JPH0782841B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
- Publication number
- JPH0782841B2 JPH0782841B2 JP62030502A JP3050287A JPH0782841B2 JP H0782841 B2 JPH0782841 B2 JP H0782841B2 JP 62030502 A JP62030502 A JP 62030502A JP 3050287 A JP3050287 A JP 3050287A JP H0782841 B2 JPH0782841 B2 JP H0782841B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- positive electrode
- nickel
- aqueous electrolyte
- lithium
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明はリチウム或いはリチウム合金を活物質とする負
極と、正極と、溶媒と溶質とからなる非水電解液とを備
えた非水電解液電池に関するものである。
極と、正極と、溶媒と溶質とからなる非水電解液とを備
えた非水電解液電池に関するものである。
ロ 従来の技術 この種電池は単位体積当りのエネルギー密度が高く、且
自己放電が小さいという利点がある。
自己放電が小さいという利点がある。
ところで電解液を構成する溶質としては一般に過塩素酸
リチウムが用いられているが、過塩素酸リチウムを用い
た場合には低温特性に難があり、又過塩素酸リチウムは
非常に酸化力が大であるため有機溶媒を酸化してしまう
という問題がある。
リチウムが用いられているが、過塩素酸リチウムを用い
た場合には低温特性に難があり、又過塩素酸リチウムは
非常に酸化力が大であるため有機溶媒を酸化してしまう
という問題がある。
そこで、例えば特開昭58−66264号公報、特開昭58−163
176号公報に開示されている三フッ化メタンスルホン酸
リチウム、六フッ化リン酸リチウム或いは四フッ化ホウ
酸リチウムなどのフッ素を含むリチウム塩を溶質として
用いると低温特性を改善しうると共に、フッ素を含むリ
チウム塩は酸化作用がないため有機溶媒を酸化するとい
う問題を解消することができる。
176号公報に開示されている三フッ化メタンスルホン酸
リチウム、六フッ化リン酸リチウム或いは四フッ化ホウ
酸リチウムなどのフッ素を含むリチウム塩を溶質として
用いると低温特性を改善しうると共に、フッ素を含むリ
チウム塩は酸化作用がないため有機溶媒を酸化するとい
う問題を解消することができる。
ハ 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、フッ素を含むリチウム塩を溶質に用い、
且例えば特公昭55−15067号公報に開示されているよう
に一般に非水電解液電池の正極構成部材として用いられ
ているニッケルを殆んど含まないステンレス鋼と組合せ
た場合、正極構成部材が腐蝕し、電解液中に溶解した正
極構成部材が負極表面に析出して電圧降下、放電容量の
減少などを惹起し電池の保存特性を劣化させるという問
題がある。
且例えば特公昭55−15067号公報に開示されているよう
に一般に非水電解液電池の正極構成部材として用いられ
ているニッケルを殆んど含まないステンレス鋼と組合せ
た場合、正極構成部材が腐蝕し、電解液中に溶解した正
極構成部材が負極表面に析出して電圧降下、放電容量の
減少などを惹起し電池の保存特性を劣化させるという問
題がある。
ニ 問題点を解決するための手段 非水電解液を構成する溶質としてフッ素を含むリチウム
塩を用いる非水電解液電池において、正極構成部材とし
てニッケルを30重量％以上含有するニッケル若しくはニ
ッケル合金を用いることを特徴とする。
塩を用いる非水電解液電池において、正極構成部材とし
てニッケルを30重量％以上含有するニッケル若しくはニ
ッケル合金を用いることを特徴とする。
ホ 作用 溶質としてフッ素を含むリチウム塩を用いた場合の正極
構成部材の腐蝕は、正極構成部材としてのステンレス鋼
表面に形成されている不働態のクロム酸化膜の破壊が要
因と考えられる。そしてフッ素を含むリチウム塩は酸化
作用がないため腐蝕現象が進行するのである。
構成部材の腐蝕は、正極構成部材としてのステンレス鋼
表面に形成されている不働態のクロム酸化膜の破壊が要
因と考えられる。そしてフッ素を含むリチウム塩は酸化
作用がないため腐蝕現象が進行するのである。
しかしながら、本発明電池のように正極構成部材として
ニッケルを30重量％以上含有するニッケル若しくはニッ
ケル合金を用いると、クロムの場合よりニッケルの方が
不働態の酸化膜が形成されやすいと共にクロム酸化膜の
場合よりニッケル酸化膜の方がフッ素を含むリチウム塩
を溶質とする非水電解液中において安定であるため、ニ
ッケルを多量に含むニッケル若しくはニッケル合金から
なる正極構成部材の腐蝕は抑制されることになる。
ニッケルを30重量％以上含有するニッケル若しくはニッ
ケル合金を用いると、クロムの場合よりニッケルの方が
不働態の酸化膜が形成されやすいと共にクロム酸化膜の
場合よりニッケル酸化膜の方がフッ素を含むリチウム塩
を溶質とする非水電解液中において安定であるため、ニ
ッケルを多量に含むニッケル若しくはニッケル合金から
なる正極構成部材の腐蝕は抑制されることになる。
ヘ 実 施 例 以下本発明の一実施例を図面に基づき説明するに、第１
図は本発明電池の縦断面図を示し、図において（１）は
リチウム圧延板を所定形状に打抜いた負極であつてステ
ンレス鋼（SUS304）よりなる負極罐（２）の内底面に圧
着されている。（３）は活物質としての二酸化マンガン
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85:10:5の重量比で混合しこの混合物を
加圧成形した後250〜350℃で熱処理して得た正極であつ
て、本発明の要旨とする正極罐（４）の内底面に圧接さ
れている。ここで正極罐構成部材としてニッケル30重量
％、クロム20重量％を含むステンレス鋼を用いた。
図は本発明電池の縦断面図を示し、図において（１）は
リチウム圧延板を所定形状に打抜いた負極であつてステ
ンレス鋼（SUS304）よりなる負極罐（２）の内底面に圧
着されている。（３）は活物質としての二酸化マンガン
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85:10:5の重量比で混合しこの混合物を
加圧成形した後250〜350℃で熱処理して得た正極であつ
て、本発明の要旨とする正極罐（４）の内底面に圧接さ
れている。ここで正極罐構成部材としてニッケル30重量
％、クロム20重量％を含むステンレス鋼を用いた。
尚、（５）はポリプロピレン不織布よりなるセパレータ
であつて、このセパレータには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溶質とし
て三フッ化メタンスルホン酸リチウムを１モル／溶解
した非水電解液が含浸されている。（６）は絶縁パッキ
ングである。電池寸法は径20.0mm、厚み0.25mm、電池容
量120mAHであつた。この本発明電池を（Ａ）とする。
であつて、このセパレータには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溶質とし
て三フッ化メタンスルホン酸リチウムを１モル／溶解
した非水電解液が含浸されている。（６）は絶縁パッキ
ングである。電池寸法は径20.0mm、厚み0.25mm、電池容
量120mAHであつた。この本発明電池を（Ａ）とする。
次に比較のために正極罐構成部材が第１表に示すように
相異することを除いて他は本発明電池と同様の比較電池
（Ｂ）（Ｃ）を作成した。
相異することを除いて他は本発明電池と同様の比較電池
（Ｂ）（Ｃ）を作成した。
第２図及び第３図は本発明電池と比較電池との放電特性
比較図を示し、第２図は電池組立後、直ちに室温におい
て500Ωの定抵抗で放電した時の放電特性図であり、又
第３図は電池組立後、60℃で３ケ月保存したのち室温に
おいて500Ωの定抵抗で放電した時の放電特性図であ
る。
比較図を示し、第２図は電池組立後、直ちに室温におい
て500Ωの定抵抗で放電した時の放電特性図であり、又
第３図は電池組立後、60℃で３ケ月保存したのち室温に
おいて500Ωの定抵抗で放電した時の放電特性図であ
る。
第２図及び第３図から明らかなように、電池組立後の放
電においては正極罐構成部材の差による特性の差異は認
められないが、高温保存後における放電では顕著な差異
が認められた。
電においては正極罐構成部材の差による特性の差異は認
められないが、高温保存後における放電では顕著な差異
が認められた。
第２表は各電池の保存前と高温保存後における内部イン
ピーダンスの測定結果を示す。尚、測定は1KHzの周波数
で行なつた。
ピーダンスの測定結果を示す。尚、測定は1KHzの周波数
で行なつた。
第２表の結果から明らかなように、比較電池（Ｂ）
（Ｃ）では保存後に内部インピーダンスが増大している
のに対し、本発明電池（Ａ）では保存後も内部インピー
ダンスの増大はほとんどない。
（Ｃ）では保存後に内部インピーダンスが増大している
のに対し、本発明電池（Ａ）では保存後も内部インピー
ダンスの増大はほとんどない。
又、保存後の電池を電解したところ比較電池（Ｂ）
（Ｃ）ではリチウム負極の表面が黒く変色していたが本
発明電池（Ａ）ではそのような現象は認められなかつ
た。
（Ｃ）ではリチウム負極の表面が黒く変色していたが本
発明電池（Ａ）ではそのような現象は認められなかつ
た。
更に、保存後の正極罐を金属顕微鏡で観察したところ、
比較電池（Ｂ）（Ｃ）の場合にはかなりの孔蝕が認めら
れたが本発明電池（Ａ）の場合にはほとんど腐蝕されて
いなかつた。
比較電池（Ｂ）（Ｃ）の場合にはかなりの孔蝕が認めら
れたが本発明電池（Ａ）の場合にはほとんど腐蝕されて
いなかつた。
尚、本発明を開示するに際して正極構成部材として正極
罐の場合のみを例示したが、これに限定されず正極集電
体や正極内罐を用いる場合にはこれらにも適用しうるこ
とは明白である。
罐の場合のみを例示したが、これに限定されず正極集電
体や正極内罐を用いる場合にはこれらにも適用しうるこ
とは明白である。
ト 発明の効果 上述した如く、非水電解液を構成する溶質として特にフ
ッ素を含むリチウム塩を用いる非水電解液電池におい
て、正極構成部材としてニッケルを30重量％以上含有す
るニッケル若しくはニッケル合金を用いることにより、
この種電池特有の問題である正極構成部材の腐蝕現象を
抑制す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。
ッ素を含むリチウム塩を用いる非水電解液電池におい
て、正極構成部材としてニッケルを30重量％以上含有す
るニッケル若しくはニッケル合金を用いることにより、
この種電池特有の問題である正極構成部材の腐蝕現象を
抑制す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図及び第３図は電
池電圧と放電時間との関係を示し、第２図は初期放電特
性図、第３図は60℃で３ケ月保存した後の放電特性図で
ある。 （１）……リチウム負極、（２）……負極罐、（３）…
…正極、（４）……正極罐、（５）……セパレータ、
（６）……絶縁パッキング。
池電圧と放電時間との関係を示し、第２図は初期放電特
性図、第３図は60℃で３ケ月保存した後の放電特性図で
ある。 （１）……リチウム負極、（２）……負極罐、（３）…
…正極、（４）……正極罐、（５）……セパレータ、
（６）……絶縁パッキング。
Claims (1)
- 【請求項１】リチウム或いはリチウム合金を活物質とす
る負極と、正極と、溶媒とフッ素を含むリチウム塩より
なる溶質とからなる非水電解液とを備えるものであつ
て、正極構成部材としてニッケルを30重量％以上含有す
るニッケル若しくはニッケル合金を用いることを特徴と
する非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62030502A JPH0782841B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62030502A JPH0782841B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63198257A JPS63198257A (ja) | 1988-08-16 |
| JPH0782841B2 true JPH0782841B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=12305592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62030502A Expired - Lifetime JPH0782841B2 (ja) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782841B2 (ja) |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP62030502A patent/JPH0782841B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63198257A (ja) | 1988-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |