JPS63274060A - リチウム二次電池用負極 - Google Patents

リチウム二次電池用負極

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JPS63274060A
JPS63274060A JP62108517A JP10851787A JPS63274060A JP S63274060 A JPS63274060 A JP S63274060A JP 62108517 A JP62108517 A JP 62108517A JP 10851787 A JP10851787 A JP 10851787A JP S63274060 A JPS63274060 A JP S63274060A
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JP
Japan
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negative electrode
lithium
alloy
fibers
secondary battery
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JP62108517A
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Yoshihisa Hino
日野　義久
Hiroyuki Takayanagi
博之 高柳
Michie Yoshioka
吾恵 吉岡
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FDK Corp
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FDK Corp
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Publication date
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、金属リチウムを活物質として用いるリチウ
ム二次電池用負極に関するものである。
〈従来の技術〉 金属リチウムを負極活物質とするリチウム二次電池では
、放電により電解液中に溶出したリチウムが充電時には
負極表面に樹枝状のプントライｌ〜とな・って電析し、
またこのデンドライトが生長しセパレータを量適して正
極に達し電池内部短絡を起こすなどするので、サイクル
庁命が極めて短いという欠点が必る。
このため、現用のリチウム二次電池では、リチウムと合
金化し易いアルミニウム、亜鉛、マグネシウム、スズ、
鉛、鉛−スズ合金などの金属ないし合金とリチウムとを
合金化させて得たリチウム合金を、負極に用いる構成が
採られている。この構成とりれば、充電時には負極表面
に電析するリチウムは負極基体となる上記金属ないし合
金と合金化するように電着し、電析リチウムがこの基体
中に拡散させることができるので、デンドライトの生成
及び生長を防止できる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記リチウム合金負極のうち、特にリチ
ウム−アルミニウム合金負極は極めて脆く、また充放電
サイクルの進行と共に負極が膨張、収縮を繰返した時に
は合金層が次第に微粉化することから、１ナイクル進行
によって電子伝導性が損われたり、また負極の一部が脱
落するなどして電池特性が早期に劣化し易いという問題
がある。
く問題点を解決するための手段〉 この発明のリチウム二次電池用負極は、リチウムと合金
化しにくい金属の繊維を混入したリチ「クム合金負極よ
りなることを要旨とする。
く作　用〉 上記の金属繊維を混入することで、充放電サイクル進行
に伴う負極の微粉化が抑制され、また電子電導性の低下
が抑制されてサイクル寿命の向上が図れることが知得さ
れた。
〈実施例〉 以下にこの発明の詳細な説明する。
溶融したアルミニウム中に、直径８μｍ１長さが２〜３
ｍｍのステンレス繊維を２０体積％混合し、その後これ
を冷却、圧延して厚さ０．３ｍｍのアルミニウム板状体
とした。この板状体を直径１０．８ｍｍのコイン状に打
ち扱いて本発明のリチウム二次電池用負極を得た。また
、開口径が１１　、　ｏｍｍで皿状のステンレス製の容
器の内底面に、ステンレスネットからできた多孔性の集
電体をスポット溶接して固着し、次いでこの上に上記で
得た負極を積重した後、１．５ｔｏｎ　／ｃａｂの圧力
で負極上面よりプレス金型で加圧してこの負極を集電体
及び容器底面に圧着して本発明に係る試験極Ａを作製し
た。
そして、添付図面に示したように、この試験極Ａを大容
量のリチウム−アルミニウム合金を対極２とし更に金属
リチウムを照合電極３として、ハーフセルＡを組立てた
。尚、電解液４としては、プロピレンカーボネートと４
メチル−１，３ジオキソランとを体積比で１：１にて混
ぜた溶媒にＬｉＰＦ６を１　　ｍｏｌ／Ｊ２溶解ｔ、、
　タち（７）を使用した。また、上記のりチウム−アル
ミニウム合金はサイクル中に劣化した場合には適時取替
えた。
一方、ステンレス繊維を混合しないアルミニウム板状体
を用いて作製した負極を用いた伯は同様にして比較用の
試験極Ｂを作り、この試験極Ｂを用いた伯はハーフセル
Δと同様な比較用のハーフセルＢを作製した。
そして、最初１ｍＡの定電流で２５時間（２５１１１Ａ
旧試験極Ａ及びＢを充電してこれら試験極にリチウムを
電着してリチウム合金化した。次いで、ハーフセルＡ、
Ｂについて、’１ｍＡの電流で１０時間放電した後に電
流’１ｍＡで１０時間充電するという充放電サイクルを
繰返した。第１表に放電時における電位（ＶＳ　　Ｌ　
ｉ／Ｌ　ｉ＋）がｉ、ｏｖに達したサイクルを試験極Ａ
、Ｂの夫々について、それぞれ３個測定しその値を示し
た。
第１表 尚、以上・はリチウムと合金化しにくい金属の繊維とし
てステンレス繊維を用いた例であるが、この他、ニッケ
ルやチタンあるいは鉄ないし銅のＩｌｉ維を用いてもほ
ぼ同様の効果があり、１ノイクル寿命が改善されて充放
電特性が向上することが知１ｑされている。
又、繊維の添加量は１０〜３０体積％程度が好ましく、
添加ωが１０体積％以下では十分な効果がなく、一方３
０３０体積上の添加量では電気容但の低下を招いてしま
う。
また以上は本発明をリチウム−アルミニ１クム合金負極
に適用した実施例について説明したが、リチウム−亜鉛
合金負極、リチウム−マグネシウム合金負極、リチウム
−スズ合金負極、リチウム−鉛合金負極、リヂウムー鉛
−スズ合金負極についても同様に本発明を適用でき、同
様ないし次善の効果がある。
〈発明の効果〉 以上のように、この発明のリチウム二次電池用負極によ
れば、充放電サイクルにおける負極の微粉化並びに電子
電導性の低下が抑制でき、充放電１２１悟及び４ノイク
ル寿命の向上を図れるという効果を奏Ｊる。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明に係るハーフセルの説明図である。 １・・・対極、３・・・照合電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、リチウムと合金化しにくい金属の繊維を混入したリ
    チウム合金負極よりなることを特徴とするリチウム二次
    電池用負極。 ２、前記金属がニッケル、チタン、鉄、ステンレス鋼、
    銅より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載のリチウム二次電池用負極。 ３、前記リチウム合金負極がリチウム−アルミニウム合
    金負極であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載のリチウム二次電池用負極。
JP62108517A 1987-05-01 1987-05-01 リチウム二次電池用負極 Pending JPS63274060A (ja)

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