JPS63292570A - リチウム二次電池用負極 - Google Patents
リチウム二次電池用負極Info
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- JPS63292570A JPS63292570A JP62127672A JP12767287A JPS63292570A JP S63292570 A JPS63292570 A JP S63292570A JP 62127672 A JP62127672 A JP 62127672A JP 12767287 A JP12767287 A JP 12767287A JP S63292570 A JPS63292570 A JP S63292570A
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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。
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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。
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アンドライトとなって電析し、また
このデンドライトが生長しセパレータを貫通して正極に
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ある。
、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アンドライトとなって電析し、また
このデンドライトが生長しセパレータを貫通して正極に
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ある。
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−ぜ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。この構成とすれば、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。
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−ぜ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。この構成とすれば、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、サイクル進行に
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。
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、サイクル進行に
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。
〈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、リチウム合金中
に、リチウムと合金化しにくい金属繊維よりなるウェブ
を埋設してなることを要旨とする。
に、リチウムと合金化しにくい金属繊維よりなるウェブ
を埋設してなることを要旨とする。
このような負極は、例えば、リチウムと合金化可能な金
属シート（金属板、金属箔など）と、リチウムシート（
リチウム板、リチウム箔）と、リチウムと合金化しくに
い金属のｌ１ｌｉ維よりなるウェブとを積重しこれらを
一体にホラミルプレスして得ることができる。
属シート（金属板、金属箔など）と、リチウムシート（
リチウム板、リチウム箔）と、リチウムと合金化しくに
い金属のｌ１ｌｉ維よりなるウェブとを積重しこれらを
一体にホラミルプレスして得ることができる。
また、上記のようなウェブは、例えば、上記金属繊維を
適当な空隙を有するよう交差配列するなどして作られた
不織布状のものを挙げることができ、繊維同士を適宜な
接着剤ないし接合材により接合したものも含む。
適当な空隙を有するよう交差配列するなどして作られた
不織布状のものを挙げることができ、繊維同士を適宜な
接着剤ないし接合材により接合したものも含む。
〈作 用〉
上記の金属繊維よりなるウェブを埋設することで、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トされてサイクル寿命の向上が図れ
ることが知）ｑされた。
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トされてサイクル寿命の向上が図れ
ることが知）ｑされた。
〈実施例〉
以下にこの発明の詳細な説明する。
第１図（八）のように、表面の酸化層をワイヤーブラシ
にて除去した厚さ０．３ｍｍで直径１０．８ｍｍのアル
ミニウム板３と、厚さ０．１５ｍｍで直径１０．５ｍｍ
のリチウム板４と、直径８μｍで長さが１０〜２０ｍｍ
のステンレス繊維よりなる密度５０ｏ／ｎ＋２で無圧縮
状態での厚さ１ｍｍで直径１０．５ｍｍのウェブ５とを
順次積重し、次いでこれらを、熱板６の上に載置した開
口径が１１ 、 ｏｍｍで皿状のステンレス製の容器１
の内底面にスポット溶接して固着したステンレスネット
からできた多孔性の集電体２の上に重ね合わせた後、温
度１４０℃、１．６ ｔｏｎ／ｃｉ＋２の圧力でプレス
型７と熱板６とにより５分間ホットプレスして、第１図
（Ｂ）に示したように、上記のウェブをリチウム−アル
ミニウム合金層中に埋設させたリチウム−アルミニウム
合金負極８を有してなる、本発明に係る試験極Ａを作製
した。尚、以上の操作はすべてアルゴン雰囲気下のドラ
イボックス中で行なった。
にて除去した厚さ０．３ｍｍで直径１０．８ｍｍのアル
ミニウム板３と、厚さ０．１５ｍｍで直径１０．５ｍｍ
のリチウム板４と、直径８μｍで長さが１０〜２０ｍｍ
のステンレス繊維よりなる密度５０ｏ／ｎ＋２で無圧縮
状態での厚さ１ｍｍで直径１０．５ｍｍのウェブ５とを
順次積重し、次いでこれらを、熱板６の上に載置した開
口径が１１ 、 ｏｍｍで皿状のステンレス製の容器１
の内底面にスポット溶接して固着したステンレスネット
からできた多孔性の集電体２の上に重ね合わせた後、温
度１４０℃、１．６ ｔｏｎ／ｃｉ＋２の圧力でプレス
型７と熱板６とにより５分間ホットプレスして、第１図
（Ｂ）に示したように、上記のウェブをリチウム−アル
ミニウム合金層中に埋設させたリチウム−アルミニウム
合金負極８を有してなる、本発明に係る試験極Ａを作製
した。尚、以上の操作はすべてアルゴン雰囲気下のドラ
イボックス中で行なった。
そして、第２図に示したように、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１０とし更に金属
リチウムを照合電極１１として、ハーフセルＡを組立て
た。尚、電解液１２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Ｌ！ＰＦ６を１ ｍｏｌ／β溶解した
ものを使用した。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。
のリチウム−アルミニウム合金を対極１０とし更に金属
リチウムを照合電極１１として、ハーフセルＡを組立て
た。尚、電解液１２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Ｌ！ＰＦ６を１ ｍｏｌ／β溶解した
ものを使用した。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、上記ステンレス繊維よりなるウエブを用いない他
は同様にして比較用の試験極Ｂを作り、またこの試験極
Ｂを用いた他はハーフセルＡと同様な比較用のハーフセ
ルＢを作製した。
は同様にして比較用の試験極Ｂを作り、またこの試験極
Ｂを用いた他はハーフセルＡと同様な比較用のハーフセ
ルＢを作製した。
そして、これらのハーフセル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（ＶＳＬｉ／Ｌ＋ ）が１．０■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
個ずつの平均で示した。
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（ＶＳＬｉ／Ｌ＋ ）が１．０■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
個ずつの平均で示した。
第１表
尚、以上はリチウム合金負極中に埋設するウェブとして
ステンレス１１１ｉ維からなるもの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繊維
からなるウェブを用いてもほぼ同様の効果があり、充放
電特性が改善されてサイクル庁命が向上することが知得
されている。
ステンレス１１１ｉ維からなるもの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繊維
からなるウェブを用いてもほぼ同様の効果があり、充放
電特性が改善されてサイクル庁命が向上することが知得
されている。
また以上では本発明をリヂウムーアルミニウム合金を用
いてなる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、リチウム−マグネシウム合金、リチ
ウム−スズ合金、リチウム−鉛合金、リチウム−鉛−ス
ズ合金などを用いてなる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。
いてなる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、リチウム−マグネシウム合金、リチ
ウム−スズ合金、リチウム−鉛合金、リチウム−鉛−ス
ズ合金などを用いてなる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、充放電特性及びサイクル寿命
の向上を図れるという効果を奏する。
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、充放電特性及びサイクル寿命
の向上を図れるという効果を奏する。
第１図（Ａ）は本発明に係る試験極の製造工程の説明図
、第１図（Ｂ）はこうして作った試験極の断面図、第２
図はこの試験極を用いて作ったハーフセルの説明図であ
る。 ３・・・アルミニウム板、４・・・リチウム板、５・・
・ウェブ、１０・・・対極、１１・・・照合電極。
、第１図（Ｂ）はこうして作った試験極の断面図、第２
図はこの試験極を用いて作ったハーフセルの説明図であ
る。 ３・・・アルミニウム板、４・・・リチウム板、５・・
・ウェブ、１０・・・対極、１１・・・照合電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、リチウム合金中に、リチウムと合金化しにくい金属
繊維よりなるウエブを埋設してなることを特徴とするリ
チウム二次電池用負極。 ２、リチウムと合金化可能な金属シートと、リチウムシ
ートと、リチウムと合金化しにくい金属の繊維よりなる
ウエブとを積重しこれらを一体にホットプレスして得ら
れ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、前記金属繊維がニッケル、チタン、鉄、ステンレス
鋼、銅より選ばれる少なくとも一種からなることを特徴
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。 ４、前記リチウム合金がリチウム−アルミニウム合金で
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62127672A JPS63292570A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | リチウム二次電池用負極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62127672A JPS63292570A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | リチウム二次電池用負極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63292570A true JPS63292570A (ja) | 1988-11-29 |
Family
ID=14965862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62127672A Pending JPS63292570A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | リチウム二次電池用負極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63292570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308868A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Hitachi Ltd | 二次電池 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP62127672A patent/JPS63292570A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63308868A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Hitachi Ltd | 二次電池 |
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