JPS6251154A - リチウム電池用正極合剤シ−ト - Google Patents
リチウム電池用正極合剤シ−トInfo
- Publication number
- JPS6251154A JPS6251154A JP18938185A JP18938185A JPS6251154A JP S6251154 A JPS6251154 A JP S6251154A JP 18938185 A JP18938185 A JP 18938185A JP 18938185 A JP18938185 A JP 18938185A JP S6251154 A JPS6251154 A JP S6251154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- stainless steel
- positive mixture
- electrode mixture
- lithium battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
〔発明の技術的分野〕
本発明はリチウム電池用正極合剤シート、さらに詳細に
は、従来に比較して正極活物質を密度が高く、しかも安
価に製造可能なリチウム電池用正極合剤シートに関する
ものである。
は、従来に比較して正極活物質を密度が高く、しかも安
価に製造可能なリチウム電池用正極合剤シートに関する
ものである。
リチウム電池は、リチウムを負極活物質とし、二酸化マ
ンガンなどを正極活物質とするとともに前記負極活物質
および正極活物質に対し化学的に安定で、かつリチウム
イオンが正極活物質と電気化学的に反応をするための移
動を行うことが可能な電解質を用いた構造の電池である
。このようなリチウム電池は、小型で高エネルギ密度の
電池として、現在広く使用されている。
ンガンなどを正極活物質とするとともに前記負極活物質
および正極活物質に対し化学的に安定で、かつリチウム
イオンが正極活物質と電気化学的に反応をするための移
動を行うことが可能な電解質を用いた構造の電池である
。このようなリチウム電池は、小型で高エネルギ密度の
電池として、現在広く使用されている。
前述のような二酸化マンガンを正極活物質として用いる
リチウム電池の正極合剤は、シート状に形成され、たと
えば第１図に示すような構造のリチウム電池に組み込ま
れる。すなわち、Ｎｉなどの負極板１上にリチウムを負
極活物質とする負極合剤あるいは金属リチウム層２を形
成し、電解質を含むセパレータ３を介して正極合剤シー
ト４を積層し、この正極合剤シート４にさらにＮｉなど
の正極板６を積層した構造を有している。
リチウム電池の正極合剤は、シート状に形成され、たと
えば第１図に示すような構造のリチウム電池に組み込ま
れる。すなわち、Ｎｉなどの負極板１上にリチウムを負
極活物質とする負極合剤あるいは金属リチウム層２を形
成し、電解質を含むセパレータ３を介して正極合剤シー
ト４を積層し、この正極合剤シート４にさらにＮｉなど
の正極板６を積層した構造を有している。
このような構造のリチウム電池において、正極活物質合
剤シート４は、第２図に示すように、細いステンレス繊
維を編んで製造したステンレスネット４０を二酸化マン
ガンを正極活物質とする正極合剤層４１で覆ってシート
状にした構造を有している。このような正極合剤シート
４は、粘度を調製した正極合剤液中に前記帯状のステン
レスネット４０を連続して浸漬する、いわゆるディッピ
ングにより製造される。
剤シート４は、第２図に示すように、細いステンレス繊
維を編んで製造したステンレスネット４０を二酸化マン
ガンを正極活物質とする正極合剤層４１で覆ってシート
状にした構造を有している。このような正極合剤シート
４は、粘度を調製した正極合剤液中に前記帯状のステン
レスネット４０を連続して浸漬する、いわゆるディッピ
ングにより製造される。
前述のようにステンレスネット４０は、この正極合剤シ
ート４を製造する場合の基体の作用を行ない、また製造
後は強度を保持するための補強材の作用を営むものであ
るが、従来ステンレスネットしたときに、前記網目に若
干の空気が残存するという欠点があった。このように空
気が残存すると正極合剤の密度を高くすることができず
、リチウム電池の性能を損なう虞があった。さらに、前
記ステンレス繊維を編んで前記ネット状にするのは困難
であるために、製品であるステンレスネットは高価であ
るという欠点もある。
ート４を製造する場合の基体の作用を行ない、また製造
後は強度を保持するための補強材の作用を営むものであ
るが、従来ステンレスネットしたときに、前記網目に若
干の空気が残存するという欠点があった。このように空
気が残存すると正極合剤の密度を高くすることができず
、リチウム電池の性能を損なう虞があった。さらに、前
記ステンレス繊維を編んで前記ネット状にするのは困難
であるために、製品であるステンレスネットは高価であ
るという欠点もある。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、ディッピ
ングにより正極合剤シートを製造する場合に、空気を取
り込まず、したがって高密度な正極合剤層を形成可能で
、しかも製造コストの安価なリチウム電池用正極合剤シ
ートを提供することを目的とする。
ングにより正極合剤シートを製造する場合に、空気を取
り込まず、したがって高密度な正極合剤層を形成可能で
、しかも製造コストの安価なリチウム電池用正極合剤シ
ートを提供することを目的とする。
したがって、本発明によるリチウム電池用正極合剤シー
トは、孔面積比が１〜５５％の割合で孔を有するステン
レスホイルに二酸化マンガンを正極活物質とする正極合
剤層を形成したことを特徴とするものである。
トは、孔面積比が１〜５５％の割合で孔を有するステン
レスホイルに二酸化マンガンを正極活物質とする正極合
剤層を形成したことを特徴とするものである。
いるため、従来のステンレスネットのように網目などに
空気が残存して取り込まれる虞がなく、したがって高密
度の正極合剤層をディッピングにより形成できるという
利点がある。加えて本発明による正極合剤層シートによ
れば、高価なステンレスネットを用いていないので、コ
ストを低減できるという利点も生じる。
空気が残存して取り込まれる虞がなく、したがって高密
度の正極合剤層をディッピングにより形成できるという
利点がある。加えて本発明による正極合剤層シートによ
れば、高価なステンレスネットを用いていないので、コ
ストを低減できるという利点も生じる。
本発明をさらに詳しく説明する。
まず本発明によるリチウム電池用正極合剤シートは、第
３図に示すように、孔４２を所定面積比で有するステン
レスボイル４３に正極合剤層４１で被ったものである。
３図に示すように、孔４２を所定面積比で有するステン
レスボイル４３に正極合剤層４１で被ったものである。
前述のリチウム電池用正極合剤シート４の基体となるス
テンレスホイル４３に形成された孔４２は、第３図に示
すように二酸化マンガンを正極活物質とする正極合剤層
４１を連絡するためのものであり、したがって前記孔４
２は正極合剤によっしている。すなわち、正極合剤層４
１中の二酸化マンガンはリチウムイオンと電気化学反応
を行うものであるために、前述のような孔４２を設け、
電解質に接触しない側の二酸化マンガンも電気化学反応
に寄与できるようにしであるのである。このためステン
レスボイル４３に対し孔４２の占める面積の割合は、効
率よく正極活物質を利用する上からは、大きい方が好ま
しいのであるが、帯状長尺のステンレスホイルに張力を
負荷しながらディッピングにより正極合剤層４１を形成
するときに、前記孔４２の占める割合が大きすぎると、
ステンレスホイルの強度が不足し、平滑性のある正極合
剤層４１が形成されにくい。このためステンレスボイル
４３全体の面積に対する孔の面積（孔面積比）を５５％
以下とする必要がある。さらに、前記孔面積比が１％未
満であると、前述のようにステンレスボイル４３の両面
に形成された正極台この孔４２は、前述のように正極合
剤層４１を連絡するためのものであるから、前記ステン
レスボイル４３を貫通する孔であれば、その形状は限定
されない。たとえば、円形、四角形、三角形などの形状
であることができる。
テンレスホイル４３に形成された孔４２は、第３図に示
すように二酸化マンガンを正極活物質とする正極合剤層
４１を連絡するためのものであり、したがって前記孔４
２は正極合剤によっしている。すなわち、正極合剤層４
１中の二酸化マンガンはリチウムイオンと電気化学反応
を行うものであるために、前述のような孔４２を設け、
電解質に接触しない側の二酸化マンガンも電気化学反応
に寄与できるようにしであるのである。このためステン
レスボイル４３に対し孔４２の占める面積の割合は、効
率よく正極活物質を利用する上からは、大きい方が好ま
しいのであるが、帯状長尺のステンレスホイルに張力を
負荷しながらディッピングにより正極合剤層４１を形成
するときに、前記孔４２の占める割合が大きすぎると、
ステンレスホイルの強度が不足し、平滑性のある正極合
剤層４１が形成されにくい。このためステンレスボイル
４３全体の面積に対する孔の面積（孔面積比）を５５％
以下とする必要がある。さらに、前記孔面積比が１％未
満であると、前述のようにステンレスボイル４３の両面
に形成された正極台この孔４２は、前述のように正極合
剤層４１を連絡するためのものであるから、前記ステン
レスボイル４３を貫通する孔であれば、その形状は限定
されない。たとえば、円形、四角形、三角形などの形状
であることができる。
この孔の孔径は、好ましくは、φ１〜６ｍｍであるのが
よい。１）１）１）１未満であると、正極合剤液中にス
テンレスホイルをディッピングする際に空気力残存しゃ
すいくなり、また６ｍＩＩ＋を超えると、孔Ｃ個々の面
積が大きくなりすぎ、正極合剤とステンレスホイルとの
バランスが場所により不均一にｆｌる虞を生じる。
よい。１）１）１）１未満であると、正極合剤液中にス
テンレスホイルをディッピングする際に空気力残存しゃ
すいくなり、また６ｍＩＩ＋を超えると、孔Ｃ個々の面
積が大きくなりすぎ、正極合剤とステンレスホイルとの
バランスが場所により不均一にｆｌる虞を生じる。
さらにまた、前記ステンレスボイル４３の厚さは、好ま
しくは０． ０１〜０． ０３５ｍｍ”？！アル（Ｄが
よい。０．０１ｍｍ未満であると、ディッピングによっ
て前記正極合剤層４１を形成する場合、強度が不足し、
切断などの故障を生じる虞があり、０−０３５ｍｎ＋を
超えると、正極合剤シートに占めるステンレスホイルが
多くなり、相対的に正極勝を含むものであり、たとえば
、二酸化マンガンにグラファイトなどを添加し、正極合
剤としたものである。このような正極合剤において、二
酸化マンガンの含有量は８０〜９０％であるのが好まし
い。８０％未満であると、リチウムの放電効率が：
低下する虞を生じ、一方９０％を超えると、前記・
ステンレスホイル４３上に正極合剤層４１を形成するの
が困難になるからである。
しくは０． ０１〜０． ０３５ｍｍ”？！アル（Ｄが
よい。０．０１ｍｍ未満であると、ディッピングによっ
て前記正極合剤層４１を形成する場合、強度が不足し、
切断などの故障を生じる虞があり、０−０３５ｍｎ＋を
超えると、正極合剤シートに占めるステンレスホイルが
多くなり、相対的に正極勝を含むものであり、たとえば
、二酸化マンガンにグラファイトなどを添加し、正極合
剤としたものである。このような正極合剤において、二
酸化マンガンの含有量は８０〜９０％であるのが好まし
い。８０％未満であると、リチウムの放電効率が：
低下する虞を生じ、一方９０％を超えると、前記・
ステンレスホイル４３上に正極合剤層４１を形成するの
が困難になるからである。
前記正極合剤層４１は、好ましくは前記ステンレスボイ
ル４３上に片面０．０５〜０．５０ｍｍの厚さで積層さ
れる。０．０５０１）１）未満であると、電池としての
容量が小さく実用的ではないし、一方０．５０ｍｍを超
えると、正極合剤層に亀裂などの欠点を生じる虞がある
。
ル４３上に片面０．０５〜０．５０ｍｍの厚さで積層さ
れる。０．０５０１）１）未満であると、電池としての
容量が小さく実用的ではないし、一方０．５０ｍｍを超
えると、正極合剤層に亀裂などの欠点を生じる虞がある
。
このような本発明による正極合剤シートと組合わされる
電解質としては、従来この種のリチウム電池に用いられ
ている非水電解液を使用することメチルテトラヒドロフ
ランなどの有機溶媒に溶解した電解質をセパレータなど
の支持体に含浸させたものであることができる。
電解質としては、従来この種のリチウム電池に用いられ
ている非水電解液を使用することメチルテトラヒドロフ
ランなどの有機溶媒に溶解した電解質をセパレータなど
の支持体に含浸させたものであることができる。
さらに負極としては、負極活物質としてリチウムを含む
合剤あるいはリチウム金属板などを用いることができる
。
合剤あるいはリチウム金属板などを用いることができる
。
つぎに本発明の実施例について説明する。
実施例
二酸化マンガン ８３重量部グラファ
イト １ｏ重量部増帖剤
６重量部水
１５０重量部よりなる正極合剤液を
調製した。
イト １ｏ重量部増帖剤
６重量部水
１５０重量部よりなる正極合剤液を
調製した。
この正極合剤液中に厚さ０．０３０ ｍｍ、孔面積比４
０％、孔径５ ｍｍのステンレスシートを、２５℃、１
分ディッピングし、厚さ０．２０ｍｍの正極合剤層を形
成し、正極合剤シートを製造した。
０％、孔径５ ｍｍのステンレスシートを、２５℃、１
分ディッピングし、厚さ０．２０ｍｍの正極合剤層を形
成し、正極合剤シートを製造した。
は、ＩＭのＬｉＣ１０ａをプロピレンカーボネートに熔
解させた電解質を用い、負極として金属リチウムを用い
た場合の放電曲線を、第４図に曲線Ａとして示す。参考
として、従来のステンレスネットを用いた正極合剤シー
トにより製造したリチウム電池の放電曲線をＢとして示
す。
解させた電解質を用い、負極として金属リチウムを用い
た場合の放電曲線を、第４図に曲線Ａとして示す。参考
として、従来のステンレスネットを用いた正極合剤シー
トにより製造したリチウム電池の放電曲線をＢとして示
す。
この第４図より明らかなように、本発明による正極合剤
シートを用いたリチウム電池は、良好な放電特性を有し
、高密度の正極合剤が積層されていることがわかった。
シートを用いたリチウム電池は、良好な放電特性を有し
、高密度の正極合剤が積層されていることがわかった。
第１図はリチウム電池の構造を示す断面図、第２図は従
来の正極合剤シートの断面図、第３図は本発明による一
興体例の断面図、第４図は本発明の一実施例を用いて製
造したリチウム電池の放電特性を示す図である。 １・・・負極板、２臂・・リチウム負極、３・・・セパ
レータ、４・・・正極合剤シート、５・・・正極板、４
０・・・ステンレスネット、４１・・・正極合剤層、４
２・・・孔、４３・・・ステンレスホイル。 出願人代理人 雨° 宮 正 季第２図 第３図 第４図 理屈時間（ｈ「）
来の正極合剤シートの断面図、第３図は本発明による一
興体例の断面図、第４図は本発明の一実施例を用いて製
造したリチウム電池の放電特性を示す図である。 １・・・負極板、２臂・・リチウム負極、３・・・セパ
レータ、４・・・正極合剤シート、５・・・正極板、４
０・・・ステンレスネット、４１・・・正極合剤層、４
２・・・孔、４３・・・ステンレスホイル。 出願人代理人 雨° 宮 正 季第２図 第３図 第４図 理屈時間（ｈ「）
Claims (1)
- （１）孔面積比が１〜５５％の割合で孔を有するステン
レスホイルに二酸化マンガンを正極活物質とする正極合
剤層を形成したことを特徴とするリチウム電池用正極合
剤シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18938185A JPS6251154A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | リチウム電池用正極合剤シ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18938185A JPS6251154A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | リチウム電池用正極合剤シ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251154A true JPS6251154A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH0566710B2 JPH0566710B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=16240358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18938185A Granted JPS6251154A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | リチウム電池用正極合剤シ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6251154A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711473A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-21 | Yuasa Battery Co Ltd | Battery |
| JPS5978460A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-07 | Toshiba Battery Co Ltd | 渦巻電極型非水溶媒電池 |
| JPS6067664U (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-14 | 富士電気化学株式会社 | 非水電解液電池 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP18938185A patent/JPS6251154A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711473A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-21 | Yuasa Battery Co Ltd | Battery |
| JPS5978460A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-07 | Toshiba Battery Co Ltd | 渦巻電極型非水溶媒電池 |
| JPS6067664U (ja) * | 1983-10-17 | 1985-05-14 | 富士電気化学株式会社 | 非水電解液電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566710B2 (ja) | 1993-09-22 |
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