JPS63237349A - 有機電解液電池 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、リチウム等の軽金属を負極活物質とする有機
電解液電池の改良に関するものである。

従来の技術 近年、有機電解液電池は、他の電池系に比べてエネルギ
ー密度が高いことから小型・軽量化が行なわれ、時計等
の小型機器の電源として広く用いられている。

一般的に、この種の電池の負極活物質としては、リチウ
ムを用いており、正極活物質としては、ハロゲン化金属
、酸化物、非金属ハロゲン化物、活性炭等などが用いら
れている。また、有機電解液としては、炭酸プロピレン
、γ−ブチロラクトン。

ジメトキシエタン等のうち、１種類あるいは２種類以上
の混合液罠過塩素酸リチウム、はうふつ化リチウム等を
溶解したものを用いている。

このような有機電解液電池の従来の一例を第３図に示す
。

第３図において、１は正極端子を兼ねる有底円筒状のニ
ッケルメッキ鋼あるいはニッケルからなる電池ケースで
ある。この電池ケース１の内底部には、正極活物質のふ
っ化炭素と導電剤のカーボンブラックと結着剤のふっ素
樹脂との混合物からなる正極２を設けている。この正極
２の上には、ポリプロピレン不織布からなるセパレータ
３を設けている。このセパレータ３の上には、リチウム
を活物質とする負極４を設けている。この負極４の上に
は、負極端子を兼ねる封口板５を設けており、この封口
板６の周縁部を絶縁体からなるガスケット６を介して電
池ケース１でかしめて封口板５を電池ケース１に固定し
ている。なお、有機電解液としては、炭酸プロピレンと
１．２−ジメトキシエタンとの混合溶媒にほうふつ化リ
チウムを溶解させたものを使用している。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来の構成の電池において、正極と
電気的に接続されかつ電解液と接する部分、つまりこの
電池において電池ケース１の形成材料の選択が大きな問
題となる。例えば、従来例のようにニッケルメッキ鋼や
ニッケル等をこの電池ケース１の材料に用いると保存期
間中に容量劣化が発生する。これは、これらのニッケル
等の金属が電解液に溶解し、イオン化傾向の差のために
リチウム表面にニッケル等の金属が析出し、リチウムを
溶解させるためである。これらの問題を解決するために
、特開昭５１−８９１３５号盃報にてニッケルを含まず
、クロムを２０重量係以上含む鋼を電池ケースに用いる
ことが提案された。この材料を電池に用いると、耐食性
、加工性は一応満足のゆく結果が得られたが、８０°Ｃ
以上の高温で長期間保存した場合に容量劣化が確認され
た。これは、高温長期間という条件下では、ニッケルメ
ッキ鋼と同様に、電解液中へのケース材料の溶解が発生
するためである。

また、アルミニウムを電池ケースに用いた場合、保存特
性は満足できるが電池ケースとしての強度が得られず実
用は不可能である。

本発明は、このような問題点を解決するもので、電池ケ
ースの腐食による電池の長期信頼性の低下を防止するこ
とができる有機電解液電池を提供することを目的とする
。

問題点を解決するだめの手段 このような従来の問題点を解決するために本発明は、正
極と電気的に接続された電池ケースの少なくとも内面に
アルミニウム層を設けた構成にするものである。

作用 上記構成によれば、電池ケース内面のアルミニウム層が
有機電解液および正極と直接触れることになる。この場
合、アルミニウム層の表面が酸素と反応して形成された
耐食性に富む酸化物層で覆われているため、従来の電池
ケースのように、有機電解液へ溶解することがない。ま
た、アルミニウム層を電池ケースに設けているため、電
池ケースの強度を低下させない。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図にもとづ
いて説明する。

第１図において、従来のものと同じ構成の部分について
は従来例（第３図）と同じ符号を付し、その説明を省略
する。

本実施例の特徴とする構成は、有底円筒状の電池ケース
７の内面にアルミニウム層Ｔ＆を設けたことである。そ
して、アルミニウム層７ａの厚さを１０μｍ、電池ケー
ス７の厚さを０．３肩肩として、電池ケース７を鉄、ニ
ッケル、ステンレス鋼のそれぞれで形成し、直径２０闘
、高さ２朋の電池Ａ。

Ｂ、Ｃをそれぞれ試作した。これらの各電池Ａ。

Ｂ、Ｃの容量を、θＯ’Ｃ，８０°Ｃの各温度でそれぞ
れ１力月と３力月保存したものと、保存前のものについ
て、抵抗３０にΩ、２０’Ｃ雰囲気、終止電圧２．５ｖ
の条件で測定した。なお、比較例として、アルミニウム
層を設けてなく、電池ケースをニッケルめっき鋼、クロ
ムを２０％含有しているステンレス鋼、アルミニウムか
ら形成している以外は同じ構成の従来の電池り、Ｒ，Ｆ
についても、上述した条件と同じ条件で容量を測定した
。これらの結果を次表に示す。

（以下余白） 表から明らかなように、アルミニウム層７ａをステンレ
ス鋼からなる電池ケース７に設けたものが、アルミニウ
ムで電池ケースを形成したものと同じ特性を示し、他の
電池Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅよりも有機電解液に対する耐食性に
優れていることがわかった。そして、ステンレス鋼から
なる電池ケース７にアルミニウム層７＆を設けるため、
アルミニウムのみで電池ケースを形成したものよりも、
電池ケース７の強度を向上させることができる。

なお、ステンレス鋼としては、オーステナイト系、フェ
ライト系、マルテンサイト系等のどのステンレス鋼につ
いても同様な効果を得ることができた。

次に、電池ケース７を厚さ０．３朋のステンレス鋼で形
成し、アルミニウム層７１Ｌをそれぞれ２〜１８μｍに
変化させたものについて、直径２０Ｈ１高さ２ｆｆの電
池を試作した。第２図は、これらの各電池について、８
０’Ｃの雰囲気で３力月保存した後の容量の劣化を測定
した結果である。なお、測定条件として、放電抵抗ｓｏ
ｋΩ、２０’Ｃ雰囲気中で行ない、保存前の電池の容量
に対する保存後の容量の減少の割合を容量劣化率どして
表わした。

第２図から明らかなように、アルミニウム層７１Ｌの厚
さが１０μｍ以下のものについては急激に劣化するが、
１ｏμｍ以上のものについては、はぼ−律に１係となっ
ている。これは、アルミニウム層７ａの厚さが１０μｍ
以下になると、アルミニウムｍ７ａの組織不均一等によ
り、ステンレス鋼に電解液が接触し、電解液にステンレ
ス鋼が溶解するためである。したがって、アルミニウム
層７１Ｌの厚さを１ｏμｍ以上にすることにより、高温
度雰囲気での電池保存後の電池の容量劣化をほぼ防止す
ることができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、電池ケース
の内面にアルミニウム層を設けるという簡単な構成で有
機電解液に対する電池ケースの耐食性を向上させること
ができ、信頼性の高い優れた有機電解液電池を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における有機電解液電池の縦
断面図、第２図は同電池におけるアルミニウム層の厚さ
を変化させた場合の電池容量劣化率のグラフ、第３図は
従来の有機電解液電池の縦断面図である。 ２・・・・・・正極、３・・・・・・セパレータ、４・
・・・・・負極、７・−・・・・電池ケース、７ａ・・
・・・アルミニウム層。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名フル
ミニラム層のＪコ０１纏） ｌ−電池ケース ４−−一負抱 δ−町ロ版 ６−一力゛ス勺リド ？！

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軽金属を活物質とする負極と、正極と、前記両電
   極間に介在させたセパレータと、前記正極と電気的に接
   続された電池ケースとを備え、前記電池ケースの少なく
   とも内面にアルミニウム層を設けた有機電解液電池。
2. （２）アルミニウム層の厚さを１０μｍ以上にした特許
   請求の範囲第１項記載の有機電解液電池。
3. （３）電池ケースをステンレス鋼で形成した特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の有機電解液電池。