JP3966254B2 - 表面実装用端子付き二次電池 - Google Patents
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Description
を電池容器に収容し、前記電池容器の少なくも一方の電極に接続用端子を設けてなり、前記接続用端子がリフロー法により機器に装着される二次電池であって、前記正極に単斜晶系の五酸化ニオブを、前記負極にリチウムアルミニウム合金を用いてなり、前記機器への装着前における電池電圧を1.7V以下とした表面実装用端子付き二次電池。
前記モル比のリチウムアルミニウム合金の電位は金属リチウムに対して0.4V程度であり、五酸化二オブにリチウムを理論容量の10%以上挿入させた正極の電位が金属リチウ
ムに対して2.1V以下であり、電池電圧が1.7V以下になるように設定することで、高温での正極と電解液との反応を抑制することが可能である。電池電圧で正極の状態を知ることができ、確認が容易である。
正極材料については容量が減るような処理を施しておらず、高容量化が可能であり、また、酸化ホウ素で一部被覆された五酸化二オブについても同様の効果が得られる。
LiN(C2F5SO2)2の少なくとも一種含有する。他の溶質に比べて五酸化二オブやリチウムアルミニウム合金に対して反応性が低い為、リフロー通過後の特性を維持することができ、上記有機溶媒と組合せることでさらに良好な結果が得られる。
させることによりブチルゴム膜からなるシーラントとした。
正極4は、水酸化二オブを1000℃で焼成して得られた単斜晶の五酸化二オブ(BET比表面積 1.5m2/g)を活物質に、導電剤としてカーボンブラック及び結着剤としてフッ素樹脂粉末を混合し、直径2mm、厚さ0.9mmのペレット状に成型した後、250°C中で12時間乾燥したものである。得られたペレット状の正極材料は、正極缶1の内面にカーボン塗料を塗布することで形成された正極集電体7に接触するようにしてある。
負極5は、アルミニウムを直径2.5mm、厚さ0.2mmの円盤状に打ち抜き、負極缶2の内側にリチウム金属のシートをこのアルミニウム表面に圧着してある。電池組立時に、電解液を注入することによりリチウムとアルミニウムがショートした状態になり、電気化学的にリチウムがアルミニウム金属中に吸蔵される。この反応により得られたリチウムアルミニウム合金を負極5とした。また、正極4と負極5との間に配されるセパレータ6には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)を使用した。さらに電解液には、LiN(CF3SO2)2を溶質としてスルホランを用いた。電池容器に電解液は体積で3μl充填されている。このようにして得られた電池を、正極の理論容量の10%深度まで50μAで放電して本実施例1に係る電池Aとした。電池電圧は1.69Vになった。
電池Aと同構成で正極の理論容量の25%深度まで50μAで放電して電池Dを得た。電池電圧は1.45Vになった。
正極の理論容量の50%深度まで50μAで放電して電池Eを得た。電池電圧は1.40Vになった。
温環境特性試験を行った。各電池が通過するリフロー炉の内部の温度プロファイルは余熱行程として180°Cの環境下に2分間曝され、引き続き加熱行程として180°C、245°C、180°Cを30秒間で通過した後、室温に至るまで自然冷却される。このリフロー工程を2回通過させた後、漏液の発生状況について検査を行った。その後、充放電を行い、放電容量(負荷2μA―カット電圧1.0V)を調べた。また、2.5−1.0Vの範囲(充電保護抵抗 10kΩ、充電時間:60時間)で充放電試験を行った。容量が0.4mAh以下(設計容量の半分の容量)になったサイクルをサイクル寿命回数とする。表1にリフロー炉通過後の漏液の発生状況、放電容量、充放電サイクル試験の結果を示す。
2 負極缶
3 ガスケット
4 正極
5 負極
6 セパレータ
7 正極端子
8 負極端子
Claims (6)
- 正負極、セパレータ及び有機電解液からなる発電要素を電池容器に収容し、前記電池容器の少なくも一方の電極に接続用端子を設けてなり、前記接続用端子がリフロー法により機器に装着される二次電池であって、
前記正極に単斜晶系の五酸化ニオブを、前記負極にリチウムアルミニウム合金を用いてなり、前記機器への装着前における電池電圧を1.7V以下とした表面実装用端子付き二次電池。 - 五酸化二オブが、BET法により測定した比表面積が3.0m2/g以下である請求項1記載の表面実装用端子付き二次電池。
- 有機電解液の有機溶媒が、スルホラン、テトラグライムの少なくとも一方を含む請求項1または2記載の表面実装用端子付き二次電池。
- 有機電解液の溶質が、LiN(CF3SO2)2、及びLiN(C2F5SO2)2の少なくとも一方を含む請求項1〜3の何れか記載の表面実装用端子付き二次電池。
- ガスケットが、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマーから選択される少なくも一つの有機樹脂からなる請求項1〜4の何れか記載の表面実装用端子付き二次電池。
- セパレ―タが、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化エチレンの少なくとも一方から形成される請求項1〜5の何れか記載の表面実装用端子付き二次電池。
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