JPH07272714A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPH07272714A JPH07272714A JP6057337A JP5733794A JPH07272714A JP H07272714 A JPH07272714 A JP H07272714A JP 6057337 A JP6057337 A JP 6057337A JP 5733794 A JP5733794 A JP 5733794A JP H07272714 A JPH07272714 A JP H07272714A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な導電性を有して正極合剤中の添加量を
できるだけ少なくできる人造黒鉛を用い、高容量で内部
抵抗の小さい非水電解液電池を提供する。 【構成】 正極の導電剤として、平均結晶層間隔が３．
４Åであり、結晶粒径が１０Å以上で、且つＸ線回折に
おけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方向の長さＬａの比Ｌ
ｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４である人造黒鉛を用い
る。
できるだけ少なくできる人造黒鉛を用い、高容量で内部
抵抗の小さい非水電解液電池を提供する。 【構成】 正極の導電剤として、平均結晶層間隔が３．
４Åであり、結晶粒径が１０Å以上で、且つＸ線回折に
おけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方向の長さＬａの比Ｌ
ｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４である人造黒鉛を用い
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属酸化物、ハロゲン
化物、硫化物などを活物質とした正極の、とくにその導
電剤に関するものである。
化物、硫化物などを活物質とした正極の、とくにその導
電剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の電池に使用される正
極活物質は一般に二酸化マンガン、酸化銅、コバルト酸
リチウム等の半導体材料が主であるため、導電性、含液
性が悪く、特開昭５５−１４６２５号公報に記載されて
いるように炭素材料からなる導電剤を活物質に添加して
おり、これらを混合して正極合剤としている。導電剤と
してアセチレンブラックや人造黒鉛、天然黒鉛が使用さ
れているが、アセチレンブラックや人造黒鉛を使用した
場合には、正極合剤の結着性，成型性が低下するため、
結着剤材料を多く添加混合する必要性があった。
極活物質は一般に二酸化マンガン、酸化銅、コバルト酸
リチウム等の半導体材料が主であるため、導電性、含液
性が悪く、特開昭５５−１４６２５号公報に記載されて
いるように炭素材料からなる導電剤を活物質に添加して
おり、これらを混合して正極合剤としている。導電剤と
してアセチレンブラックや人造黒鉛、天然黒鉛が使用さ
れているが、アセチレンブラックや人造黒鉛を使用した
場合には、正極合剤の結着性，成型性が低下するため、
結着剤材料を多く添加混合する必要性があった。
【０００３】また、天然黒鉛は結着性，成型性に優れて
いるが不純物が多く、電池の電気化学反応に悪影響を及
ぼす問題があった。そしてこれらの理由から、人造黒鉛
で、特に平均結晶層間隔が約３．４Åであり、結晶粒径
が４００Å以上で、且つＸ線回折におけるｃ軸方向の長
さＬｃとａ軸方向の長さＬａの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．
６〜０．７のものが使用されていた。
いるが不純物が多く、電池の電気化学反応に悪影響を及
ぼす問題があった。そしてこれらの理由から、人造黒鉛
で、特に平均結晶層間隔が約３．４Åであり、結晶粒径
が４００Å以上で、且つＸ線回折におけるｃ軸方向の長
さＬｃとａ軸方向の長さＬａの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．
６〜０．７のものが使用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
人造黒鉛ではＸ線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ
軸方向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．６〜０．
７であるため、結晶構成粒子間の距離が長く、黒鉛の導
電性が低かった。
人造黒鉛ではＸ線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ
軸方向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．６〜０．
７であるため、結晶構成粒子間の距離が長く、黒鉛の導
電性が低かった。
【０００５】このため、正極の導電性を向上させるため
には、黒鉛の添加量を増加する必要があり、正極合剤中
の活物質の割合が小さくなって所望の容量が得られない
ことがあった。
には、黒鉛の添加量を増加する必要があり、正極合剤中
の活物質の割合が小さくなって所望の容量が得られない
ことがあった。
【０００６】本発明は、これらの課題を解決するもので
あり、良好な導電性を有して正極合剤中の添加量をでき
るだけ少なくできる人造黒鉛を用いて、高容量で内部抵
抗の小さい非水電解液電池を提供するものである。
あり、良好な導電性を有して正極合剤中の添加量をでき
るだけ少なくできる人造黒鉛を用いて、高容量で内部抵
抗の小さい非水電解液電池を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の非水電解液電池は、正極の導電剤として
平均結晶層間隔が約３．４Åで、結晶粒径が１０Å以上
であり、Ｘ線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方
向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４で
ある人造黒鉛を用いるものである。
めに、本発明の非水電解液電池は、正極の導電剤として
平均結晶層間隔が約３．４Åで、結晶粒径が１０Å以上
であり、Ｘ線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方
向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４で
ある人造黒鉛を用いるものである。
【０００８】
【作用】本発明の正極導電剤用人造黒鉛はＬｃ／Ｌａの
値が０．２〜０．４であり結晶構成粒子間の距離が従来
より短いため、人造黒鉛の導電性が向上し、これによっ
て正極合剤全体の導電性を高めることができる。
値が０．２〜０．４であり結晶構成粒子間の距離が従来
より短いため、人造黒鉛の導電性が向上し、これによっ
て正極合剤全体の導電性を高めることができる。
【０００９】また、結晶構成粒子間の距離が短いため結
晶粒の大きさが小さくなり、正極の活物質粉末間の接触
性が向上するとともに、正極合剤中の黒鉛の割合を少な
くすることができ正極の容量を大きくすることができ
る。
晶粒の大きさが小さくなり、正極の活物質粉末間の接触
性が向上するとともに、正極合剤中の黒鉛の割合を少な
くすることができ正極の容量を大きくすることができ
る。
【００１０】したがって、導電性が良好で内部抵抗が小
さく、高容量な非水電解液電池を提供することができ
る。
さく、高容量な非水電解液電池を提供することができ
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照にしなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１２】図１は本実施例で用いる非水電解液電池で
あり、１は正極、２は正極リング、３は負極、４はセパ
レータ、５は封口板、６は絶縁ガスケット、７は正極ケ
ースである。
あり、１は正極、２は正極リング、３は負極、４はセパ
レータ、５は封口板、６は絶縁ガスケット、７は正極ケ
ースである。
【００１３】正極１は３８０〜４７０℃の温度で熱処理
を施した二酸化マンガン９０重量部に、導電剤として平
均結晶層間隔が約３．４Åで結晶粒径が１０Å以上であ
り、かつＸ線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方
向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４で
ある人造黒鉛８重量部および結着剤としてポリエチレン
オキサイト樹脂粉末２重量部を混合して正極合剤とし、
ついで直径１６ｍｍの正極リング２に前記正極合剤を成
型圧力５トン／ｃｍ2で加圧成型したのち２５０℃で真
空乾燥して作製したものである。負極３はリチウム板を
直径１６ｍｍに打ち抜いたものを封口板５に圧着して作
製したものである。また、電解液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
トリフルオロメタンスルホン酸リチウムを１モル／１溶
解したものであり、ポリプロピレン不織布よりなるセパ
レータ４に含浸して用いた。
を施した二酸化マンガン９０重量部に、導電剤として平
均結晶層間隔が約３．４Åで結晶粒径が１０Å以上であ
り、かつＸ線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方
向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４で
ある人造黒鉛８重量部および結着剤としてポリエチレン
オキサイト樹脂粉末２重量部を混合して正極合剤とし、
ついで直径１６ｍｍの正極リング２に前記正極合剤を成
型圧力５トン／ｃｍ2で加圧成型したのち２５０℃で真
空乾燥して作製したものである。負極３はリチウム板を
直径１６ｍｍに打ち抜いたものを封口板５に圧着して作
製したものである。また、電解液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
トリフルオロメタンスルホン酸リチウムを１モル／１溶
解したものであり、ポリプロピレン不織布よりなるセパ
レータ４に含浸して用いた。
【００１４】このようにして作製したコイン形二酸化マ
ンガンリチウム電池を本発明の電池Ａとした。
ンガンリチウム電池を本発明の電池Ａとした。
【００１５】また、比較の電池として次の２種類の電池
Ｂ，Ｃを作製した。比較電池Ｂは、上記と同様の二酸化
マンガン８５重量部に導電剤として平均結晶層間隔が約
３．４Åで結晶粒径が５０Å以上であり、かつＬｃ／Ｌ
ａの値が０．６〜０．７であるアセチレンブラック１０
重量部および結着剤としてポリエチレンオキサイト樹脂
粉末５重量部を混合した正極合剤を用いた以外は本発明
と同様の電池である。
Ｂ，Ｃを作製した。比較電池Ｂは、上記と同様の二酸化
マンガン８５重量部に導電剤として平均結晶層間隔が約
３．４Åで結晶粒径が５０Å以上であり、かつＬｃ／Ｌ
ａの値が０．６〜０．７であるアセチレンブラック１０
重量部および結着剤としてポリエチレンオキサイト樹脂
粉末５重量部を混合した正極合剤を用いた以外は本発明
と同様の電池である。
【００１６】比較電池Ｃは上記と同様の二酸化マンガン
８７重量部に、導電剤として平均結晶層間隔が約３．４
Åで結晶粒径が４００Å以上であり、かつＬｃ／Ｌａの
値が０．６〜０．７である人造黒鉛１０重量部および結
着剤としてポリエチレンオキサイト樹脂粉末３重量部を
混合した正極合剤を用いた以外は本発明と同様の電池で
ある。
８７重量部に、導電剤として平均結晶層間隔が約３．４
Åで結晶粒径が４００Å以上であり、かつＬｃ／Ｌａの
値が０．６〜０．７である人造黒鉛１０重量部および結
着剤としてポリエチレンオキサイト樹脂粉末３重量部を
混合した正極合剤を用いた以外は本発明と同様の電池で
ある。
【００１７】次に本発明と比較の電池を用いて放電容量
と内部抵抗の測定を行った。放電容量は、１０℃で１５
ｋΩ負荷での高率放電時と１０℃で６５ｋΩ負荷での低
率放電時における容量を測定した。
と内部抵抗の測定を行った。放電容量は、１０℃で１５
ｋΩ負荷での高率放電時と１０℃で６５ｋΩ負荷での低
率放電時における容量を測定した。
【００１８】これらの結果を（表１）と（表２）に示
す。
す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】ここで（表１）は放電容量の測定値であ
り、（表２）は内部抵抗の測定値である。
り、（表２）は内部抵抗の測定値である。
【００２２】（表１）および（表２）に示したように、
本発明の電池Ａでは比較の電池Ｂ，Ｃに比べて放電容量
および内部抵抗を改善することができた。
本発明の電池Ａでは比較の電池Ｂ，Ｃに比べて放電容量
および内部抵抗を改善することができた。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、本発明の非水電解液電池
は、正極の導電剤として平均結晶層間隔が約３．４Å
で、結晶粒径が１０Å以上であり、Ｘ線回折におけるｃ
軸方向の長さＬｃとａ軸方向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌ
ａの値が０．２〜０．４である人造黒鉛を用いるもので
あり、結晶構成粒子間の距離が短いため人造黒鉛の導電
性を向上させることができるとともに、結晶粒径が小さ
いために正極合剤中において活物質粉末と黒鉛粉末とを
均一に混合することができ、黒鉛粉末の量を少なくして
も粒末間の接触性が向上して正極合剤全体の導電性を高
めることができる。
は、正極の導電剤として平均結晶層間隔が約３．４Å
で、結晶粒径が１０Å以上であり、Ｘ線回折におけるｃ
軸方向の長さＬｃとａ軸方向の長さＬａとの比Ｌｃ／Ｌ
ａの値が０．２〜０．４である人造黒鉛を用いるもので
あり、結晶構成粒子間の距離が短いため人造黒鉛の導電
性を向上させることができるとともに、結晶粒径が小さ
いために正極合剤中において活物質粉末と黒鉛粉末とを
均一に混合することができ、黒鉛粉末の量を少なくして
も粒末間の接触性が向上して正極合剤全体の導電性を高
めることができる。
【００２４】また、前記粉末間の均一混合により正極合
剤の密度が均一になり、電解液の吸液性も均一になって
反応が円滑に進み、正極容量を増大させることができ
る。
剤の密度が均一になり、電解液の吸液性も均一になって
反応が円滑に進み、正極容量を増大させることができ
る。
【００２５】したがって、内部抵抗が小さく高容量な非
水電解液電池を提供できる。
水電解液電池を提供できる。
【図１】本実施例で用いた非水電解液電池の側面断面図
１ 正極 ２ 正極リング ３ 負極 ４ セパレータ ５ 封口板 ６ 絶縁ガスケット ７ 正極ケース
Claims (1)
- 【請求項１】リチウムなどの軽金属、あるいはそれらの
合金を活物質とした負極と、金属酸化物、ハロゲン化
物、硫化物などを活物質とした正極と、非水電解液を備
えるものであって、正極の導電剤として平均結晶層間隔
が約３．４Åであり、結晶粒径が１０Å以上で、且つＸ
線回折におけるｃ軸方向の長さＬｃとａ軸方向の長さＬ
ａの比Ｌｃ／Ｌａの値が０．２〜０．４である人造黒鉛
を用いた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 |
|---|---|---|---|
| JP6057337A JPH07272714A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6057337A JPH07272714A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07272714A true JPH07272714A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13052764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6057337A Pending JPH07272714A (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07272714A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521376B1 (en) | 1999-11-26 | 2003-02-18 | Hitachi Maxell, Ltd. | Non-aqueous liquid electrolyte cell |
| JP2020017391A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非水電解液電池 |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP6057337A patent/JPH07272714A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6521376B1 (en) | 1999-11-26 | 2003-02-18 | Hitachi Maxell, Ltd. | Non-aqueous liquid electrolyte cell |
| JP2020017391A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 非水電解液電池 |
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