JPS62186470A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS62186470A JPS62186470A JP2583686A JP2583686A JPS62186470A JP S62186470 A JPS62186470 A JP S62186470A JP 2583686 A JP2583686 A JP 2583686A JP 2583686 A JP2583686 A JP 2583686A JP S62186470 A JPS62186470 A JP S62186470A
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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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のリチウム電池に用し、更に詳しく
は、長期間貯蔵しても内部抵抗の上昇が小さい非水電解
液電池に関する。
は、長期間貯蔵しても内部抵抗の上昇が小さい非水電解
液電池に関する。
［従来の技術］
ＭｎＯ２，ＣｕＯのような金属酸化物；ＦｅＳ２゜Ｔｉ
Ｓ２のような金属硫化物；または、フッ化＋−ギソ、小
ヒちか幅脣九τ瑞荏株唇シ＋ス工極と、金属リチウムを
負極活物質とする負極と、所定濃度のリチウムイオンを
含有する有機電解液とを備えているリチウム電池は、長
期保存性が優れているので、例えばデジタルウォッチや
ＣＭＯＳＲＭメモリバックアップ用電源としてその用途
が拡大している。
Ｓ２のような金属硫化物；または、フッ化＋−ギソ、小
ヒちか幅脣九τ瑞荏株唇シ＋ス工極と、金属リチウムを
負極活物質とする負極と、所定濃度のリチウムイオンを
含有する有機電解液とを備えているリチウム電池は、長
期保存性が優れているので、例えばデジタルウォッチや
ＣＭＯＳＲＭメモリバックアップ用電源としてその用途
が拡大している。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、このリチウム電池も長期間放置しておく
と、上記した正極活物質からは、微量ではあれ、吸蔵さ
れている水分や遊離状態の硫黄。
と、上記した正極活物質からは、微量ではあれ、吸蔵さ
れている水分や遊離状態の硫黄。
フッ素などが有機電解液中に溶解する。そして溶解した
上記成分は負極であるリチウムと反応して負極の表面に
水酸化物、硫化物若しくはフッ化物の皮膜を形成する。
上記成分は負極であるリチウムと反応して負極の表面に
水酸化物、硫化物若しくはフッ化物の皮膜を形成する。
これら皮膜はいずれも高抵抗である。したがって、電池
は長期保存の過程で内部抵抗が増大し、放電時の電圧損
失を招く。
は長期保存の過程で内部抵抗が増大し、放電時の電圧損
失を招く。
本発明は、上記した構造のリチウム電池において、長期
保存中でも内部抵抗が増大しない非水電解液電池の提供
を目的とする。
保存中でも内部抵抗が増大しない非水電解液電池の提供
を目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明者らは上記した問題点を解消するために鋭意研究
を東ねた結果、理由は明確でないが、電解液に所定濃度
のナトリウムイオンを共存させると電池の内部抵抗の上
昇が抑Ｍ１されるまたは低下するとの東実を見出し、本
発明の非水電解液電池を開発するに到った。
を東ねた結果、理由は明確でないが、電解液に所定濃度
のナトリウムイオンを共存させると電池の内部抵抗の上
昇が抑Ｍ１されるまたは低下するとの東実を見出し、本
発明の非水電解液電池を開発するに到った。
すなわち、本発明の非水電解液電池は、金属耐化物、全
屈硫化物若しくはフッ化カーボンを正極活物質とする正
極と、金属リチウムを負極活物質とする負極と、リチウ
ムイオンを含有する井水電解液とから成る非水電解液電
池において、該非水電解液に０．０５〜０．１５モル／
ｌのすトリウムイオンが含有されていることを特徴とす
る。
屈硫化物若しくはフッ化カーボンを正極活物質とする正
極と、金属リチウムを負極活物質とする負極と、リチウ
ムイオンを含有する井水電解液とから成る非水電解液電
池において、該非水電解液に０．０５〜０．１５モル／
ｌのすトリウムイオンが含有されていることを特徴とす
る。
第１図には、本発明電池の１例を縦断面図として示す。
図で、１は正極缶で例えばステンレス鋼で構成されてい
る。２は同じくステンレス鋼から成る負極化で、絶縁バ
ッキング３を介して正極缶ｌに嵌合されている。４は金
属リチウムのフォイルを円形に打抜いた負極で、負極化
２の裏側に圧若されている。５は正極で、前記した各正
極活物質と導電材である例えばカーボンブランクと砧、
７′ｊ材である例えばフッ素樹脂との混練物の成形体で
ある。
る。２は同じくステンレス鋼から成る負極化で、絶縁バ
ッキング３を介して正極缶ｌに嵌合されている。４は金
属リチウムのフォイルを円形に打抜いた負極で、負極化
２の裏側に圧若されている。５は正極で、前記した各正
極活物質と導電材である例えばカーボンブランクと砧、
７′ｊ材である例えばフッ素樹脂との混練物の成形体で
ある。
負極４と正極５の間には例えばポリプロピレン不織布か
ら成るセパレータが介在せしめられ、ここにリチウムイ
オンを含む有機電解液が含浸されている。電解液として
は、通常、炭酸プロピレンと１．２−ジメトキシエタン
との等容積混合溶媒に、ホウフッ化リチウムのような電
解質を所定濃度で溶解せしめたのものが用いられる。
ら成るセパレータが介在せしめられ、ここにリチウムイ
オンを含む有機電解液が含浸されている。電解液として
は、通常、炭酸プロピレンと１．２−ジメトキシエタン
との等容積混合溶媒に、ホウフッ化リチウムのような電
解質を所定濃度で溶解せしめたのものが用いられる。
本発明の電池においては、上記した有機電解液に更にナ
トリウムトイオンを共存せしめたことを最大の特徴とす
る。
トリウムトイオンを共存せしめたことを最大の特徴とす
る。
共存せしめるナトリウムイオンの濃度は。
０．０５〜０．１５モル／２の範囲に設定される。この
濃度が０．０５モル／１未満の場合は、長期保存（例え
ば２年間）後の内部抵抗は１５Ωより大きくなって使用
上の支障をきたし、また、０．１５モル／交より大きい
場合は、後述するように、負極４のセパレータ側に析出
するアンドライド状のナトリウム結晶がセパレータを突
き破るまでに成長してしまい、結局、負極−正極間に短
絡現象を起こしてしまい不都合である。
濃度が０．０５モル／１未満の場合は、長期保存（例え
ば２年間）後の内部抵抗は１５Ωより大きくなって使用
上の支障をきたし、また、０．１５モル／交より大きい
場合は、後述するように、負極４のセパレータ側に析出
するアンドライド状のナトリウム結晶がセパレータを突
き破るまでに成長してしまい、結局、負極−正極間に短
絡現象を起こしてしまい不都合である。
ナトリウムイオンを供給する電解質としては、例えばホ
ウフッ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、塩化ナトリ
ウムなどをあげることができる。
ウフッ化ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、塩化ナトリ
ウムなどをあげることができる。
これらの電解質を前記した電解液に所定濃度となるよう
に溶解せしめれば本発明に係る電解液が調製される。
に溶解せしめれば本発明に係る電解液が調製される。
［作用］
ナトリウムイオンを共存せしめると電池の内部抵抗が低
下する理由は未だ明確ではないが、このナトリウムイオ
ンは負極のリチウムとイオン交換反応を起こし、負極上
に低抵抗の金属ナトリウムをデンドライト状に析出する
、そしてこのイオン交換反応は、前記した正極活物質中
の水分９Ｍ離硫黄、フッ素と負極リチウムとの反応より
も律速ｈｈ−ｆ＆仮ｉ ４人４奴ｚし湛卓セ栖１−＾プ
レは、負極のセパレータ側の表面にデンドライト状のナ
トリウム結晶が析出する事実によっても着けできる。そ
して、ナトリウムイオン濃度が０．２モル／ｌのとき、
電池の内部抵抗はゼロになってしまうのである。
下する理由は未だ明確ではないが、このナトリウムイオ
ンは負極のリチウムとイオン交換反応を起こし、負極上
に低抵抗の金属ナトリウムをデンドライト状に析出する
、そしてこのイオン交換反応は、前記した正極活物質中
の水分９Ｍ離硫黄、フッ素と負極リチウムとの反応より
も律速ｈｈ−ｆ＆仮ｉ ４人４奴ｚし湛卓セ栖１−＾プ
レは、負極のセパレータ側の表面にデンドライト状のナ
トリウム結晶が析出する事実によっても着けできる。そ
して、ナトリウムイオン濃度が０．２モル／ｌのとき、
電池の内部抵抗はゼロになってしまうのである。
［発明の実施例］
正極缶１．負極化２かいずれもステンレス鋼製で、バッ
キング３がポリプロピレンで、セパレータ６がポリプロ
ピレン不織布であるコイン型リチウム電池を組立てた。
キング３がポリプロピレンで、セパレータ６がポリプロ
ピレン不織布であるコイン型リチウム電池を組立てた。
外径２０ｍｍ厚み１．６ｍｓである。
正極５は、フッ化カーボン１００重砥部、アセチレンブ
ラックｔｏ、＋１量部、フッ素樹脂５重駿部を混練して
加圧成形したものである。
ラックｔｏ、＋１量部、フッ素樹脂５重駿部を混練して
加圧成形したものである。
電解液としては、炭酸プロピレンと１．２−ジメトキシ
エタンとの等容積混合溶媒に、ホウフッ化ナトリウムＸ
モル／立、ホウフン化リチウム（１−ｘ）モル／交を溶
解せしめたものを用いた。
エタンとの等容積混合溶媒に、ホウフッ化ナトリウムＸ
モル／立、ホウフン化リチウム（１−ｘ）モル／交を溶
解せしめたものを用いた。
ｖｔｙｚ ／ｌ’＃ 礒ｅ ｒＭｂｌ 手ｍｌｎ モか
＋ Ａｋ ｌ ｗ ｋ ｒ ＋−弁３日・常圧下で
２年間放置したのち、負荷３０にΩを接続して２０℃で
放電を行なった。このときの各種類の電池の内部抵抗を
測定し、Ｘ値との関係を第２図に示した。
＋ Ａｋ ｌ ｗ ｋ ｒ ＋−弁３日・常圧下で
２年間放置したのち、負荷３０にΩを接続して２０℃で
放電を行なった。このときの各種類の電池の内部抵抗を
測定し、Ｘ値との関係を第２図に示した。
［発明の効果］
第２図から明らかなように、電解液中にナトリウムイオ
ンが０．０５〜０．１５モル／交共存していると、電池
の内部抵抗は非常に低下することがわかる。Ｘ＝Ｏ，す
なわち、ナトリウムイオンが共存しない電池の場合の内
部抵抗は約５０Ωと高いことを考えれば、本発明の電池
の長期保存性、したがって長期信頼性の優れていること
は極めて明白であり、その工業的価値は大である。
ンが０．０５〜０．１５モル／交共存していると、電池
の内部抵抗は非常に低下することがわかる。Ｘ＝Ｏ，す
なわち、ナトリウムイオンが共存しない電池の場合の内
部抵抗は約５０Ωと高いことを考えれば、本発明の電池
の長期保存性、したがって長期信頼性の優れていること
は極めて明白であり、その工業的価値は大である。
なお、正極活物質としてＭｎＯ２，ＣｕＯ。
ＦｅＳｅを用いた電池の場合も同様な結果が得られた。
第１図は本発明電池の１例の縦断面図である。
第２図は、電解液に共存せしめたナトリウムイオンの濃
度（Ｘモル７文）と電池の内部抵抗との関係図である。 ｌ□正極缶 ２□負極缶 ３□絶縁バツキング ４□負極（金属リチウム）
度（Ｘモル７文）と電池の内部抵抗との関係図である。 ｌ□正極缶 ２□負極缶 ３□絶縁バツキング ４□負極（金属リチウム）
Claims (1)
- 金属酸化物、金属硫化物若しくはフッ化カーボンを正
極活物質とする正極と、金属リチウムを負極活物質とす
る負極と、リチウムイオンを含有する非水電解液とから
成る非水電解液電池において、該非水電解液に０．０５
〜０．１５モル／ｌのナトリウムイオンが含有されてい
ることを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2583686A JPS62186470A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2583686A JPS62186470A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186470A true JPS62186470A (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=12176940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2583686A Pending JPS62186470A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186470A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011057135A3 (en) * | 2009-11-05 | 2011-08-18 | Ceramatec, Inc | Solid-state sodium-based secondary cell having a sodium ion conductive ceramic separator |
| US9413036B2 (en) | 2012-09-06 | 2016-08-09 | Ceramatec, Inc. | Sodium-halogen secondary cell |
| US9431682B2 (en) | 2012-12-19 | 2016-08-30 | Ceramatec, Inc. | Degradation protection of solid alkali ion conductive electrolyte membrane |
| US10224577B2 (en) | 2011-11-07 | 2019-03-05 | Field Upgrading Usa, Inc. | Battery charge transfer mechanisms |
| US10320033B2 (en) | 2008-01-30 | 2019-06-11 | Enlighten Innovations Inc. | Alkali metal ion battery using alkali metal conductive ceramic separator |
| US10854929B2 (en) | 2012-09-06 | 2020-12-01 | Field Upgrading Usa, Inc. | Sodium-halogen secondary cell |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP2583686A patent/JPS62186470A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10320033B2 (en) | 2008-01-30 | 2019-06-11 | Enlighten Innovations Inc. | Alkali metal ion battery using alkali metal conductive ceramic separator |
| WO2011057135A3 (en) * | 2009-11-05 | 2011-08-18 | Ceramatec, Inc | Solid-state sodium-based secondary cell having a sodium ion conductive ceramic separator |
| US9263770B2 (en) | 2009-11-05 | 2016-02-16 | Ceramatec, Inc. | Method for providing electrical potential from a sodium-based secondary cell |
| US10224577B2 (en) | 2011-11-07 | 2019-03-05 | Field Upgrading Usa, Inc. | Battery charge transfer mechanisms |
| US9413036B2 (en) | 2012-09-06 | 2016-08-09 | Ceramatec, Inc. | Sodium-halogen secondary cell |
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