JPS6288262A - 二次電池 - Google Patents
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- JPS6288262A JPS6288262A JP60229326A JP22932685A JPS6288262A JP S6288262 A JPS6288262 A JP S6288262A JP 60229326 A JP60229326 A JP 60229326A JP 22932685 A JP22932685 A JP 22932685A JP S6288262 A JPS6288262 A JP S6288262A
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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
本発明はリチウムを活物質とする負極と、二酸化モリブ
デン、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f@などの如き再充電可能な活物質よりなる
正極とを備えた二次電池に関するものである0 (口1 従来の技術 この種二次電池は放電時に負極活物質であるリチウムが
イオンとなって電解質中に溶解し、充電時にその逆反応
で負極上に金属リチウムとして電析する反応であるが、
電析リチウムは樹枝状に成長する傾向があシ最終的に正
極に達して内部短絡を引起すという問題がある。特に樹
枝状の成長はリチウム負極の周縁部においてエッヂ効果
により顕著である。
デン、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f@などの如き再充電可能な活物質よりなる
正極とを備えた二次電池に関するものである0 (口1 従来の技術 この種二次電池は放電時に負極活物質であるリチウムが
イオンとなって電解質中に溶解し、充電時にその逆反応
で負極上に金属リチウムとして電析する反応であるが、
電析リチウムは樹枝状に成長する傾向があシ最終的に正
極に達して内部短絡を引起すという問題がある。特に樹
枝状の成長はリチウム負極の周縁部においてエッヂ効果
により顕著である。
このような不都合に対処するため、例えば特開昭52−
5423号公報に開示されているリチワムーアルミニウ
ム合金のよってリチウム合金を負極活@質とすることが
提案されている。リチウムと合金を形成する金属として
はアルミニウムの他にシリコン、スズ、鉛などが挙げら
れる。リチウム合金の利点は次述の如くである。即ち、
リチウム単独の場合にはリチウムがイオンとなって溶出
すると負極表面が凹凸状となり、その後の光4の際、リ
チウムが凸部に集中的に電析して樹枝状に成長するのに
対し、リチウム−アルミニウム合金の場合には充電時に
リチウムが負極の基体となるアルミニウムと合金全形成
するようVC復元するためリチウムの樹枝状成長が抑制
されるためである。
5423号公報に開示されているリチワムーアルミニウ
ム合金のよってリチウム合金を負極活@質とすることが
提案されている。リチウムと合金を形成する金属として
はアルミニウムの他にシリコン、スズ、鉛などが挙げら
れる。リチウム合金の利点は次述の如くである。即ち、
リチウム単独の場合にはリチウムがイオンとなって溶出
すると負極表面が凹凸状となり、その後の光4の際、リ
チウムが凸部に集中的に電析して樹枝状に成長するのに
対し、リチウム−アルミニウム合金の場合には充電時に
リチウムが負極の基体となるアルミニウムと合金全形成
するようVC復元するためリチウムの樹枝状成長が抑制
されるためである。
ところがリチウム合金の場曾、リチウム単独より責な電
位を示し電池電圧が低下すること及び゛1電池応には無
関係な金属を負極中に含むので負極の電気容量が低下し
゛電池のエネルギー密度が減少するという問題があった
。
位を示し電池電圧が低下すること及び゛1電池応には無
関係な金属を負極中に含むので負極の電気容量が低下し
゛電池のエネルギー密度が減少するという問題があった
。
(ハ)発明が解決しようとする問題点
本発明はtM ′、4圧の低下が極めて小さく、且充放
1サイクル特性に曖れた二次電池を提供することを目的
とする。
1サイクル特性に曖れた二次電池を提供することを目的
とする。
に)問題点を解決するための手段
本発明はリチウムを活物質とする負極の周縁部にリチウ
ム合金或いはリチウムと合金を形成する金属を形設した
ことを特徴とする。
ム合金或いはリチウムと合金を形成する金属を形設した
ことを特徴とする。
(ホ)作 用
本発明電池によnば、リチウムの樹枝状成長が生じやす
いリチウム負極の周憬部にリチウム合金或いはリチウム
と合金を形成する金属を形設したので、リチウムの樹枝
状成長が抑制されると共にリチウム負極の′1位はリチ
ウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属との混成
電位が表われ・成池シ尾が低下するが、その低下度合は
リチウム合金を活物質とする負極の場合に比して極めて
小さい。
いリチウム負極の周憬部にリチウム合金或いはリチウム
と合金を形成する金属を形設したので、リチウムの樹枝
状成長が抑制されると共にリチウム負極の′1位はリチ
ウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属との混成
電位が表われ・成池シ尾が低下するが、その低下度合は
リチウム合金を活物質とする負極の場合に比して極めて
小さい。
(へ)実施例
以下本発明の実施例を扁平型の非水′4解液二次電池を
例にとシ図面に″基づき説明する。
例にとシ図面に″基づき説明する。
実施例1゜
第1図においてfi+、+2+はステンレス製の正、負
極缶であフて、これらはポリプロピレン製の絶縁バッキ
ング(3)によって絶縁されている。(4)はリチウム
金属板よりなる負極、(51は′Q極(4)の周縁部に
形設きれたリチウム−アルミニウム合金部材であって、
これら負極(4)及び合金部材(5)はいずれも負極缶
(2)の内底面に固着せる負極部4体(6)に圧着され
ている。(71は正極でありて活物質としての二硫化チ
タンと、導4剤としてのアセチレンブラックと、結着剤
としてのフッ素材脂全虫を比80:10:10の比率で
混合した合剤を加圧成型したものであシ、正極缶fil
の内底面l/c固着せる正極集電体(8)に圧接されて
いる。
極缶であフて、これらはポリプロピレン製の絶縁バッキ
ング(3)によって絶縁されている。(4)はリチウム
金属板よりなる負極、(51は′Q極(4)の周縁部に
形設きれたリチウム−アルミニウム合金部材であって、
これら負極(4)及び合金部材(5)はいずれも負極缶
(2)の内底面に固着せる負極部4体(6)に圧着され
ている。(71は正極でありて活物質としての二硫化チ
タンと、導4剤としてのアセチレンブラックと、結着剤
としてのフッ素材脂全虫を比80:10:10の比率で
混合した合剤を加圧成型したものであシ、正極缶fil
の内底面l/c固着せる正極集電体(8)に圧接されて
いる。
(91はポリプロピレン不織布よりなるセパレータテア
って、グロビ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′Iこ′#″I液が含浸されている0 尚、負極部の製造に際してはリチウム−アルミニウム会
合粉末を外径2 D、 Ou、内径16. Ottmの
ドーナツ状に成型し、この成型体(51を負極缶(2)
の内底面に固着せる負極集電体(6)に圧着する。次い
で直径15.011ffiに打抜いたリチウム板よりな
る負極(4)をドーナツ状合金部材(51の中心空間に
圧着することにより製造した。
って、グロビ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′Iこ′#″I液が含浸されている0 尚、負極部の製造に際してはリチウム−アルミニウム会
合粉末を外径2 D、 Ou、内径16. Ottmの
ドーナツ状に成型し、この成型体(51を負極缶(2)
の内底面に固着せる負極集電体(6)に圧着する。次い
で直径15.011ffiに打抜いたリチウム板よりな
る負極(4)をドーナツ状合金部材(51の中心空間に
圧着することにより製造した。
父、負也部において負極(4)及び合金部材(5)の厚
みはいずれもtOMであり、一方理論容置は負極(4)
が415mAH,合金部材(5)が115F7jAHで
あった。
みはいずれもtOMであり、一方理論容置は負極(4)
が415mAH,合金部材(5)が115F7jAHで
あった。
上述せる本発FJA心電を(A1)とし、比較のために
負極周縁部に特別な工夫を施さずリチウム金属のみから
なる負極を備えた比較這池山)及びすべてリチウム−ア
ルミニウム合金からなる負極を備えた比較電池(C1を
作成した。
負極周縁部に特別な工夫を施さずリチウム金属のみから
なる負極を備えた比較這池山)及びすべてリチウム−ア
ルミニウム合金からなる負極を備えた比較電池(C1を
作成した。
実施例2゜
5i11例1におけるリチウム−アルミニウム合金部材
(5)の代わりにアルミニウム粉末からなる金属部材を
用いて実施例1と同寸法の負極部を作成した。正極につ
いては前述の比Nt池iBlを別に組立て150mAH
放電を行った後、この放心処理によりリチウムがドープ
された正極を取出したものを用いてr!、tを組立て1
20mAHの充電を行って正極中にドープされていたリ
チウムの一部をアルミニウムよりなる金属部材にドープ
するという操作を行って本発明電池(A2)を得る。
(5)の代わりにアルミニウム粉末からなる金属部材を
用いて実施例1と同寸法の負極部を作成した。正極につ
いては前述の比Nt池iBlを別に組立て150mAH
放電を行った後、この放心処理によりリチウムがドープ
された正極を取出したものを用いてr!、tを組立て1
20mAHの充電を行って正極中にドープされていたリ
チウムの一部をアルミニウムよりなる金属部材にドープ
するという操作を行って本発明電池(A2)を得る。
第2図はこれら′4池のサイクル特性比較図を示し、測
足条件は充電電流2mAで充電終止電圧4゜Ov1放電
放電電流2マA時間放心とした〇又、第3図はこれら゛
心電の10サイクル目の放!特性を示す。
足条件は充電電流2mAで充電終止電圧4゜Ov1放電
放電電流2マA時間放心とした〇又、第3図はこれら゛
心電の10サイクル目の放!特性を示す。
(ト)発明の効果
上述した如く、本発明によれば心電1圧の低下が少く、
且サイクル特性に嫂れた二次電池を得ることができるも
のでありその工業的価値は櫃めて大である。
且サイクル特性に嫂れた二次電池を得ることができるも
のでありその工業的価値は櫃めて大である。
尚、本発明を説明するに際して実施例では扁平型電池の
場合を例示したが、これに限定されずヂ筒形電池におい
ても同様の効果が得られる。又、負極周縁部に配設する
リチウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属に導
電剤や結着剤を加えて成型体として用いることもできる
。
場合を例示したが、これに限定されずヂ筒形電池におい
ても同様の効果が得られる。又、負極周縁部に配設する
リチウム合金或いはリチウムと合金を形成する金属に導
電剤や結着剤を加えて成型体として用いることもできる
。
丈に本発明は固体電解質二次゛1池にも適用することが
できる。
できる。
第1図は本発明電池の半断面図、第2図及び第5図は本
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第2
図は充放電サイクル特性、第3図は10サイクル目の放
電特性を夫々示す。 (11・・・正極缶、 (21・・・負極缶、 (3)
・・・絶縁バッキング、 (4)・・・負極、 (51
・・・リチウム合金部材、(7)・・・正極、 (91
・・・セパレータ、 (A1)(A2)・・・本発明電
池、 (Bl(CI 、・・比較電池。
発明電池と比較電池との電池特性比較図であって、第2
図は充放電サイクル特性、第3図は10サイクル目の放
電特性を夫々示す。 (11・・・正極缶、 (21・・・負極缶、 (3)
・・・絶縁バッキング、 (4)・・・負極、 (51
・・・リチウム合金部材、(7)・・・正極、 (91
・・・セパレータ、 (A1)(A2)・・・本発明電
池、 (Bl(CI 、・・比較電池。
Claims (1)
- (1)リチウムを活物質とする負極と、再充電可能な活
物質よりなる正極とを備え、前記負極の周縁部にリチウ
ム合金或いはリチウムと合金を形成する金属を配設した
ことを特徴とする二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229326A JP2594035B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60229326A JP2594035B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288262A true JPS6288262A (ja) | 1987-04-22 |
| JP2594035B2 JP2594035B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=16890396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60229326A Expired - Lifetime JP2594035B2 (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594035B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175366A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム−アルミニウム合金電極の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60229326A patent/JP2594035B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175366A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム−アルミニウム合金電極の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2594035B2 (ja) | 1997-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |