JPS62274556A - 非水電解液電池 - 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】 ３、発明の詳細な説明 イ、産業上の利用分野 本発明はリチクム、ナトリクムなどの腎金属を活物質と
する負揄と、非水電解液と、金属の酸化物、硫化物、ハ
ロゲン化物などを活物質とする正極とを備え九−次或い
は二次電池に関するものである。

口・従来の技術 この種電池において正極活物質と直接或いは間接的に電
気接続された正極構成部材１例えば正極罐や正極集電体
の材料としてはニッケル含有量が約３〜２０重量％の所
謂オーステナイト系ステンレス鋼が一般に用いられてい
るが、電池の保存中に構成金属が電解−液中に溶解し、
負極上に析出して内部抵抗を増大さ夛、又極端な場合に
は穴あき現象を生じることがある。この原因はステンレ
ス鋼に含まれるニッケル量に依存すると考えられニッケ
ル量が多いほど顕著であった。

そこで１例えば特公昭５５−１５０６７号公報に開示さ
れているように正極構成部材としてニッケルをほとんど
含まず、応力下での割れ感受性の少ないフェライト系ス
テンレス鋼を用いることが提案されたが、この場合にも
高温で長期間保存すると構成金属の溶解現象が認められ
た。

さて、この種電池は従来の銀電１Ｉｆ２．アルカリ電池
に比して自己放電が小さいため長期間の使用に耐えうる
ちのであり、そのため最近では使用機器側のエレクトロ
ニクスの発展と相俟って微少電流による長期に亘る放電
特性の安定性が求められるようになってきた。ここで述
べる微少電流とは高々数μＡであるが、このような微少
電流放電下において長期間安定した放電特性を得るため
には電池自身の高信頼性が重要である。

又、近年においては非水電解液電池の二次系も開発が活
発化しており、充電時に高電圧となると正極構成部材が
腐蝕をうけ、溶解し九斂属イオンが負極表面に析出して
不働態皮膜を形成し電池寿命が短かくなる。従って二次
電池系においては高温保存時に加え充電時の観点からも
正極構成部材としては耐蝕性に優れたものが求められて
いる。

ハ０発明が解決しようとする問題点 非水電解液を備え九−次或いは二次電池において、高温
保存時或いは充電時における正極構成部材の溶解を因と
する電池特性の劣化を抑制しようとするものである。

二・問題点を解決するための手段 正極構成部材の少くとも電解液と接する表面に。

非水電解液に対して耐蝕性を有する導電性薄膜を形設す
る。

上記導電性薄膜としてはインンクムースズ酸化物、酸化
スズ或いはルテニワム酸化物のような位属酸化物の薄膜
が好適する。

ホ・作　　用 非水電解液に対して耐蝕性を有するａ電性薄膜の耐蝕性
は高温、高電位下においてより顕著となる。従って正極
構成部材の少くとも電解液と接する表面に前記薄膜を形
設すると、正極構成部材の溶解が抑制される。

又、前記薄＃ｔＡは導電性を有するためＥｔＩｉ１ｉ構
成部材と正極活物質との電気接続？良好に維持すること
ができ電池特性を劣化させるといった不都合はない。

へ・実施例 以下本発明の実施例を歯面に基づき説明する。

実施例１゜ ＠１図は電池の半断面四を示し、（１ンはリチクム圧延
板を所定形状に打抜いた負極であって、オーステナイト
系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）よりなる負補備（２）
の内面に同右せる負極集電体（３）に圧看されている。

（４）は活物質としての二酸化マンガンに、導電剤とし
てのカーボン粉末及び結看剤としてのフッ素樹脂粉末１
！Ｉ：８５：１０：５の重量比で混合し、この混合物を
成型して得な正極であって正極罐、（５）の内面に同右
せる正極集電体（６）に圧接されている。

（７）は非水電解液を含浸せるセパレータ、（８）は絶
縁バッキングである ここで正極罐（５）及び正極集電体（６）はいづれもオ
ーステナイト系ステンレス鋼（５ＵＳ３０４　）の板体
を加工したものであり、正極集電体（６）を正極［ｆ５
１の内底面に電気溶接で同右した後、Ｅ補備及びＥｌ’
Ｍ集電体の少くとも電解液と接する表面に。

インジウム−スズ酸化物をスパッタリング法により付置
させてインジウム−スズ酸化物の薄膜（９）が形設され
ている。

スパッタリング法の条件は出力ＤＯ２００Ｗ。

圧力３　Ｘ　１Ｑ　−’　ｔｏｒ　、アルゴン流量１０
ｍＩ！／Ｉｎ１ｎ基板温度１００℃５時間１０分であり
、薄膜の厚さは０．５μｍであった。この本発明電池を
（Ａ１）とする。

尚、薄膜形成法としてはスパッタリング法以外に真空蒸
着法、プラズマ溶射法或いはｃｖｎ法が使用できる。

実施例２ インジウム−スズ酸化物に代えて酸化スズを用い、且薄
膜の厚みな０，８μｍに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。

比較例 導電性薄膜を有しない正極構成部材を用い、他は実施例
１と同様の比較電池ＩＢＩ　ｙａｌ−作成した。

下表はこれら電池（Ａ１　）（Ａ２）（Ｂ）￥６０℃で
３ケ月保存後１周波数ＩＫＨｚで測定した内部インピー
ダンスを比較したものである。

表 （ｎ−５） 上表よシ本発明電池（ＡＩ　）（Ａ２）は比較電池［Ｂ
ｌに比して高温保存後の内部インピーダンスは低く、且
バラツキも小さいことがわかる。尚、測定後各電池の正
極罐を走査型電子顕微鏡で観察し九ところ、比較電池ｔ
Ｂｌの正極罐では粒界において腐蝕が見られたが１本発
明電池（Ａ１）（Ａ２）の正極罐では腐蝕は認められな
かつ念。

次に１作成直後のこれら電池（Ａ１）（Ａ２）ｆＢｌの
充放電試験を行なった。

充放電条件は充ｉ！　；　５．６　ｍ　Ａ　Ｘ　ａ　Ｈ
ｒ、終止電圧４、ＱＶ、放電；３．ＯｍＡＸ４Ｈｒとし
放電終止電圧とサイクル数との関係を第２図に禾す。尚
。

放電終止電圧が２．０ｖ以下に達し念ものは電池寿命と
した。

第２図より本発明電池（Ａ１）（Ａ２）は比較電池ＩＢ
Ｉに比してサイクル特性が向上しているのがわかる。尚
、試験終了後の電池を分解し、内部を観察したところ比
較電池（Ｂｌではセパレータに褐色の付着物が見られ、
分析の結果ステンレス成分が認められた。一方１本発明
電池（Ａ１）（Ａ２）では付着物は見られなかった。

ト０発明の効果 上述した如く、正極構成部材の少くとも電解液と接する
表面に、非水電解液に対して耐蝕性を有性 する導電薄膜を形設することにより、正極構成部材の溶
解を抑制することができるので、高温保存特性に加えて
、二次電池系についてはサイクル特性に優れた非水電解
液電池を得ることができると共に、薄膜が４電性を有す
るため正＆ｉＪＡ成部材と１橋活物質との電気接続状態
を良好に維持できる。

＋弧 尚、非水電解液に対して耐蝕性を有する導電薄膜の組成
として実施例ではインジウム−スズ酸化物及び酸化スズ
の場合を例示したがその他にルテニウム酸化物も適用で
きる。但し、これら組成物のみで正極構成部材を形成し
た場合には強度の点で不充分であると共に１強度向上の
六めに厚くすると導電性が低下し且材料費が高騰し経済
性の点で問題があるため好ましくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電池の縦断面図、第２図は電池のサイク
ル特性比較図を夫々示す。 （１１・・・負極、（２）・・・負補備、（３）・・・
負極集電体、（４）・・・正極、（５）・・・正極罐、
（６）・・・正極集電体、（７）・・・セパレータ、（
８）・・・絶縁バッキング、（９）・・・非水電解液に
対して耐蝕性を有する導電性薄膜、　（ＡＩ　）（Ａ２
）・・・本発明を池、（Ｂ１・・・比較電池。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軽金属を活物質とする負極と、非水電解液と、正
   極とを備え、正極活物質と直接或いは間接的に電気接続
   された正極構成部材の少くとも電解液と接する表面に、
   非水電解液に対して耐蝕性を有する導電性薄膜を形設し
   たことを特徴とする非水電解液電池。
2. （２）前記導電性薄膜がインジウム−スズ酸化物、酸化
   スズ或いはルテニウム酸化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。