JPS63119171A - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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- JPS63119171A JPS63119171A JP61265813A JP26581386A JPS63119171A JP S63119171 A JPS63119171 A JP S63119171A JP 61265813 A JP61265813 A JP 61265813A JP 26581386 A JP26581386 A JP 26581386A JP S63119171 A JPS63119171 A JP S63119171A
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (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】
イ、産業上の利用分野
本発明は三酸化モリブデン、五酸化バナジウム、チタン
或いはニオブの硫化防などの再充電可能な活物質よりな
る正極板と、リチウムを活物質とする負極板とを備えた
非水系二次電池に関するものである。
或いはニオブの硫化防などの再充電可能な活物質よりな
る正極板と、リチウムを活物質とする負極板とを備えた
非水系二次電池に関するものである。
口、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り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。
イオンとなって溶解し、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り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。
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りチウム−アルオニウ
ム合金のようにリチウム合金全負極活物質とすることが
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マグネシウム、亜鉛、スズ、鉛な
どが挙げられる。リチウム合金の利点は次遅の如くであ
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、その後の充
電の際、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きニウムと
合金を形成するように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りチウム−アルオニウ
ム合金のようにリチウム合金全負極活物質とすることが
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マグネシウム、亜鉛、スズ、鉛な
どが挙げられる。リチウム合金の利点は次遅の如くであ
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、その後の充
電の際、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きニウムと
合金を形成するように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。
ところがこｎらの合金は一般にリチウム粉末と、このリ
チウムと合金化する金属粉末とを混合したのち熱処理し
て得られるものであってその結着性はそれほど強固では
ない。従ってリチウム合金板を負極として渦巻電極体に
適用する場合、薄いシート状のリチウム合金負極を得る
ことは困難である。
チウムと合金化する金属粉末とを混合したのち熱処理し
て得られるものであってその結着性はそれほど強固では
ない。従ってリチウム合金板を負極として渦巻電極体に
適用する場合、薄いシート状のリチウム合金負極を得る
ことは困難である。
このような観点から本件出願人は一対のリチウム板間に
リチウムと合金化する金属板を介在したシート状可能な
負極構造を提案した。しかしながら斯る構造においても
全く問題がないわけではない。即ち、シート状の負極板
を形成する目的から必然的にリチウムと合金化する金属
板は圧延板を用いるのであるが、金属圧延板には圧延方
向に対して平行に複数の筋が形成されているので金属圧
延板を圧延方向に対して垂直に巻回すると筋の部分に破
断する力が加わって強度が低下し、サイクルが進むと破
断が生じるといった現象が認められた。
リチウムと合金化する金属板を介在したシート状可能な
負極構造を提案した。しかしながら斯る構造においても
全く問題がないわけではない。即ち、シート状の負極板
を形成する目的から必然的にリチウムと合金化する金属
板は圧延板を用いるのであるが、金属圧延板には圧延方
向に対して平行に複数の筋が形成されているので金属圧
延板を圧延方向に対して垂直に巻回すると筋の部分に破
断する力が加わって強度が低下し、サイクルが進むと破
断が生じるといった現象が認められた。
ハ０発明が解決しようとする問題点
本発明は一対のリチウム板間にリチウムと合金化する金
属板を介在した構造の負極板における欠点を解消し、こ
の種電池のサイクル特性を改善しようとするものである
。
属板を介在した構造の負極板における欠点を解消し、こ
の種電池のサイクル特性を改善しようとするものである
。
二０問題点を解決するための手段
一対のリチウム板間にリチウムと合金化する金属圧延板
を介在してなる負極板をセ／＜レータを介して正極板と
共に巻回するに際して、金属圧延板の圧延方向に対して
平行に巻回して得た渦巻電極体を用いることを要旨とす
る。
を介在してなる負極板をセ／＜レータを介して正極板と
共に巻回するに際して、金属圧延板の圧延方向に対して
平行に巻回して得た渦巻電極体を用いることを要旨とす
る。
ホ９作 用
本発明電池に用いた渦巻電極体構造によれば、長期サイ
クルにおいても金属圧延板は破断され難いため電極の崩
れ、活物質の脱落と云った不都合は抑制される。
クルにおいても金属圧延板は破断され難いため電極の崩
れ、活物質の脱落と云った不都合は抑制される。
尚、負極板においてリチウム板とリチウムと合金化する
金属との接合面にリチウム合金が形成されるため冒頭で
述べた従来技術と同様の充放電反応形態’ｋｙｒくしリ
チウムの樹枝状成長は抑制される。
金属との接合面にリチウム合金が形成されるため冒頭で
述べた従来技術と同様の充放電反応形態’ｋｙｒくしリ
チウムの樹枝状成長は抑制される。
へ、実施例
以下本発明の実施例を図面に基づき詳述する。
第１図において（１）は負極板であって、この負極板は
第２図に示すような厚み０．２１？ｊＪのアルミニウム
圧延板００）を圧延方向に対して平行に巻回方向がくる
ように所定寸法に裁断したものを第６図に示す如く厚み
０．１１の一対のリチウム板０皿１１で挾持に導電剤と
してのアセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹
脂粉末を重置比で８０：１０：１０の割合で混合したも
のを集電体としてのステンレス製バンチング板を中央に
してローラーにより圧延した後所定寸法に裁断したもの
である。
第２図に示すような厚み０．２１？ｊＪのアルミニウム
圧延板００）を圧延方向に対して平行に巻回方向がくる
ように所定寸法に裁断したものを第６図に示す如く厚み
０．１１の一対のリチウム板０皿１１で挾持に導電剤と
してのアセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹
脂粉末を重置比で８０：１０：１０の割合で混合したも
のを集電体としてのステンレス製バンチング板を中央に
してローラーにより圧延した後所定寸法に裁断したもの
である。
そしてこれら正負柾板をポリプロピレン不織布よりなる
セパレータ（３）を介して巻回して渦巻電極体を構成し
、負極缶（４）内に収納している。（５）は絶縁バッキ
ング（６）ｆｒ、介して負極缶（４）の開口部を閉塞す
る正極キャップである。正極板（２）は正極リード（７
）ヲ介して正極キャップ（５）に、又負極板（１）は負
極リード（８）を介して負極缶（４）に夫々１ＰＬ気接
続されている。尚、電解液としてプロピレンカーボネー
トと１．２ジメトキシエタンとの等容積混合溶媒に過塩
素酸リチウムを１モル／ｌ溶解したものを用いた。
セパレータ（３）を介して巻回して渦巻電極体を構成し
、負極缶（４）内に収納している。（５）は絶縁バッキ
ング（６）ｆｒ、介して負極缶（４）の開口部を閉塞す
る正極キャップである。正極板（２）は正極リード（７
）ヲ介して正極キャップ（５）に、又負極板（１）は負
極リード（８）を介して負極缶（４）に夫々１ＰＬ気接
続されている。尚、電解液としてプロピレンカーボネー
トと１．２ジメトキシエタンとの等容積混合溶媒に過塩
素酸リチウムを１モル／ｌ溶解したものを用いた。
この本発明電池ヲ（Ａ）とする。
次に第４図に示す如く、圧延方向に対して垂直に巻回方
向がくるように裁断したアルミニウム圧延板（１０ｒを
用いることを除いて他は本発明電池と同様の比較電池（
ト））を作成した。
向がくるように裁断したアルミニウム圧延板（１０ｒを
用いることを除いて他は本発明電池と同様の比較電池（
ト））を作成した。
第５図はこれらの電池の充放電サイクル特性図を示し、
サイクル条件は放電電流５０１ｎ Ａで放電終止電圧１
．５ｖ、充電電流５０ｍＡ″ｔ！充電終止電圧４．０■
とした。
サイクル条件は放電電流５０１ｎ Ａで放電終止電圧１
．５ｖ、充電電流５０ｍＡ″ｔ！充電終止電圧４．０■
とした。
第５図より本発明電池（Ａ）は比較電池（Ｂ）に比して
サイクル特性が同上しているのがわかる。この理由を考
察するに、比較電池ＣＢ）の場合には負極板の構成要素
である金属圧延板を圧延方向に対して垂直に巻回してい
るため金属圧延板の強度が低下し、サイクルの進行に伴
い電極の崩れや活物質の脱落が生じるのに対し、本発明
電池（Ａ）では金属圧延板を圧延方向に対して平行に巻
回しているため金属圧延板の強度の低下が生じないこと
に起因すると考えらｎる。
サイクル特性が同上しているのがわかる。この理由を考
察するに、比較電池ＣＢ）の場合には負極板の構成要素
である金属圧延板を圧延方向に対して垂直に巻回してい
るため金属圧延板の強度が低下し、サイクルの進行に伴
い電極の崩れや活物質の脱落が生じるのに対し、本発明
電池（Ａ）では金属圧延板を圧延方向に対して平行に巻
回しているため金属圧延板の強度の低下が生じないこと
に起因すると考えらｎる。
尚、リチウムと合金化する金属として実施例ではアルミ
ニウムを例示したが、これに限定されず例えばマグネシ
ウム、亜鉛、スズ、鉛、カドンウム或いはビスマスも適
用しつる。
ニウムを例示したが、これに限定されず例えばマグネシ
ウム、亜鉛、スズ、鉛、カドンウム或いはビスマスも適
用しつる。
ト１発明の効果
上述した如く、再充電可能な活物質よりなる正極板と、
一対のリチウム板間にリチウムと合金化する金属圧延板
を介在してなる負極板とをセパレータを介して金属圧延
板の圧延方向に対して平行に巻回して得た渦巻電極体を
用いることにより、サイクル特性に優れた非水系二次電
池を得ることができるものであり、その工業的価値は極
めて大である。
一対のリチウム板間にリチウムと合金化する金属圧延板
を介在してなる負極板とをセパレータを介して金属圧延
板の圧延方向に対して平行に巻回して得た渦巻電極体を
用いることにより、サイクル特性に優れた非水系二次電
池を得ることができるものであり、その工業的価値は極
めて大である。
第１図乃至第６図は本発明に係り、第１図は電池の縦断
面図、第２図は金属圧延板の斜視図、第３図は負極板の
斜視図、第４図は比較電池の負極板に用いた金属圧延板
の斜視図、第５図は本発明電池と比較電池のサイクル特
性図を夫々示す。 （１）・・・負極板、 ０（））・・・アルミニウム圧
延板、 （１１１・・・リチウム板、（２）・・・正極
板、（３）・・・セパレータ、（４）・・・負極缶、（
５１・・・正極キャップ、 （６）・・・絶縁バッキン
グ。
面図、第２図は金属圧延板の斜視図、第３図は負極板の
斜視図、第４図は比較電池の負極板に用いた金属圧延板
の斜視図、第５図は本発明電池と比較電池のサイクル特
性図を夫々示す。 （１）・・・負極板、 ０（））・・・アルミニウム圧
延板、 （１１１・・・リチウム板、（２）・・・正極
板、（３）・・・セパレータ、（４）・・・負極缶、（
５１・・・正極キャップ、 （６）・・・絶縁バッキン
グ。
Claims (2)
- （１） 再充電可能な活物質よりなる正極板と、一対の
リチウム板間にリチウムと合金化する金属圧延板を介在
してなる負極板とを有し、これら正負極板をセパレータ
を介して前記金属圧延板の圧延方向に対して平行に巻回
して得た渦巻電極体を備える非水系二次電池。 - （２） リチウムと合金化する金属がアルミニウム、マ
グネシウム、亜鉛、スズ、鉛、カドミウム或いはビスマ
スの群から選ばれたものである特許請求の範囲第（１）
項記載の非水系二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265813A JPS63119171A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265813A JPS63119171A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 非水系二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119171A true JPS63119171A (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=17422407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265813A Pending JPS63119171A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011054339A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 薄膜電極および積層型電池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041772A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-05 | Hitachi Maxell Ltd | 渦巻電極の製造方法 |
| JPS61208748A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-17 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム有機二次電池の製造方法 |
| JPS62243247A (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系二次電池 |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP61265813A patent/JPS63119171A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6041772A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-05 | Hitachi Maxell Ltd | 渦巻電極の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011054339A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nissan Motor Co Ltd | 薄膜電極および積層型電池 |
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