１ｊｊｆＡ／ｄで理論容量の８０９６まで放電しリチ
ウムを予じめドープしている◎この正極（４）は正極缶
（１１の内底面に固着した正極集電体（５１に圧接され
ている〇 而して、（６）は本発明の要旨とする負極であり、この
負極は金属多孔体として空孔率９５％、寸法１００１０
０ｘ２００ｘｔ５の発泡ニッケル板ヲ用イ、この発泡ニ
ッケル板に３０〜１５０μのアルミニウム粉末をプラズ
マ溶射した部材を負極基体としている０尚、基体中への
アルミニウムの充装置は２５ ｖｏｌ、ｔ９６であり厚
みα７醋に圧延した後所定寸法に裁断して用いた。（７
）はポリプロピレン製セパレータ、（８）はガラス繊維
よりなる保液層であってこの保液層にはプロピレンカー
ボネートに過塩素酸リチウムを１モル／ｌ溶解した非水
電解液が含浸されている。そしてこの本発明電池（八１
）は放電状態にあるので充電々流２ｍＡで５時間充電を
行なった。
７１の本発明電池（Ａ１）の半断面図を示す。第１図に
おいて（１１はステンレス製の正極ｆｆｉ、（２１は同
じくステンレス製の負極缶であって、これら正負極缶ｆ
ｉｌ（２＋は絶縁バツギング（３）ｅこより絶縁されて
いる。（４）は正極であって二硫化チタン活物質にアセ
チレンブラック導電剤及びフッ素樹脂結着剤を８５：１
０：５の比率で混合した合剤を加圧成型したものであυ
、この成型体をリチウム塩を含む電解槽に浸漬し電流密
度１ｊｊｆＡ／ｄで理論容量の８０９６まで放電しリチ
ウムを予じめドープしている◎この正極（４）は正極缶
（１１の内底面に固着した正極集電体（５１に圧接され
ている〇 而して、（６）は本発明の要旨とする負極であり、この
負極は金属多孔体として空孔率９５％、寸法１００１０
０ｘ２００ｘｔ５の発泡ニッケル板ヲ用イ、この発泡ニ
ッケル板に３０〜１５０μのアルミニウム粉末をプラズ
マ溶射した部材を負極基体としている０尚、基体中への
アルミニウムの充装置は２５ ｖｏｌ、ｔ９６であり厚
みα７醋に圧延した後所定寸法に裁断して用いた。（７
）はポリプロピレン製セパレータ、（８）はガラス繊維
よりなる保液層であってこの保液層にはプロピレンカー
ボネートに過塩素酸リチウムを１モル／ｌ溶解した非水
電解液が含浸されている。そしてこの本発明電池（八１
）は放電状態にあるので充電々流２ｍＡで５時間充電を
行なった。
比較例１
負極基体として実施例１における発泡ニッケル板（空孔
率９５％、寸法１００ｘ２００ｘｔ５１１１１に３０〜
１５０μのアルミニウム粉末を加圧充填したものを厚み
０．７調に圧延した後所定寸法に裁断して用いることを
除いて他は実施例１と同様の第１の比較電池の１を作成
した。
率９５％、寸法１００ｘ２００ｘｔ５１１１１に３０〜
１５０μのアルミニウム粉末を加圧充填したものを厚み
０．７調に圧延した後所定寸法に裁断して用いることを
除いて他は実施例１と同様の第１の比較電池の１を作成
した。
実施例２
負極基体として実施例１と同様に発泡ニッケル板にアル
ミニウム粉末をプラス、マ溶射した部材を用い、且この
負極基体をＬｉＣ１！−ＫＣｅの溶融塩中に浸漬し５Ｆ
ｆｆＡ／−の電流で１６時間電解を行なってリチウムを
ドープしたものを負極とする。□尚、正極は実施例１と
同様であるが本実施例では負極にリチウムがドープされ
ているため正極にリチウムをドープする必要はない６そ
してこれら正負極を用いることを除いて他は′ｊＡ施例
１と同様Ｑ本発明電池（Ａ２）を作成した０ 比較例２ リチウム−アルミニウム合金粉末の成型体を負極とし、
二硫化チタンを活物質とする正極とを組合せた従来の電
池を第２の比較電池ｒｏＩとして作成した。
ミニウム粉末をプラス、マ溶射した部材を用い、且この
負極基体をＬｉＣ１！−ＫＣｅの溶融塩中に浸漬し５Ｆ
ｆｆＡ／−の電流で１６時間電解を行なってリチウムを
ドープしたものを負極とする。□尚、正極は実施例１と
同様であるが本実施例では負極にリチウムがドープされ
ているため正極にリチウムをドープする必要はない６そ
してこれら正負極を用いることを除いて他は′ｊＡ施例
１と同様Ｑ本発明電池（Ａ２）を作成した０ 比較例２ リチウム−アルミニウム合金粉末の成型体を負極とし、
二硫化チタンを活物質とする正極とを組合せた従来の電
池を第２の比較電池ｒｏＩとして作成した。
第２図はこれら′酸油のサイクル特性図であり、サイク
ル条件は充電電流２ ｍ Ａ、充電終止電圧４゜Ｏｖ１
放電電流２ｆｆｉＡ、放電終止電圧１５Ｖとし第２図よ
り本発明電池（Ａ１）（Ａ２）よれば△ サイクル特性が向上しているのがわかる〇ト０発明の効
果 上述した如く、本発明電池によれば負極基体が金属多孔
体に、リチウムと電気化学的に合金化する金属粉末をプ
ラズマ溶射した部材よりなるため多孔体と、リチウムと
電気化学的に合金化する金属粉末との結着性が高く集電
効果、サイクル特性の向上が計れると共に、電極強就が
向上するため負極の崩れが抑制され、且基体か多孔質で
あるため負極の膨張を孔部で吸収することができるので
電池形状の変形を抽えることかできるものでありその工
業的価値は極めて大である。
ル条件は充電電流２ ｍ Ａ、充電終止電圧４゜Ｏｖ１
放電電流２ｆｆｉＡ、放電終止電圧１５Ｖとし第２図よ
り本発明電池（Ａ１）（Ａ２）よれば△ サイクル特性が向上しているのがわかる〇ト０発明の効
果 上述した如く、本発明電池によれば負極基体が金属多孔
体に、リチウムと電気化学的に合金化する金属粉末をプ
ラズマ溶射した部材よりなるため多孔体と、リチウムと
電気化学的に合金化する金属粉末との結着性が高く集電
効果、サイクル特性の向上が計れると共に、電極強就が
向上するため負極の崩れが抑制され、且基体か多孔質で
あるため負極の膨張を孔部で吸収することができるので
電池形状の変形を抽えることかできるものでありその工
業的価値は極めて大である。
父、金属多孔体を構成する金属としてはリチウムと電気
化学的に合金化しない金属が好ましい。
化学的に合金化しない金属が好ましい。
その理由は合金化反応による膨張、収縮の繰返しに伴う
機械的強度の低下を阻止しうるためである。
機械的強度の低下を阻止しうるためである。
尚、本発明を説明するために非水電解液を用いた電池を
例示したが、これに限定されずゲル状電解質或いは固体
電解質を用いた電池に適用することも可能である。
例示したが、これに限定されずゲル状電解質或いは固体
電解質を用いた電池に適用することも可能である。
第１図は本発明電池の半断面図、第２図は電池のサイク
ル特性図を夫々示す。 （１１・・・正極缶、 （２）−・負極缶、 （３１・
・・絶縁バッキング、 （４１−・・正極、 （６１・
・・負極、 （７１−・・セパレータ、 （８１・・・
保液層、 （Ａ１）（Ａ２）・・・本発明電池、 （
Ｂｌ（Ｏト・、比較電池。
ル特性図を夫々示す。 （１１・・・正極缶、 （２）−・負極缶、 （３１・
・・絶縁バッキング、 （４１−・・正極、 （６１・
・・負極、 （７１−・・セパレータ、 （８１・・・
保液層、 （Ａ１）（Ａ２）・・・本発明電池、 （
Ｂｌ（Ｏト・、比較電池。
Claims (3)
- （１）再充電可能な活物質よりなる正極と、リチウムを
活物質とする負極とを備え、リチウム活物質を支持する
負極基体として金属多孔体に、リチウムと電気化学的に
合金化する金属粉末をプラズマ溶射した部材を用いるこ
とを特徴とする非水系二次電池。 - （２）前記金属多孔体を構成する金属がリチウムと電気
化学的に合金化しない金属である特許請求の範囲第１項
記載の非水系二次電池。 - （３）リチウムと電気化学的に合金化しない金属がニッ
ケル、チタン、モリブデン、鉄、クロム、銅、亜鉛、タ
ングステン或いはカドミウムである特許請求の範囲第２
項記載の非水系二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61022419A JPS62180959A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61022419A JPS62180959A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 非水系二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180959A true JPS62180959A (ja) | 1987-08-08 |
Family
ID=12082149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61022419A Pending JPS62180959A (ja) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62180959A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830542A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-15 | 华南师范大学 | 采用铈掺杂锡锑氧化物涂层钛电极电解处理橙黄g的方法 |
| CN101724856B (zh) | 2009-12-11 | 2012-03-07 | 北京工业大学 | 十六烷基三甲基溴化铵掺杂的泡沫镍催化电极的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175375A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム有機二次電池 |
-
1986
- 1986-02-04 JP JP61022419A patent/JPS62180959A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175375A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム有機二次電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101724856B (zh) | 2009-12-11 | 2012-03-07 | 北京工业大学 | 十六烷基三甲基溴化铵掺杂的泡沫镍催化电极的制备方法 |
| CN101830542A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-15 | 华南师范大学 | 采用铈掺杂锡锑氧化物涂层钛电极电解处理橙黄g的方法 |
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