JP2550990B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種小型電子機器の電源として使用が期待
される充放電可能な非水電解液電池に関するものであ
る。
される充放電可能な非水電解液電池に関するものであ
る。
本発明は、リチウム含有物を陰極活物質とする非水電
解液電池において、FeKα線を使用してＸ線回折を行っ
た時に回折角46.1゜における回折ピークの半値幅が1.1
〜2.1゜であるようなLiMn2O4を陽極活物質として選択的
に使用することにより、上記非水電解液電池の充放電特
性を向上することを可能とするものである。
解液電池において、FeKα線を使用してＸ線回折を行っ
た時に回折角46.1゜における回折ピークの半値幅が1.1
〜2.1゜であるようなLiMn2O4を陽極活物質として選択的
に使用することにより、上記非水電解液電池の充放電特
性を向上することを可能とするものである。
陰極活物質としてリチウムを使用し、電解液に有機電
解質を使用したいわゆる非水電解液電池は、自己放電が
少ない、電圧が高い、保存性に優れる等の利点を有して
おり、特に５〜10年の長期にわたる信頼性を有する電池
として、電子時計や種々のメモリーバックアップ用の電
源等して広く使用されている。
解質を使用したいわゆる非水電解液電池は、自己放電が
少ない、電圧が高い、保存性に優れる等の利点を有して
おり、特に５〜10年の長期にわたる信頼性を有する電池
として、電子時計や種々のメモリーバックアップ用の電
源等して広く使用されている。
ところが、これら従来使用されている非水電解液電池
は一次電池であり、一度の使用でその寿命が尽きてしま
うため、経済性に改善の余地がある。
は一次電池であり、一度の使用でその寿命が尽きてしま
うため、経済性に改善の余地がある。
そこで、近年種々の電子機器の飛躍的進歩とともに、
長時間便利にかつ経済的に使用できる電源として再充電
可能な非水電解液二次電池の出現が待たれており、多く
の研究が進められている。
長時間便利にかつ経済的に使用できる電源として再充電
可能な非水電解液二次電池の出現が待たれており、多く
の研究が進められている。
一般に、非水電解液二次電池の陰極活物質としては、
金属リチウム、リチウム合金（たとえばLi−Al合金）、
リチウムイオンをドーピングした導電性高分子（たとえ
ばポリアセチレンやポリピロール等）、さらにはリチウ
ムイオンを結晶中に混入した層間化合物等が用いられて
おり、電解液としては有機溶媒に電解質を溶解した非水
電解液が用いられている。
金属リチウム、リチウム合金（たとえばLi−Al合金）、
リチウムイオンをドーピングした導電性高分子（たとえ
ばポリアセチレンやポリピロール等）、さらにはリチウ
ムイオンを結晶中に混入した層間化合物等が用いられて
おり、電解液としては有機溶媒に電解質を溶解した非水
電解液が用いられている。
一方、陽極活物質としては研究の結果各種の材料が提
案されており、代表的なものとしてはたとえば特開昭50
−54836号公報に記載されるようにTiS2、MoS2、NbSe2、
V2O5等が挙げられる。
案されており、代表的なものとしてはたとえば特開昭50
−54836号公報に記載されるようにTiS2、MoS2、NbSe2、
V2O5等が挙げられる。
これらの材料を用いた電池の放電反応は、陰極のリチ
ウムイオンが陽極活物質であるこれら材料の層間にイン
ターカーレーションすることによって進行し、逆に充電
する場合には上記材料の層間からリチウムイオンが陰極
ヘデインターカーレーションする。すなわち、陰極のリ
チウムイオンが陽極活物質の層間に出入りする反応を繰
返すことによって、充放電を繰返すことができる。
ウムイオンが陽極活物質であるこれら材料の層間にイン
ターカーレーションすることによって進行し、逆に充電
する場合には上記材料の層間からリチウムイオンが陰極
ヘデインターカーレーションする。すなわち、陰極のリ
チウムイオンが陽極活物質の層間に出入りする反応を繰
返すことによって、充放電を繰返すことができる。
しかしながら、上述の陽極材料においては、充放電反
応を繰返すうちにリチウムイオンが次第にデインターカ
ーレーションされにくくなるため、放電容量が徐々に低
下し、サイクル寿命が短くなるという欠点があった。ま
た、これらの陽極材料は高価であるため、大容量の電池
を製造しようとするとコストが高くなり、二次電池の主
流となっているニッケル−カドミウム電池と比べても経
済上不利となる。
応を繰返すうちにリチウムイオンが次第にデインターカ
ーレーションされにくくなるため、放電容量が徐々に低
下し、サイクル寿命が短くなるという欠点があった。ま
た、これらの陽極材料は高価であるため、大容量の電池
を製造しようとするとコストが高くなり、二次電池の主
流となっているニッケル−カドミウム電池と比べても経
済上不利となる。
そこで、充放電サイクルにともなう放電容量の劣化が
少なく、サイクル寿命特性に優れ、さらに経済性にも優
れる陽極材料として、本願出願人はたとえば特願昭61−
257479号明細書において、LiMn2O4を主体とする陽極材
料を開示した。
少なく、サイクル寿命特性に優れ、さらに経済性にも優
れる陽極材料として、本願出願人はたとえば特願昭61−
257479号明細書において、LiMn2O4を主体とする陽極材
料を開示した。
上述のように、陽極材料としてLiMn2O4が開発された
ことにより、放電容量、サイクル寿命、経済性にはある
程度の改善がみられた。ところで、このLiMn2O4を利用
する電池反応は次式のように表される。
ことにより、放電容量、サイクル寿命、経済性にはある
程度の改善がみられた。ところで、このLiMn2O4を利用
する電池反応は次式のように表される。
このLiMn2O4は、一般的には炭酸リチウムと二酸化マ
ンガンを1:4のモル比で混合し、800〜900℃で焼成する
ことにより調製される。しかしながら、このように調製
されたLiMn2O4を陽極活物質として電池を構成しても、
その充放電容量は上記反応式から理論的に算出される充
放電容量の30％程度にしか達しない。
ンガンを1:4のモル比で混合し、800〜900℃で焼成する
ことにより調製される。しかしながら、このように調製
されたLiMn2O4を陽極活物質として電池を構成しても、
その充放電容量は上記反応式から理論的に算出される充
放電容量の30％程度にしか達しない。
そこで本発明は、充放電特性に優れるLiMn2O4を陽極
活物質として使用する非水電解電池を提供することを目
的とする。
活物質として使用する非水電解電池を提供することを目
的とする。
本発明者らは、LiMn2O4を陽極活物質とする非水電解
液電池の充放電容量を理論容量に近づけるべく種々検討
を重ねた結果、FeKα線を使用してＸ線回折を行った際
に、回折角46.1゜において回折ピークの半値幅が1.1〜
2.1゜であるようなLiMn2O4を上記非水電解液電池の陽極
活物質として使用すると、優れた充放電特性が得られる
ことを見出し、本発明に到ったものである。すなわち、
本発明にかかる非水電解液電池は、Liを主体とする負極
活物質と、LiMn2O4を主体とする陽極活物質と、非水電
解液とから成り、上記LiMn2O4は、FeKα線を使用したＸ
線回折において、回折角46.1゜における回折ピークの半
値幅が1.1〜2.1゜であることを特徴とするものである。
液電池の充放電容量を理論容量に近づけるべく種々検討
を重ねた結果、FeKα線を使用してＸ線回折を行った際
に、回折角46.1゜において回折ピークの半値幅が1.1〜
2.1゜であるようなLiMn2O4を上記非水電解液電池の陽極
活物質として使用すると、優れた充放電特性が得られる
ことを見出し、本発明に到ったものである。すなわち、
本発明にかかる非水電解液電池は、Liを主体とする負極
活物質と、LiMn2O4を主体とする陽極活物質と、非水電
解液とから成り、上記LiMn2O4は、FeKα線を使用したＸ
線回折において、回折角46.1゜における回折ピークの半
値幅が1.1〜2.1゜であることを特徴とするものである。
本発明の非水電解液電池の陽極活物質として用いられ
るLiMn2O4は、たとえば炭酸リチウムと二酸化マンガン
を空気中で焼成することにより調製される。このとき、
焼成温度を調節することにより、Ｘ線回折において観測
される回折ピークの半値幅が変化するわけである。本発
明においては、FeKα線を使用してＸ線回折を行った際
に、回折角46.1゜における回折ピークの半値幅が1.1〜
2.1であるLiMn2O4を選択的に使用するが、半値幅が上述
の範囲よりも小さいと、所望の放電容量が達成されな
い。
るLiMn2O4は、たとえば炭酸リチウムと二酸化マンガン
を空気中で焼成することにより調製される。このとき、
焼成温度を調節することにより、Ｘ線回折において観測
される回折ピークの半値幅が変化するわけである。本発
明においては、FeKα線を使用してＸ線回折を行った際
に、回折角46.1゜における回折ピークの半値幅が1.1〜
2.1であるLiMn2O4を選択的に使用するが、半値幅が上述
の範囲よりも小さいと、所望の放電容量が達成されな
い。
また、上記炭酸リチウムの代わりにヨウ化リチウムを
使用しても良く、また焼成を空気中ではなく不活性ガス
中で行っても良い。
使用しても良く、また焼成を空気中ではなく不活性ガス
中で行っても良い。
一方、陰極活物質として使用される物質としては、金
属リチウム、リチウム合金（たとえばLiAl、LiPb、LiS
n、LiBi、LiCd等）、リチウムイオンを結晶中に混入し
た層間化合物（たとえば、TiS2、MoS2等の層間にリチウ
ムをはさんだもの）等が使用可能である。
属リチウム、リチウム合金（たとえばLiAl、LiPb、LiS
n、LiBi、LiCd等）、リチウムイオンを結晶中に混入し
た層間化合物（たとえば、TiS2、MoS2等の層間にリチウ
ムをはさんだもの）等が使用可能である。
また、電解液にはリチウム塩を電解質とし、これを有
機溶剤に溶解した非水電解液が使用される。ここで、有
機溶剤としては、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエト
キシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラ
ン、４−メチル−1,3−ジオキソラン等の単独または２
種以上の混合溶剤が使用できる。
機溶剤に溶解した非水電解液が使用される。ここで、有
機溶剤としては、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエト
キシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラ
ン、４−メチル−1,3−ジオキソラン等の単独または２
種以上の混合溶剤が使用できる。
電解質としては、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、Li
B（C6H5）４の１種または２種以上を混合したもの等が
使用可能である。
B（C6H5）４の１種または２種以上を混合したもの等が
使用可能である。
FeKα線を使用してＸ線回折を行った時に、回折角46.
1゜におけるピークの半値幅が1.1〜2.1゜であるようなL
iMn2O4を選択的に非水電解液電池の陽極活物質として使
用することにより、理論充放電容量を90％以上という高
い充放電容量を確保することが可能である。
1゜におけるピークの半値幅が1.1〜2.1゜であるようなL
iMn2O4を選択的に非水電解液電池の陽極活物質として使
用することにより、理論充放電容量を90％以上という高
い充放電容量を確保することが可能である。
以下、本発明を具体的な実験例にもとづき、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
第１の実施例 本実施例は、LiMn2O4をいろいろな焼成温度にて調製
し、これらを用いていわゆるボタン型の電池をそれぞれ
作成し、これらの充放電特性に調べたものである。
し、これらを用いていわゆるボタン型の電池をそれぞれ
作成し、これらの充放電特性に調べたものである。
まず、非水電解液電池の陽極活物質として良好な特性
を有するLiMn2O4を得るため、LiMn2O4の焼成温度を種々
に変化させ、これによるＸ線回折ピークの変化および放
電容量の変化を調べた。
を有するLiMn2O4を得るため、LiMn2O4の焼成温度を種々
に変化させ、これによるＸ線回折ピークの変化および放
電容量の変化を調べた。
LiMn2O4を調製するにあたっては、市販の二酸化マン
ガン86.9g（１モル）と炭酸リチウム18.5g（0.25モル）
とを乳鉢ですりつぶしながら十分に混合し、得られた化
合物をアルミナボート上、空気中で１時間焼成した。焼
成温度は430℃から900℃の間とした。
ガン86.9g（１モル）と炭酸リチウム18.5g（0.25モル）
とを乳鉢ですりつぶしながら十分に混合し、得られた化
合物をアルミナボート上、空気中で１時間焼成した。焼
成温度は430℃から900℃の間とした。
次にこの生成物を冷却し、Ｘ線回折により分析した。
このＸ線回折はFeKα線を使用して行い、測定条件は管
電圧30kV、管電流15mA、測定範囲2,000cps、走査速度１
゜／分、記録紙速度5mm/分、発散スリット幅１゜、受光
スリット幅0.6mmである。物質の同定は、アメリカ材料
試験協会（ASTM）のカード・インデックスと照合するこ
とにより行い、上記生成物はLiMn2O4であることが確認
された。この一例として、460℃の焼成温度にて得られ
たLiMn2O4のＸ線回折スペクトルを第１図に示す。この
とき、回折角46.1゜における回折ピークの半値幅は2.08
゜であり、これは従来のLiMn2O4の一般的な製造方法に
おいて800〜900℃で焼成されたものよりも広い幅であ
る。なお、他の温度にて焼成されたLiMn2O4についての
半値幅のデータは、後述の表１にまとめて示す。
このＸ線回折はFeKα線を使用して行い、測定条件は管
電圧30kV、管電流15mA、測定範囲2,000cps、走査速度１
゜／分、記録紙速度5mm/分、発散スリット幅１゜、受光
スリット幅0.6mmである。物質の同定は、アメリカ材料
試験協会（ASTM）のカード・インデックスと照合するこ
とにより行い、上記生成物はLiMn2O4であることが確認
された。この一例として、460℃の焼成温度にて得られ
たLiMn2O4のＸ線回折スペクトルを第１図に示す。この
とき、回折角46.1゜における回折ピークの半値幅は2.08
゜であり、これは従来のLiMn2O4の一般的な製造方法に
おいて800〜900℃で焼成されたものよりも広い幅であ
る。なお、他の温度にて焼成されたLiMn2O4についての
半値幅のデータは、後述の表１にまとめて示す。
次に、上述のようにして各焼成温度にて得られたLiMn
2O4を使用して、第２図に断面図で示すような非水電解
液電池を作成した。すなわち、上記LiMn2O4を86.4重量
部とり、これに8.6重量部のグラファイト、およびバイ
ンダーとして５重量部のポリテトラフルオロエチレン
（テフロン）を添加して陽極組成物とした。この陽極組
成物を直径15.5mm、厚さ0.44mm、重量0.213gの陽極ペレ
ット（５）に成形した。
2O4を使用して、第２図に断面図で示すような非水電解
液電池を作成した。すなわち、上記LiMn2O4を86.4重量
部とり、これに8.6重量部のグラファイト、およびバイ
ンダーとして５重量部のポリテトラフルオロエチレン
（テフロン）を添加して陽極組成物とした。この陽極組
成物を直径15.5mm、厚さ0.44mm、重量0.213gの陽極ペレ
ット（５）に成形した。
一方、市販の0.3mm厚のアルミニウム板を直径15.5mm
に打抜き、陰極罐（２）にスポット溶接により接着し、
その上に厚さ0.18mmのリチウム箔を直径15mmの円形に打
抜いたものを圧着して陰極ペレット（１）を作成し、陰
極を形成した。
に打抜き、陰極罐（２）にスポット溶接により接着し、
その上に厚さ0.18mmのリチウム箔を直径15mmの円形に打
抜いたものを圧着して陰極ペレット（１）を作成し、陰
極を形成した。
次に、上記陰極上にセパレータ（３）を重ね、プラス
チック製のガスケット（４）をはめ込み、１モル／の
LiClO4を溶解した炭酸プロピレンと1,2−ジメトキシエ
タンの混合電解液を注入した。これに、先に作成した陽
極ペレット（５）を上記セパレート（３）に重ね、陽極
罐（６）を被せた後、開口部を密封するようにかしめて
シールを施し、外形20mm、厚さ1.6mmのいわゆるボタン
型の非水電解液電池を作成した。
チック製のガスケット（４）をはめ込み、１モル／の
LiClO4を溶解した炭酸プロピレンと1,2−ジメトキシエ
タンの混合電解液を注入した。これに、先に作成した陽
極ペレット（５）を上記セパレート（３）に重ね、陽極
罐（６）を被せた後、開口部を密封するようにかしめて
シールを施し、外形20mm、厚さ1.6mmのいわゆるボタン
型の非水電解液電池を作成した。
上述の方法により、各焼成温度にて調製されたLiMn2O
4を使用し、それぞれ非水電解液電池A,B,C,D,E,F,G,H,
I,J,Kを作成した。これら各電池の名称と焼成温度との
対応は、表１に示すとおりである。
4を使用し、それぞれ非水電解液電池A,B,C,D,E,F,G,H,
I,J,Kを作成した。これら各電池の名称と焼成温度との
対応は、表１に示すとおりである。
このようにして得られた非水電解液電池A,B,C,D,E,F,
G,H,I,J,Kの充放電特性を調べた。
G,H,I,J,Kの充放電特性を調べた。
まず、これらの非水電解液電池に1kΩの抵抗を接続
し、終止電圧を2.0Vとして放電特性を測定した結果を第
３図に示す。この図において、縦軸は電池電圧（Ｖ）、
横軸は放電時間（Hr）を表す。この第３図から平均放電
電圧値を読みとって平均放電電流値に換算し、さらに終
止電圧に達するまでの放電持続時間を乗ずると、放電容
量をアンペア時容量（この測定系では1kΩの抵抗を使用
しているので、単位はmAHとなる。）として算出するこ
とができる。表１には、このようにして求めた放電容量
を併記してある。
し、終止電圧を2.0Vとして放電特性を測定した結果を第
３図に示す。この図において、縦軸は電池電圧（Ｖ）、
横軸は放電時間（Hr）を表す。この第３図から平均放電
電圧値を読みとって平均放電電流値に換算し、さらに終
止電圧に達するまでの放電持続時間を乗ずると、放電容
量をアンペア時容量（この測定系では1kΩの抵抗を使用
しているので、単位はmAHとなる。）として算出するこ
とができる。表１には、このようにして求めた放電容量
を併記してある。
次に、上述のように放電を起こした各電池に、4mAの
電流を流し、終止電圧を3.1Vとして充電特性を測定した
結果を第４図に示す。この図において、縦軸は電池電圧
（Ｖ）、横軸は充電時間（Hr）をそれぞれ表す。この第
４図、および前述の第３図において、各電池に対応する
曲線が平坦な部分（定電圧的に変化する部分）を多く有
していることからもわかるように、本発明にかかる非水
電界液電池の充放電特性は非常に安定している。これ
は、LiMn2O4層間へのリチウム・イオンのインターカー
レーションおよびデインターカーレーションが非常に速
やかに起こっている証拠であり、上述のようにして調製
されたLiMn2O4が陽極活物質として優れた特性を有して
いることがわかる。
電流を流し、終止電圧を3.1Vとして充電特性を測定した
結果を第４図に示す。この図において、縦軸は電池電圧
（Ｖ）、横軸は充電時間（Hr）をそれぞれ表す。この第
４図、および前述の第３図において、各電池に対応する
曲線が平坦な部分（定電圧的に変化する部分）を多く有
していることからもわかるように、本発明にかかる非水
電界液電池の充放電特性は非常に安定している。これ
は、LiMn2O4層間へのリチウム・イオンのインターカー
レーションおよびデインターカーレーションが非常に速
やかに起こっている証拠であり、上述のようにして調製
されたLiMn2O4が陽極活物質として優れた特性を有して
いることがわかる。
また、表１に記載の放電容量と焼成温度との関係を図
示すると、第５図のようになる。この図において、縦軸
は放電容量（mAH）、横軸は焼成温度（℃）を表す。以
上、表１、第３図および第５図から、20mAH以上の優れ
た放電容量を有し、実用に耐える電池はA,B,C,D,E,Fの
各電池であり、これらの陽極活物質であるLiMn2O4はＸ
線回折角46.1゜における回折ピークの半値幅がいずれも
1.1〜2.1゜の範囲にあることがわかる。しかも、この半
値幅はLiMn2O4の焼成温度により制御することが可能で
あり、その適正温度範囲は430〜520゜である。上述の範
囲よりも焼成温度が高い場合には放電容量が順次減少す
る傾向のあることがわかった。また、焼成温度が上述の
範囲よりも低くてもやはり放電容量は低下し、たとえば
焼成温度を400℃として調製されたLiMn2O4を使用した電
池Ｌでは、放電容量が19.1mAH（第５図参照）とかえっ
て低下していた。このときのLiMn2O4のＸ線回折スペク
トルは、第６図に示すとおりである。この図から、焼成
温度が400℃と低い場合には、未反応の炭酸リチウムお
よび二酸化マンガンが残存しており、所望の特性が達成
されないことがわかる。
示すると、第５図のようになる。この図において、縦軸
は放電容量（mAH）、横軸は焼成温度（℃）を表す。以
上、表１、第３図および第５図から、20mAH以上の優れ
た放電容量を有し、実用に耐える電池はA,B,C,D,E,Fの
各電池であり、これらの陽極活物質であるLiMn2O4はＸ
線回折角46.1゜における回折ピークの半値幅がいずれも
1.1〜2.1゜の範囲にあることがわかる。しかも、この半
値幅はLiMn2O4の焼成温度により制御することが可能で
あり、その適正温度範囲は430〜520゜である。上述の範
囲よりも焼成温度が高い場合には放電容量が順次減少す
る傾向のあることがわかった。また、焼成温度が上述の
範囲よりも低くてもやはり放電容量は低下し、たとえば
焼成温度を400℃として調製されたLiMn2O4を使用した電
池Ｌでは、放電容量が19.1mAH（第５図参照）とかえっ
て低下していた。このときのLiMn2O4のＸ線回折スペク
トルは、第６図に示すとおりである。この図から、焼成
温度が400℃と低い場合には、未反応の炭酸リチウムお
よび二酸化マンガンが残存しており、所望の特性が達成
されないことがわかる。
第２の実施例 本実施例は、LiMn2O4を調製する際に、第１の実施例
に記載した炭酸リチウムの代わりにヨウ化リチウムを使
用し、また焼成を空気中で行う代わりに窒素雰囲気下で
行った例である。
に記載した炭酸リチウムの代わりにヨウ化リチウムを使
用し、また焼成を空気中で行う代わりに窒素雰囲気下で
行った例である。
まず、市販の二酸化マンガン50g（0.57モル）とヨウ
化リチウム39g（0.29モル）およびグラファイト5.2gと
を乳鉢ですりつぶしながら十分に混合し、得られた混合
物を３トン/cm2の圧力でペレット状に加圧成形した。こ
のペレットをアルミナボートにのせ、窒素雰囲気下、30
0℃で６時間焼成した。焼成後、生成物を冷却し、エチ
レングリコールおよびジメチルエーテルで逐次洗浄し
た。この生成物を、第１の実施例に記載の条件にてＸ線
回折により分析し、ASTMのカード・インデックスと照合
してLiMn2O4であることを確認した。このＸ線回折スペ
クトルを第７図に示す。回折角46.1゜におけるピークの
半値幅は1.57゜であった。この第７図では、第１図に現
れているピークの他に、グラファイトのピークが見られ
る。
化リチウム39g（0.29モル）およびグラファイト5.2gと
を乳鉢ですりつぶしながら十分に混合し、得られた混合
物を３トン/cm2の圧力でペレット状に加圧成形した。こ
のペレットをアルミナボートにのせ、窒素雰囲気下、30
0℃で６時間焼成した。焼成後、生成物を冷却し、エチ
レングリコールおよびジメチルエーテルで逐次洗浄し
た。この生成物を、第１の実施例に記載の条件にてＸ線
回折により分析し、ASTMのカード・インデックスと照合
してLiMn2O4であることを確認した。このＸ線回折スペ
クトルを第７図に示す。回折角46.1゜におけるピークの
半値幅は1.57゜であった。この第７図では、第１図に現
れているピークの他に、グラファイトのピークが見られ
る。
次に、このLiMn2O4の95重量部にバインダーとして５
重量部のポリテトラフルオロエチレン（テフロン）を添
加し、陽極組成物とした。以下の非水電解液電池の組み
立ては、第１の実施例に記載の方法に準じて行い、電池
Ｍを作成した。この電池Ｍの放電容量は、第１の実施例
に記載の方法に準じて行った結果、23.1mAHという良好
なものであった。
重量部のポリテトラフルオロエチレン（テフロン）を添
加し、陽極組成物とした。以下の非水電解液電池の組み
立ては、第１の実施例に記載の方法に準じて行い、電池
Ｍを作成した。この電池Ｍの放電容量は、第１の実施例
に記載の方法に準じて行った結果、23.1mAHという良好
なものであった。
第３の実施例 本実施例は、LiMn2O4を調製する際に、第１の実施例
に記載したように焼成を空気中で行う代わりに窒素雰囲
気下で行った例である。
に記載したように焼成を空気中で行う代わりに窒素雰囲
気下で行った例である。
まず、市販の二酸化マンガン86.9g（１モル）と炭酸
リチウム18.5g（0.25モル）とを乳鉢ですりつぶしなが
ら十分に混合し、得られた混合物をアルミナボートにの
せ、窒素雰囲気下、450℃で１時間焼成した。この生成
物を、第１の実施例に記載の条件にてＸ線回折により分
析し、LiMn2O4であることを確認した。回折角46.1゜に
おけるピークの半値幅は1.60゜であった。
リチウム18.5g（0.25モル）とを乳鉢ですりつぶしなが
ら十分に混合し、得られた混合物をアルミナボートにの
せ、窒素雰囲気下、450℃で１時間焼成した。この生成
物を、第１の実施例に記載の条件にてＸ線回折により分
析し、LiMn2O4であることを確認した。回折角46.1゜に
おけるピークの半値幅は1.60゜であった。
以下の非水電解液電池の組み立ては、第１の実施例に
記載の方法に準じて行い、電池Ｎを作成した。この電池
Ｎの放電容量は、第１の実施例に記載の方法に準じて行
った結果、22.9mAHという良好なものであった。
記載の方法に準じて行い、電池Ｎを作成した。この電池
Ｎの放電容量は、第１の実施例に記載の方法に準じて行
った結果、22.9mAHという良好なものであった。
以上の説明からも明らかなように、本発明において
は、非水電解液二次電池の陽極活物質に使用されるLiMn
2O4の焼成温度を、実用上好適な放電容量を維持し得る
程度に従来よりも低く設定し、特に回折角46.1゜におけ
る回折ピークの半値幅を広めに設定しているので、これ
を用いて作成される電池の充放電特性を理論容量の90％
以上にまで著しく高めることが可能である。
は、非水電解液二次電池の陽極活物質に使用されるLiMn
2O4の焼成温度を、実用上好適な放電容量を維持し得る
程度に従来よりも低く設定し、特に回折角46.1゜におけ
る回折ピークの半値幅を広めに設定しているので、これ
を用いて作成される電池の充放電特性を理論容量の90％
以上にまで著しく高めることが可能である。
また、LiMn2O4は比較的安価な物質であるため、陽極
活物質として従来使用されていたTiS2、MoS2、NbSe2、V
2O5等の高価な物質に比べて経済性に優れることはもち
ろん、製造過程におけるエネルギー節減も可能となる。
活物質として従来使用されていたTiS2、MoS2、NbSe2、V
2O5等の高価な物質に比べて経済性に優れることはもち
ろん、製造過程におけるエネルギー節減も可能となる。
第１図は二酸化マンガンと炭酸リチウムとを460℃で焼
成して得られたLiMn2O4のＸ線回折スペクトル図、第２
図は非水電解液電池の一構成例を示す概略断面図、第３
図は使用したLiMn2O4の回折ピークの半値幅の違いによ
る放電特性の違いを示す特性図、第４図は使用したLiMn
2O4の回折ピークの半値幅の違いによる充電特性の違い
を示す特性図、第５図は非水電解液電池の放電容量とLi
Mn2O4の焼成温度との関係を示す特性図、第６図は二酸
化マンガンと炭酸リチウムとを400℃で焼成して得られ
たLiMn2O4のＸ線回折スペクトル図、第７図は二酸化マ
ンガンとヨウ化リチウムとを300℃で焼成して得られたL
iMn2O4のＸ線回折スペクトル図である。 １……陰極ペレット ２……陰極罐 ３……セパレータ ４……ガスケット ５……陽極ペレット ６……陽極罐
成して得られたLiMn2O4のＸ線回折スペクトル図、第２
図は非水電解液電池の一構成例を示す概略断面図、第３
図は使用したLiMn2O4の回折ピークの半値幅の違いによ
る放電特性の違いを示す特性図、第４図は使用したLiMn
2O4の回折ピークの半値幅の違いによる充電特性の違い
を示す特性図、第５図は非水電解液電池の放電容量とLi
Mn2O4の焼成温度との関係を示す特性図、第６図は二酸
化マンガンと炭酸リチウムとを400℃で焼成して得られ
たLiMn2O4のＸ線回折スペクトル図、第７図は二酸化マ
ンガンとヨウ化リチウムとを300℃で焼成して得られたL
iMn2O4のＸ線回折スペクトル図である。 １……陰極ペレット ２……陰極罐 ３……セパレータ ４……ガスケット ５……陽極ペレット ６……陽極罐
Claims (1)
- 【請求項１】Liを主体とする負極活物質と、 LiMn2O4を主体とする陽極活物質と、 非水電解液とから成り、 上記LiMn2O4は、FeKα線を使用したＸ線回折において、
回折角46.1゜における回折ピークの半値幅が1.1〜2.1゜
であることを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107989A JP2550990B2 (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 非水電解液電池 |
| GB8724998A GB2196785B (en) | 1986-10-29 | 1987-10-26 | Organic electrolyte secondary cell |
| DE3736366A DE3736366C2 (de) | 1986-10-29 | 1987-10-27 | Wiederaufladbares galvanisches Element mit organischem Elektrolyten |
| US07/114,282 US4828834A (en) | 1986-10-29 | 1987-10-29 | Rechargeable organic electrolyte cell |
| KR1019870012003A KR960006425B1 (ko) | 1986-10-29 | 1987-10-29 | 재충전 유기 전해 전지 |
| FR8715017A FR2606219B1 (fr) | 1986-10-29 | 1987-10-29 | Cellule a electrolyte organique rechargeable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62107989A JP2550990B2 (ja) | 1987-05-01 | 1987-05-01 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274059A JPS63274059A (ja) | 1988-11-11 |
| JP2550990B2 true JP2550990B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=14473162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62107989A Expired - Fee Related JP2550990B2 (ja) | 1986-10-29 | 1987-05-01 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550990B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0824043B2 (ja) * | 1988-11-17 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解質二次電池とその正極活物質の製造法 |
| JP3009673B2 (ja) * | 1988-11-21 | 2000-02-14 | 富士電気化学株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| JPH0834101B2 (ja) * | 1989-05-12 | 1996-03-29 | 富士電気化学株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| JP2526750B2 (ja) * | 1991-07-30 | 1996-08-21 | 株式会社ユアサコーポレーション | リチウム二次電池 |
| US5807646A (en) * | 1995-02-23 | 1998-09-15 | Tosoh Corporation | Spinel type lithium-mangenese oxide material, process for preparing the same and use thereof |
| JP3606289B2 (ja) * | 1995-04-26 | 2005-01-05 | 日本電池株式会社 | リチウム電池用正極活物質およびその製造法 |
-
1987
- 1987-05-01 JP JP62107989A patent/JP2550990B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63274059A (ja) | 1988-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |