JPS63121250A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS63121250A JPS63121250A JP61268024A JP26802486A JPS63121250A JP S63121250 A JPS63121250 A JP S63121250A JP 61268024 A JP61268024 A JP 61268024A JP 26802486 A JP26802486 A JP 26802486A JP S63121250 A JPS63121250 A JP S63121250A
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Classifications
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/502—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese for non-aqueous cells
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- 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。
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、産業上の利用分計
本発明はリチウムを活物質する負極と、二酸化マンガン
を活物質とする正極と、非水電解液とを備えた非水電解
液電池に関するものである。
を活物質とする正極と、非水電解液とを備えた非水電解
液電池に関するものである。
口、従来の技術
リチウムを負極活物質とする非水電解液電池は自己放電
が少なく、且高エネルギー密度を有するという利点があ
る。そしてリチウム負極に対する正極活物質として二酸
化マンガンを用いると約３、ＯＶの高電位が得られると
共に二酸化マンガンは資源的に豊富であり、安価であり
且安定な物質であって有益なるものである。
が少なく、且高エネルギー密度を有するという利点があ
る。そしてリチウム負極に対する正極活物質として二酸
化マンガンを用いると約３、ＯＶの高電位が得られると
共に二酸化マンガンは資源的に豊富であり、安価であり
且安定な物質であって有益なるものである。
ところで、この種電源の問題点は初期放電時の電池電圧
が非常に高く、その結果この電池を電源とする電気機器
に重大な影響を与えると共にこの高ＷＥＥにより電解液
が分解して電池容量の低下を招くことである。この初期
放電時における高電圧の原因については未だ明確でなく
種々考えられているが、その一つに電池組立後における
正極活物質としての二酸化マンガンがマンガンの高次の
酸化物であることに起因すると考えられる。
が非常に高く、その結果この電池を電源とする電気機器
に重大な影響を与えると共にこの高ＷＥＥにより電解液
が分解して電池容量の低下を招くことである。この初期
放電時における高電圧の原因については未だ明確でなく
種々考えられているが、その一つに電池組立後における
正極活物質としての二酸化マンガンがマンガンの高次の
酸化物であることに起因すると考えられる。
そこで従来においては初期放電時における高電位部分を
除去させるために次の手段が採られている。
除去させるために次の手段が採られている。
り電池組立後、若干の前処理放電を行う（特開昭５３−
１２３８３５号公報、特開昭５５−８０２７６号公報参
照・） ■） 亜鉛、バナジウムなどの卑な電位を有する金属を
正極に添加する（特開昭５４−７８４３４号公報参照） ここでＩ）の方法では電池組立後に行うため、高電位現
象に無関係の負極の無駄な消耗を伴うと共に処理装置が
必要で工程が煩雑となるものである。又、Ｉ）の場合に
は正極の成型時に一体的に添加せる金属が電解液中に溶
解し、溶解した金属イオンがリチウム負極表面に析出し
て電池性能を低下きせる懸念がある。
１２３８３５号公報、特開昭５５−８０２７６号公報参
照・） ■） 亜鉛、バナジウムなどの卑な電位を有する金属を
正極に添加する（特開昭５４−７８４３４号公報参照） ここでＩ）の方法では電池組立後に行うため、高電位現
象に無関係の負極の無駄な消耗を伴うと共に処理装置が
必要で工程が煩雑となるものである。又、Ｉ）の場合に
は正極の成型時に一体的に添加せる金属が電解液中に溶
解し、溶解した金属イオンがリチウム負極表面に析出し
て電池性能を低下きせる懸念がある。
／１． 発明が解決しようとする問題点本発明は前処
理放電という煩雑な工程を施さず、又金属を添加する際
の電池性能の低下と云った不都合を生じることなく、簡
易な手段で初期放電時における高電位部分を除去しよう
とするものである。
理放電という煩雑な工程を施さず、又金属を添加する際
の電池性能の低下と云った不都合を生じることなく、簡
易な手段で初期放電時における高電位部分を除去しよう
とするものである。
二、 問題点を解決するための手段
本発明は、非水電解液中におけるリチウムに対する電位
が二酸化マンガンのそれより低電位である酸化物を正極
に添加したことを要旨とするものである。
が二酸化マンガンのそれより低電位である酸化物を正極
に添加したことを要旨とするものである。
正極に添加する酸化物として酸化鋼、酸化ビスマス、二
酸化チタン或いは四三酸化鉛が好ましい。
酸化チタン或いは四三酸化鉛が好ましい。
又、正極に添加する酸化物の添加量としては二酸化マン
ガンに対して３〜１０モル％の範囲が好ましい。
ガンに対して３〜１０モル％の範囲が好ましい。
ホ１作用
活物質としての高次の二酸化マンガンＭｎ０ｘ（ｘ＞２
）に、非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二
酸化マンガンのそれより低電位である酸化物を添加した
正極をリチウム負極及び非水電解液と組合せて電池を組
立ると、非水電解液の存在下において正極中では高次の
二酸化マンガンと酸化物との間で一種の局部電池が形成
きれ、高次の二酸化マンガンが還元されて低次の二酸化
マンガンＭ ｎ Ｏ＊となり、高速の二酸化マンガンを
要因とする初期放電時の高電位部分が除去きれる。
）に、非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二
酸化マンガンのそれより低電位である酸化物を添加した
正極をリチウム負極及び非水電解液と組合せて電池を組
立ると、非水電解液の存在下において正極中では高次の
二酸化マンガンと酸化物との間で一種の局部電池が形成
きれ、高次の二酸化マンガンが還元されて低次の二酸化
マンガンＭ ｎ Ｏ＊となり、高速の二酸化マンガンを
要因とする初期放電時の高電位部分が除去きれる。
酸化物としては、二酸化マンガンの非水電解液中におけ
るリチウムに対する電位が約３．６■であることを考慮
すると、酸化ｔ！４（非水電解液中におけるリチウムに
対する電位が約２．２Ｖ）、酸化ビスマス（間約２．
ＯＶ ＞、二酸化チタン（間約３．ＯＶ）或いは四三酸
化鉛（間約２．２Ｖ）が好ましく、又添加量としては二
酸化マンガンに対して２モル％であれば効果が小さいの
で少なくとも３モル％以上が必要であると共に、添加量
が多すぎると酸化物の電位が電池の通常放電時の電位に
悪影響を与え電池電圧を低下させる懸念があるため添加
量の上限としては１０モル％程度に抑えるのが好ましい
。
るリチウムに対する電位が約３．６■であることを考慮
すると、酸化ｔ！４（非水電解液中におけるリチウムに
対する電位が約２．２Ｖ）、酸化ビスマス（間約２．
ＯＶ ＞、二酸化チタン（間約３．ＯＶ）或いは四三酸
化鉛（間約２．２Ｖ）が好ましく、又添加量としては二
酸化マンガンに対して２モル％であれば効果が小さいの
で少なくとも３モル％以上が必要であると共に、添加量
が多すぎると酸化物の電位が電池の通常放電時の電位に
悪影響を与え電池電圧を低下させる懸念があるため添加
量の上限としては１０モル％程度に抑えるのが好ましい
。
へ、 実施例
以下本発明の実施例につき詳述する。
正極の作成；
二階化マンガンに酸化鋼を５モル％添加し３５０〜４３
０℃の温度で熱処理したものを活物質とし、この活物質
に導電剤としてのカーボン粉末及び結着剤としてのフッ
素樹脂粉末をＦ１５：１０：５の重量比で混合したのち
この混合物を加圧成型し、ついで２５０〜３５０℃で熱
処理して正極とする。
０℃の温度で熱処理したものを活物質とし、この活物質
に導電剤としてのカーボン粉末及び結着剤としてのフッ
素樹脂粉末をＦ１５：１０：５の重量比で混合したのち
この混合物を加圧成型し、ついで２５０〜３５０℃で熱
処理して正極とする。
第１図は上記正極を用いた非水電解液電池を示し、正極
（１）は正極端子兼用の外装缶（２）の内底面に配設さ
れている。リチウム負極く３）は負極端子兼用の封目板
（４）の内底面に固着せる負極集電体（５）に圧着され
ている。（６）はセパレータであって、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体積混合溶媒
に過塩素酸リチウムを１モル／Ｊ２溶解した電解液が含
浸されている。
（１）は正極端子兼用の外装缶（２）の内底面に配設さ
れている。リチウム負極く３）は負極端子兼用の封目板
（４）の内底面に固着せる負極集電体（５）に圧着され
ている。（６）はセパレータであって、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体積混合溶媒
に過塩素酸リチウムを１モル／Ｊ２溶解した電解液が含
浸されている。
（７）は絶縁バッキングであり電池寸法は外径２０．０
１１厚み２．５１１１１１であった。この本発明電池を
（Ａ）とする。
１１厚み２．５１１１１１であった。この本発明電池を
（Ａ）とする。
次に本発明電池の優位性を調べるために、正極に酸化鋼
を添加しないことを除いて他は実施例と同様の比較電池
（Ｂ）及び正極に酸化鋼を添加しないが電池形成後１０
ｍＡで３０分間前処理放ｔ（を池容量の約５％）を行な
うことを除いて他は実施例と同様の比較電池（Ｃ）を作
成した。
を添加しないことを除いて他は実施例と同様の比較電池
（Ｂ）及び正極に酸化鋼を添加しないが電池形成後１０
ｍＡで３０分間前処理放ｔ（を池容量の約５％）を行な
うことを除いて他は実施例と同様の比較電池（Ｃ）を作
成した。
第２図はこれらの電池を６０℃で３ケ月保存した後、２
５°Ｃにおいて５にΩの定抵抗で放電した時の放電特性
図である。
５°Ｃにおいて５にΩの定抵抗で放電した時の放電特性
図である。
第２図より比較電池（Ｂ）は放電初期電圧が高く、且こ
の高電圧による寛解液の分解を因として電池容量が低下
しているのに対し１本発明電池（Ａ＞は前処理放電を行
なった比較電池（Ｃ）と同様に放電初期電圧の上昇が抑
えられ、電池容量の低下は認められない。
の高電圧による寛解液の分解を因として電池容量が低下
しているのに対し１本発明電池（Ａ＞は前処理放電を行
なった比較電池（Ｃ）と同様に放電初期電圧の上昇が抑
えられ、電池容量の低下は認められない。
尚、正極に添加する酸化物として実施例では酸化鋼の場
合を例示したが、これに限定されず酸化ビスマス、二酸
化チタン或いは四三酸化鉛を用いても同様の効果が得ら
れる。
合を例示したが、これに限定されず酸化ビスマス、二酸
化チタン或いは四三酸化鉛を用いても同様の効果が得ら
れる。
ト、 発明の効果
上述した如く、二酸化マンガンを活物質とする正極に、
非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二酸化マ
ンガンのそれより低電位である酸化物を添加することに
より、前処理放電すると云った煩雑な工穆を用いず且卑
な電位を有する金属を用いた場合における金属イオンに
よる電池性能のイ氏下を招くと云った不都合を生じるこ
となく、簡単な手段で放電初期電圧の上昇を抑え保存特
性に優れた非水電解液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。
非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二酸化マ
ンガンのそれより低電位である酸化物を添加することに
より、前処理放電すると云った煩雑な工穆を用いず且卑
な電位を有する金属を用いた場合における金属イオンに
よる電池性能のイ氏下を招くと云った不都合を生じるこ
となく、簡単な手段で放電初期電圧の上昇を抑え保存特
性に優れた非水電解液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図は本発明電池の縦断面図、第２図は本発明電池と
比較電池との放電特性比較図を夫々示す。 （１）・・・正極、（２）・・・外装缶、（３）・・・
負極、（４）・・・封目板、（５）・・・負極集電体、
（６）・・・セパレータ、く７）・・・絶縁バッキング
、（Ａ）・・・本発明電池、（Ｂ）（Ｃ）・・・比較電
池。
比較電池との放電特性比較図を夫々示す。 （１）・・・正極、（２）・・・外装缶、（３）・・・
負極、（４）・・・封目板、（５）・・・負極集電体、
（６）・・・セパレータ、く７）・・・絶縁バッキング
、（Ａ）・・・本発明電池、（Ｂ）（Ｃ）・・・比較電
池。
Claims (3)
- （１）リチウムを活物質とする負極と、二酸化マンガン
を活物質とする正極と、非水電解液とを備えるものであ
って、非水電解液中におけるリチウムに対する電位が二
酸化マンガンのそれより低電位である酸化物を前記正極
に添加したことを特徴とする非水電解液電池。 - （２）正極に添加する酸化物が酸化銅、酸化ビスマス、
二酸化チタン或いは四三酸化鉛の群から選ばれたもので
あ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。 - （３）正極に添加する酸化物の添加量が二酸化マンガン
に対して３〜１０モル％であ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268024A JPH073785B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61268024A JPH073785B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121250A true JPS63121250A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH073785B2 JPH073785B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17452833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268024A Expired - Fee Related JPH073785B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073785B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003081699A1 (en) * | 2002-02-25 | 2003-10-02 | Bridgestone Corporation | Positive electrode for nonaqueous electrolyte battery, process for producing the same and nonaqueous electrolyte battery |
| JP2007087689A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62290058A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-16 | Sony Corp | 有機電解質電池の製造方法 |
-
1986
- 1986-11-11 JP JP61268024A patent/JPH073785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62290058A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-16 | Sony Corp | 有機電解質電池の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003081699A1 (en) * | 2002-02-25 | 2003-10-02 | Bridgestone Corporation | Positive electrode for nonaqueous electrolyte battery, process for producing the same and nonaqueous electrolyte battery |
| CN1324738C (zh) * | 2002-02-25 | 2007-07-04 | 株式会社普利司通 | 用于非水电解液电池的正极及其制造方法,以及非水电解液电池 |
| US7524439B2 (en) | 2002-02-25 | 2009-04-28 | Bridgestone Corporation | Positive electrode for non-aqueous electrolyte battery and method of producing the same as well as non-aqueous electrolyte battery |
| JP2007087689A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073785B2 (ja) | 1995-01-18 |
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