JPS618852A - 非水電解液電池 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は放電反応により見掛は体積が増大する性質を持
つ正極を備えた非水電解液電池に関する。

（口〉従来技術 例えば、特公昭５４−３５６５３号公報に開示されてい
るフン化炭素、クロム酸銀、二酸化マンガンなど、又特
開昭５７−１７４８７１号公報に開示きれている金属硫
化物、或いは酸化銅、酸化ビスマスなどは放電反応によ
り見掛は体積が増大するという性質を持つので、斯る物
質を正極活物質として非水電解液電池を組込んだ場合、
次述の如き問題がある。

即ち、上記の先行技術文献にも記載されているように、
この種電池のセパレータ部材としては一般にポリプロピ
レン不織布が用いられているが、放電反応により正極の
体積が増大すると、正負極間に介在せるポリプロピレン
不織布よりなるセパレークが圧縮ぜられ含浸保持せる電
解液が絞り出されることになり、部分的に電解液がほと
んど存在しないポリプロピレン不織布が正、負極間に位
置して内部抵抗が急激に増大し電池特性が劣化すること
になる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は放電反応により見掛は体積が増大する性質を持
つ正極を備えた非水電解液電池の放電に伴う内部抵抗の
急激な増大を抑制しようとするものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明はリチウム、ナトリウムなどの軽金属或いはそれ
らの合金を活物質とする負極と、放電反応により見掛は
体積が増大する正極と、いずれか一方の電極の他方極と
対向する面に配置された微孔性樹脂フィルムよりなるセ
パレータと、前記他方極とセパレータとの間に形設され
た電解液層とを備える非水電解液電池にある。

（ホ）作用 本発明電池によれば、放電反応により正極の見掛は体積
が増大した場合、この増大分は電・解液層で吸収きれる
と共に、正負極間に介在するセパレータが極めて＊ｍの
合成樹脂フィルムで構成されているため、例え部分的に
電解液がほとんど存在しないセパレータに正、負極が当
接するまで正極の体積が増大しても正負極間距離は極め
て短く内部抵抗が極端に増大するということはない。

、　　　　　　　　（ａ）：［１ｉ（ｆｆｉｊ第１図は
本発明の一実施例による電池の縦断面図であり、（１）
は正極であって活物質としての二硫化鉄８５重借％に、
導電剤としての黒鉛１０重量％及び結着剤としてのフッ
素樹脂粉末５重量％を加えた混合物を２トン／ｃｍ”の
圧力で加圧成型して得た径約１１．０ｍｍ、厚み約１．
８ｍｍのペレットを２００−３００″Ｃの温度で焼成し
たものである。（２）は負極であって厚み約２．２ｍｍ
のリチウム圧延板を径約７．５ｉｍに打抜いたものであ
る。（３）はセパレータであって厚み約０．０２５ｍｍ
の微孔性のポリプロピレンフィルムを径約１１．０ｍｍ
に打抜いたものよりなる。（４）は負ａ（２）とセパレ
ータ（３）との間の空隙に満たされた電解液よりなる電
解液層である。

第１図の電池は次のようにして組立てられる。

即ち、先づ周縁にインサート成型によって絶縁バッキン
グ（５）を配設せる負極端子兼用封口蓋（６）の内底面
に固着された負極集電体（７）にリチウム負！（２＞を
圧着し反転してもリチウム負極（２）が落下しないよう
にすると共に、リチウム負極（２）と環状絶縁バッキン
グ（５）との間に空隙を、よｔ６゜　　　　　　　　　
　　　　　　　　　シ一方正極端子兼用の外装缶く８）
の内底面に固着せる正極集電体（９）に正ａｉ（１）を
圧接すると共に正極（１）上にセパレーク（３）を載置
し、この状態で外装缶（８）の開口部に前記封口蓋（６
）を嵌着する。

そしてこの仮組立状態の電池を密閉容器内に入れ真空引
きした後、プロピレンカーボネートと１．２ジメトキシ
エタンとの混合溶媒にホウフッ化リチウムを１モル八溶
解させた電解液中に浸漬して電池内に電解液を侵入許せ
前記空隙に電解液を満たし電解液層（４）を形設する。

その後、外装缶（８）の開口縁を絶縁バッキング（５）
に締着して完成電池を得る。

第２図は比較電池の縦断面図を示し、第１図の本発明電
池と異なる点は電解液層がないこと及びセパレータ部材
が相異することである。比較電池におけるセパレータ〈
１３）は厚み約０．５ｍｍのポリプロピレン不織布より
なる。

第３図は本発明電池Ａと比較電池Ｂとの２０”Ｃにおけ
る５、６にΩ定負荷放電による電圧及び内部抵抗の経時
変化を示す。

第３図から明白なるようｔコ、本発明１１池Ａの場合に
は急激に内部抵抗が増大することがないので平坦な放電
電圧特性を示すのに対し、比較電池Ｂの場合には放電途
中で急激に内部抵抗が増大しその結果として二段の放電
電圧特性を示している。

この理由を考察するに、比較電池Ｂの場合、放電の進行
に伴いセパレータとしてのポリプロピレン不織布に保持
きれていた電解液が絞り出され、部分的に電解液がほと
んど存在しないポリプロピレン不織布が正負極間に介在
し、厚みの大なるポリプロピレン不織布が一種の絶縁体
として作用することになり内部抵抗が急激に増大する。

但し、更に放電を進行させるとポリプロピレン不織布の
厚みが減じられるため内部抵抗の増大カーブは緩やかに
なるが電池電圧は低い値で進行する。

これに対して、本発明電池Ａの場合、セパレータとして
薄層の微孔性樹脂フィルムを用いているため、正極の体
積が増大しても正、負極間距離は短いため内部抵抗が急
激に増大することはない。

又ポリプロピレン不織布に比して微孔性のポリプロピレ
ンフィルムは液保持能力が／Ｊ％さいが、本発明電池で
はセパレータと負極との間に電解液のみの電解液層を形
設しているので何ら支障はない。

（ト）発明の効果 上述した如く、本発明電池によれば正極として放電反応
により見掛は体積が増大する物質を用いても、セパレー
タとして微孔性樹脂フィルムを用いると共゛にセパレー
タと電極との間に電解液のみの電解液層を形設したので
放電に伴う内部抵抗の急激な増大が抑えられ平坦な放電
電圧特性が得られるものであり、その工業的価値は極め
て犬である。

尚、微孔性樹脂フィルムとしては実施例で示したポリプ
ロピレンフィルム以外にポリエチレンフィルムも適用で
きる。

又、先行技術として例示した特開昭５７−１７４８７１
号公報にもセパレータと負極との間に電解液層を形設す
ることが開示されているが、セパレータとｔ　　　　　
′″″＋ｔ　ｙＮ　’）　ｊ　ｏ　ｅ　ｂ　＞″′″ｍ
＊ｔＦｆＪｂｓ−ｃ°゛６１７電途中においては比較電
池と同様に内部抵抗が急激に増大することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電池の縦断面図、第２図は比較電池の縦
断面図、第３図は放電時間に対する電池電圧特性及び内
部抵抗特性を夫々示す。 （１）　正極、（２）　・負極、（３）　・微孔性樹脂
フィルムよりなるセパレータ、（４）・・電解液層、（
５〉　絶縁バッキング、（６）・・・封口蓋、（８）・
・外装缶。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リチウム、ナトリウムなどの軽金属或いはそれら
   の合金を活物質とする負極と、放電反応により見掛け体
   積が増大する正極と、いずれか一方の電極の他方極と対
   向する面に配置された微孔性樹脂フィルムよりなるセパ
   レータと、前記他方極とセパレータとの間に形設された
   電解液層とを備える非水電解液電池。