JPH065287A - カ―ボン電極とこれを用いたリチウム二次電池 - Google Patents
カ―ボン電極とこれを用いたリチウム二次電池Info
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- JPH065287A JPH065287A JP4184555A JP18455592A JPH065287A JP H065287 A JPH065287 A JP H065287A JP 4184555 A JP4184555 A JP 4184555A JP 18455592 A JP18455592 A JP 18455592A JP H065287 A JPH065287 A JP H065287A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷特性の良好なリチウム二次電池を提供す
る。 【構成】 有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機電解
液を用いてなるリチウム二次電池において、負極５とし
て、黒鉛類似構造を有する炭素質または有機高分子物質
の粒子状物にカ―ボンブラツク被覆層を設けて熱処理な
いし炭化処理してなる炭素質材料の成形体からなるカ―
ボン電極を用いる。
る。 【構成】 有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機電解
液を用いてなるリチウム二次電池において、負極５とし
て、黒鉛類似構造を有する炭素質または有機高分子物質
の粒子状物にカ―ボンブラツク被覆層を設けて熱処理な
いし炭化処理してなる炭素質材料の成形体からなるカ―
ボン電極を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カ―ボン電極とこれ
を用いたリチウム二次電池に関する。
を用いたリチウム二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】エチレンカ―ボネ―トなどの有機溶媒に
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などのリチウム塩を溶解させて有機電
解液としたリチウム二次電池において、負極にリチウム
またはリチウム合金を用いたものでは、内部短絡を起こ
しやすく、電池特性の劣化や安全性の面で問題があつ
た。
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などのリチウム塩を溶解させて有機電
解液としたリチウム二次電池において、負極にリチウム
またはリチウム合金を用いたものでは、内部短絡を起こ
しやすく、電池特性の劣化や安全性の面で問題があつ
た。
【０００３】このため、リチウムまたはリチウム合金に
代えて、活性炭、黒鉛などの炭素質を負極担持体として
用いることが、特開昭５７−２０８０７９号公報、特開
昭５８−３５８８１号公報、特開昭５９−１４３２８０
号公報、「Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ」第２２２頁（１９７０
年）、「第２９回電池討論会講演要旨集」第１３９頁
（１９８８年）などで、検討されている。
代えて、活性炭、黒鉛などの炭素質を負極担持体として
用いることが、特開昭５７−２０８０７９号公報、特開
昭５８−３５８８１号公報、特開昭５９−１４３２８０
号公報、「Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ」第２２２頁（１９７０
年）、「第２９回電池討論会講演要旨集」第１３９頁
（１９８８年）などで、検討されている。
【０００４】また、特開昭６２−１２２０６６号公報に
は、水素／炭素の原子比が０．１５未満であり、Ｘ線広
角回析より求めた（００２）面の面間隔が３．３７Å以
上、ｃ軸方向の結晶子の大きさが１５０Å以下の黒鉛類
似構造を有する炭素質を、非水溶媒電池の負極担持体と
して用いることが、提案されている。
は、水素／炭素の原子比が０．１５未満であり、Ｘ線広
角回析より求めた（００２）面の面間隔が３．３７Å以
上、ｃ軸方向の結晶子の大きさが１５０Å以下の黒鉛類
似構造を有する炭素質を、非水溶媒電池の負極担持体と
して用いることが、提案されている。
【０００５】このような炭素質を担持体としてリチウム
を活物質とした負極を用いると、リチウムまたはリチウ
ム合金の板状物を負極とした電池に比べ、体積エネルギ
―密度はある程度犠牲になるが、充放電の可逆性や安全
性は飛躍的に向上する。また、前記の黒鉛類似構造を有
する炭素質の使用は、自己放電の抑制とサイクル特性の
向上にも好結果を与えることが知られている。
を活物質とした負極を用いると、リチウムまたはリチウ
ム合金の板状物を負極とした電池に比べ、体積エネルギ
―密度はある程度犠牲になるが、充放電の可逆性や安全
性は飛躍的に向上する。また、前記の黒鉛類似構造を有
する炭素質の使用は、自己放電の抑制とサイクル特性の
向上にも好結果を与えることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き炭素質材料を負極担持体として使用したリチウム二
次電池においては、分極が大きくて重負荷充放電時に容
量が小さくなるという問題があつた。
如き炭素質材料を負極担持体として使用したリチウム二
次電池においては、分極が大きくて重負荷充放電時に容
量が小さくなるという問題があつた。
【０００７】この発明は、上記従来の炭素質材料の問題
を解消し、負荷特性の良好なリチウム二次電池を提供す
ること、またこれを可能とする負極用カ―ボン電極を提
供することを目的としている。
を解消し、負荷特性の良好なリチウム二次電池を提供す
ること、またこれを可能とする負極用カ―ボン電極を提
供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、上記目
的を達成するために鋭意検討した結果、従来の黒鉛類似
構造を有する炭素質などに特定の被覆層を設けて熱処理
して得られる炭素質材料を負極担持体として用いてみた
ところ、重負荷充放電時でも高容量のリチウム二次電池
が得られることを知り、この発明を完成するに至つた。
的を達成するために鋭意検討した結果、従来の黒鉛類似
構造を有する炭素質などに特定の被覆層を設けて熱処理
して得られる炭素質材料を負極担持体として用いてみた
ところ、重負荷充放電時でも高容量のリチウム二次電池
が得られることを知り、この発明を完成するに至つた。
【０００９】すなわち、この発明の第１は、黒鉛類似構
造を有する炭素質または有機高分子物質の粒子状物にカ
―ボンブラツク被覆層を設けて熱処理ないし炭化処理し
てなる炭素質材料の成形体からなることを特徴とするカ
―ボン電極に係り、また、この発明の第２は、有機溶媒
にリチウム塩を溶解させた有機電解液を用いてなるリチ
ウム二次電池において、負極として上記のカ―ボン電極
を用いたことを特徴とするリチウム二次電池に係るもの
である。
造を有する炭素質または有機高分子物質の粒子状物にカ
―ボンブラツク被覆層を設けて熱処理ないし炭化処理し
てなる炭素質材料の成形体からなることを特徴とするカ
―ボン電極に係り、また、この発明の第２は、有機溶媒
にリチウム塩を溶解させた有機電解液を用いてなるリチ
ウム二次電池において、負極として上記のカ―ボン電極
を用いたことを特徴とするリチウム二次電池に係るもの
である。
【００１０】
【発明の構成・作用】この発明における黒鉛類似構造を
有する炭素質としては、リチウムイオンをド―プ、脱ド
―プできるものであつて、熱分解炭素類、コ―クス類、
ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、炭素繊
維、活性炭などを用いることができる。また、有機高分
子物質としては、フエノ―ル樹脂、ポリアクリロニトリ
ル樹脂、セルロ―ス樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂などの常温で固形の
樹脂を広く用いることができる。
有する炭素質としては、リチウムイオンをド―プ、脱ド
―プできるものであつて、熱分解炭素類、コ―クス類、
ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、炭素繊
維、活性炭などを用いることができる。また、有機高分
子物質としては、フエノ―ル樹脂、ポリアクリロニトリ
ル樹脂、セルロ―ス樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂、ハロゲン化ビニル樹脂などの常温で固形の
樹脂を広く用いることができる。
【００１１】このような炭素質または有機高分子物質か
らなる粒子状物は、平均粒子径が通常５〜１００μｍ程
度であるのがよい。この粒子状物の電気抵抗率は一般に
十分小さくないため、これを負極担持体としたリチウム
二次電池は、重負荷充放電時での分極が大きくなつて、
容量が低下する。
らなる粒子状物は、平均粒子径が通常５〜１００μｍ程
度であるのがよい。この粒子状物の電気抵抗率は一般に
十分小さくないため、これを負極担持体としたリチウム
二次電池は、重負荷充放電時での分極が大きくなつて、
容量が低下する。
【００１２】この発明では、上記問題の克服のため、上
記の粒子状物に電気抵抗率の低いカ―ボンブラツク被覆
層を設け、これを熱処理ないし炭化処理して炭素質材料
を構成させるようにしたもので、この材料はそれ自体電
気抵抗率（体積固有抵抗）の低いものとなるため、これ
を負極担持体として用いたリチウム二次電池は、重負荷
充放電時での分極が小さくなつて、利用率が向上し、従
来のような容量の低下が抑えられる。
記の粒子状物に電気抵抗率の低いカ―ボンブラツク被覆
層を設け、これを熱処理ないし炭化処理して炭素質材料
を構成させるようにしたもので、この材料はそれ自体電
気抵抗率（体積固有抵抗）の低いものとなるため、これ
を負極担持体として用いたリチウム二次電池は、重負荷
充放電時での分極が小さくなつて、利用率が向上し、従
来のような容量の低下が抑えられる。
【００１３】なお、従来構成の炭素質材料に対して導電
助材として金属粉などを混合し、これを電極材料として
用いてリチウム二次電池を作製すると、重負荷充放電時
での分極が小さくなつて、容量が増大してくるが、金属
粉などはリチウムのド―プ、脱ド―プ反応に関与しない
ため、上記この発明のものに比べると、体積あたりの容
量が小さく、十分な改善効果が得られない。
助材として金属粉などを混合し、これを電極材料として
用いてリチウム二次電池を作製すると、重負荷充放電時
での分極が小さくなつて、容量が増大してくるが、金属
粉などはリチウムのド―プ、脱ド―プ反応に関与しない
ため、上記この発明のものに比べると、体積あたりの容
量が小さく、十分な改善効果が得られない。
【００１４】この発明において、カ―ボンブラツク被覆
層の形成は、たとえば、粒子状物に対し、天然ガスなど
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを１，５００〜
３，０００℃程度の高温で熱処理したものをバインダと
混合し塗布すればよく、その塗布量は、粒子状物に対し
カ―ボンブラツクが通常３〜２０重量％程度となるよう
にすればよい。
層の形成は、たとえば、粒子状物に対し、天然ガスなど
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを１，５００〜
３，０００℃程度の高温で熱処理したものをバインダと
混合し塗布すればよく、その塗布量は、粒子状物に対し
カ―ボンブラツクが通常３〜２０重量％程度となるよう
にすればよい。
【００１５】この被覆層の形成後、通常８００〜２，５
００℃程度の温度で熱処理することにより、また粒子状
物が特に有機高分子物質からなるときはこれを上記同様
の温度で炭化処理することにより、目的とする炭素質材
料が得られる。
００℃程度の温度で熱処理することにより、また粒子状
物が特に有機高分子物質からなるときはこれを上記同様
の温度で炭化処理することにより、目的とする炭素質材
料が得られる。
【００１６】この発明のカ―ボン電極は、このようにし
て得た炭素質材料を用いて、常法により、所望形状の成
形体としたものである。一例として、上記の炭素質材料
粉末とそのバインダとなるポリテトラフルオロエチレン
粉末とを、水−アルコ―ル系混合溶媒に分散させたスラ
リ―を調製し、これをニツケル網などの金網上に塗布，
乾燥し、その後上記金網と一体に打ち抜き成形したうえ
で、所望厚さとなるまで加圧成形すればよい。
て得た炭素質材料を用いて、常法により、所望形状の成
形体としたものである。一例として、上記の炭素質材料
粉末とそのバインダとなるポリテトラフルオロエチレン
粉末とを、水−アルコ―ル系混合溶媒に分散させたスラ
リ―を調製し、これをニツケル網などの金網上に塗布，
乾燥し、その後上記金網と一体に打ち抜き成形したうえ
で、所望厚さとなるまで加圧成形すればよい。
【００１７】図１は、上記のカ―ボン電極を負極とした
この発明のボタン型のリチウム二次電池の構造例を示し
たものである。図において、１はステンレス鋼からなる
皿型の負極缶、２はステンレス鋼からなる皿型の正極缶
であり、この両極缶１，２を向かい合わせ、両者の周縁
部を合成ゴムや合成樹脂などの弾性絶縁材料からなる環
状ガスケツト３を介在させて嵌合圧着することにより、
偏平な密閉容器を構成させている。
この発明のボタン型のリチウム二次電池の構造例を示し
たものである。図において、１はステンレス鋼からなる
皿型の負極缶、２はステンレス鋼からなる皿型の正極缶
であり、この両極缶１，２を向かい合わせ、両者の周縁
部を合成ゴムや合成樹脂などの弾性絶縁材料からなる環
状ガスケツト３を介在させて嵌合圧着することにより、
偏平な密閉容器を構成させている。
【００１８】この容器の内部には、負極缶１にステンレ
スネツトからなる集電体４を介して接合した前記特定の
成形体からなる負極５と、正極缶２にステンレスネツト
からなる集電体６を介して接合した正極７と、両極５，
７間に介在するセパレ―タ８および電解液吸収体９と
が、装てんされており、さらに有機溶媒にリチウム塩を
溶解させてなる有機電解液が注入されている。
スネツトからなる集電体４を介して接合した前記特定の
成形体からなる負極５と、正極缶２にステンレスネツト
からなる集電体６を介して接合した正極７と、両極５，
７間に介在するセパレ―タ８および電解液吸収体９と
が、装てんされており、さらに有機溶媒にリチウム塩を
溶解させてなる有機電解液が注入されている。
【００１９】上記の有機電解液において、有機溶媒とし
ては、エチレンカ―ボネ―ト、プロピレンカ―ボネ―
ト、１・２−ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、
ジオキソランなどの極性溶媒が用いられる。また、リチ
ウム塩としては、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＢＦ4 、Ｌｉ
ＣｌＯ4 、ＬｉＢφ4 （φはフエニル基）、ＬｉＰ
Ｆ6、ＬｉＡｓＦ6 などの各種塩が用いられる。
ては、エチレンカ―ボネ―ト、プロピレンカ―ボネ―
ト、１・２−ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、
ジオキソランなどの極性溶媒が用いられる。また、リチ
ウム塩としては、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、ＬｉＢＦ4 、Ｌｉ
ＣｌＯ4 、ＬｉＢφ4 （φはフエニル基）、ＬｉＰ
Ｆ6、ＬｉＡｓＦ6 などの各種塩が用いられる。
【００２０】なお、この発明のカ―ボン電極からなる負
極は、図示したボタン型電池に限定されることなく、筒
型その他の種々の形態および構造のリチウム二次電池に
適用できることは言うまでもない。
極は、図示したボタン型電池に限定されることなく、筒
型その他の種々の形態および構造のリチウム二次電池に
適用できることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明の前記特定の炭
素質材料の成形体からなるカ―ボン電極を、負極として
用いることにより、負荷特性の良好なリチウム二次電池
を得ることができる。
素質材料の成形体からなるカ―ボン電極を、負極として
用いることにより、負荷特性の良好なリチウム二次電池
を得ることができる。
【００２２】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を記載して、より
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００２３】実施例１ 平均粒子径１０μｍの球状フエノ―ル樹脂に、天然ガス
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを２，５００℃で
熱処理したものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量
％となる割合のポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥという）粉末を含むＰＴＦＥ水分散液とを混合し
たスラリ―状物を、上記樹脂に対しカ―ボンブラツクが
５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを２，５００℃で
熱処理したものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量
％となる割合のポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥという）粉末を含むＰＴＦＥ水分散液とを混合し
たスラリ―状物を、上記樹脂に対しカ―ボンブラツクが
５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。
【００２４】この炭素質材料３０ｇに、純水４．７ｇ、
ＰＴＦＥ粉末の６０重量％水分散液１．５ｍｌ、イソプ
ロピルアルコ―ル２．８ｍｌを加え、３０分間撹拌し
て、スラリ―状とし、これを６０メツシユのニツケル網
の上に乾燥後の厚さが０．４mmとなるように塗布し、２
００℃で１時間乾燥した。これを直径１０mm（面積０．
７８５cm2 ）の大きさに打ち抜き、１０トン／cm2 で加
圧成形して、全体厚が０．３mmの成形体からなるカ―ボ
ン電極を作製した。
ＰＴＦＥ粉末の６０重量％水分散液１．５ｍｌ、イソプ
ロピルアルコ―ル２．８ｍｌを加え、３０分間撹拌し
て、スラリ―状とし、これを６０メツシユのニツケル網
の上に乾燥後の厚さが０．４mmとなるように塗布し、２
００℃で１時間乾燥した。これを直径１０mm（面積０．
７８５cm2 ）の大きさに打ち抜き、１０トン／cm2 で加
圧成形して、全体厚が０．３mmの成形体からなるカ―ボ
ン電極を作製した。
【００２５】つぎに、上記のカ―ボン電極を負極とし、
正極としてＬｉＭｎＯ2 合剤からなる厚さ０．５mm、直
径１０mmの成形体を、セパレ―タとして微孔性ポリプロ
ピレンフイルムを、電解液吸収体としてポリプロピレン
不織布を、有機電解液としてエチレンカ―ボネ―トと１
・２−ジメトキシエタンとの容量比１：１の混合溶媒に
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 を０．６モル／ｌ溶解させてなる溶液
を、環状ガスケツトとしてポリプロピレン製のものを、
それぞれ使用して、図１に示す構造のボタン型のリチウ
ム二次電池を作製した。
正極としてＬｉＭｎＯ2 合剤からなる厚さ０．５mm、直
径１０mmの成形体を、セパレ―タとして微孔性ポリプロ
ピレンフイルムを、電解液吸収体としてポリプロピレン
不織布を、有機電解液としてエチレンカ―ボネ―トと１
・２−ジメトキシエタンとの容量比１：１の混合溶媒に
ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 を０．６モル／ｌ溶解させてなる溶液
を、環状ガスケツトとしてポリプロピレン製のものを、
それぞれ使用して、図１に示す構造のボタン型のリチウ
ム二次電池を作製した。
【００２６】実施例２ 平均粒子径１０μｍの球状フエノ―ル樹脂に、天然ガス
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを２，２００℃で
熱処理したものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量
％となる割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混
合したスラリ―状物を、上記樹脂に対しカ―ボンブラツ
クが５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０
００℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質
材料を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電
極を作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様
にして、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池
を作製した。
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを２，２００℃で
熱処理したものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量
％となる割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混
合したスラリ―状物を、上記樹脂に対しカ―ボンブラツ
クが５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０
００℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質
材料を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電
極を作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様
にして、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池
を作製した。
【００２７】実施例３ 平均粒子径１０μｍの球状フエノ―ル樹脂に、天然ガス
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを１，８００℃で
熱処理したものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量
％となる割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混
合したスラリ―状物を、上記樹脂に対しカ―ボンブラツ
クが５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０
００℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質
材料を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電
極を作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様
にして、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池
を作製した。
の熱分解で生成したカ―ボンブラツクを１，８００℃で
熱処理したものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量
％となる割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混
合したスラリ―状物を、上記樹脂に対しカ―ボンブラツ
クが５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０
００℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質
材料を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電
極を作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様
にして、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池
を作製した。
【００２８】比較例１ 平均粒子径１０μｍの球状フエノ―ル樹脂を１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料とし、この材料を用いて
実施例１と同様にしてカ―ボン電極を作製し、またこの
電極を負極として実施例１と同様にして、図１に示す構
造のボタン型のリチウム二次電池を作製した。
℃で炭化処理して、炭素質材料とし、この材料を用いて
実施例１と同様にしてカ―ボン電極を作製し、またこの
電極を負極として実施例１と同様にして、図１に示す構
造のボタン型のリチウム二次電池を作製した。
【００２９】実施例４ 平均粒子径１０μｍの生コ―クスに、天然ガスの熱分解
で生成したカ―ボンブラツクを２，５００℃で熱処理し
たものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量％となる
割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混合したス
ラリ―状物を、上記コ―クスに対しカ―ボンブラツクが
５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質材料
を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電極を
作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様にし
て、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池を作
製した。
で生成したカ―ボンブラツクを２，５００℃で熱処理し
たものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量％となる
割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混合したス
ラリ―状物を、上記コ―クスに対しカ―ボンブラツクが
５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質材料
を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電極を
作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様にし
て、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池を作
製した。
【００３０】実施例５ 平均粒子径１０μｍの生コ―クスに、天然ガスの熱分解
で生成したカ―ボンブラツクを２，２００℃で熱処理し
たものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量％となる
割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混合したス
ラリ―状物を、上記コ―クスに対しカ―ボンブラツクが
５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質材料
を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電極を
作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様にし
て、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池を作
製した。
で生成したカ―ボンブラツクを２，２００℃で熱処理し
たものと、このカ―ボンブラツクに対し３重量％となる
割合のＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ水分散液とを混合したス
ラリ―状物を、上記コ―クスに対しカ―ボンブラツクが
５重量％の割合となるように塗布したのち、１，０００
℃で炭化処理して、炭素質材料を得た。この炭素質材料
を用いた以外は、実施例１と同様にしてカ―ボン電極を
作製し、またこの電極を負極として実施例１と同様にし
て、図１に示す構造のボタン型のリチウム二次電池を作
製した。
【００３１】比較例２ 平均粒子径１０μｍの生コ―クスを１，０００℃で炭化
処理して、炭素質材料とし、この材料を用いて実施例１
と同様にしてカ―ボン電極を作製し、またこの電極を負
極として実施例１と同様にして、図１に示す構造のボタ
ン型のリチウム二次電池を作製した。
処理して、炭素質材料とし、この材料を用いて実施例１
と同様にしてカ―ボン電極を作製し、またこの電極を負
極として実施例１と同様にして、図１に示す構造のボタ
ン型のリチウム二次電池を作製した。
【００３２】以上の実施例１〜５および比較例１，２の
各カ―ボン電極について、その電気抵抗率ρ∞を調べ
た。また、実施例１〜５および比較例１，２の各リチウ
ム二次電池について、０．５ｍＡ／cm2 および２ｍＡ／
cm2 の定電流で充放電したときの放電容量を測定した。
これらの結果を、後記の表１に示す。なお、上記の電気
抵抗率ρ∞は、下記の方法で測定した。
各カ―ボン電極について、その電気抵抗率ρ∞を調べ
た。また、実施例１〜５および比較例１，２の各リチウ
ム二次電池について、０．５ｍＡ／cm2 および２ｍＡ／
cm2 の定電流で充放電したときの放電容量を測定した。
これらの結果を、後記の表１に示す。なお、上記の電気
抵抗率ρ∞は、下記の方法で測定した。
【００３３】＜カ―ボン電極の電気抵抗率ρ∞の測定＞
測定試料を１５０℃で３時間真空乾燥したのち、赤松式
粉末炭材電気抵抗測定器を用いて、つぎの式（１），
（２）に示すように、圧縮圧力Ｐに対する比抵抗ρを測
定し、１／√Ｐ対ρのプロツトから、Ｐを無限大に外挿
して、電気抵抗率ρ∞を求めた。
測定試料を１５０℃で３時間真空乾燥したのち、赤松式
粉末炭材電気抵抗測定器を用いて、つぎの式（１），
（２）に示すように、圧縮圧力Ｐに対する比抵抗ρを測
定し、１／√Ｐ対ρのプロツトから、Ｐを無限大に外挿
して、電気抵抗率ρ∞を求めた。
【００３４】 σd ＝２√Ｐ／（√πＨ×σv ） … （１） σd ＝ｒc ´／ｒ×σv … （２） （Ｐ→∞のとき、σd ＝σv ） σd ：見掛けの導電率（Ｓcm-1） σv ：粒子の実体の導電率（Ｓcm-1） Ｐ ：圧縮圧力（Kg／cm2 ） Ｈ ：粒子の実体の硬度 ｒc ´：接触面の有効半径＝ｒc ＋Δｒc （cm） Δｒc ：接触部への水分の吸着による接触円半径ｒc の
増加分（cm）
増加分（cm）
【００３５】
【表１】
【００３６】上記の試験結果からも明らかなように、こ
の発明の実施例１〜３および実施例４，５の各リチウム
二次電池は、それぞれ、対応する従来の比較例１および
比較例２のリチウム二次電池に比べ、負荷特性にすぐれ
ていることがわかる。
の発明の実施例１〜３および実施例４，５の各リチウム
二次電池は、それぞれ、対応する従来の比較例１および
比較例２のリチウム二次電池に比べ、負荷特性にすぐれ
ていることがわかる。
【図１】本発明のリチウム二次電池の一例を示す断面図
である。
である。
１：負極缶 ２：正極缶 ５：負極 ７：正極 ８：セパレ―タ ９：電解液吸収体
Claims (2)
- 【請求項１】 黒鉛類似構造を有する炭素質または有機
高分子物質の粒子状物にカ―ボンブラツク被覆層を設け
て熱処理ないし炭化処理してなる炭素質材料の成形体か
らなることを特徴とするカ―ボン電極。 - 【請求項２】 有機溶媒にリチウム塩を溶解させた有機
電解液を用いてなるリチウム二次電池において、負極と
して請求項１に記載のカ―ボン電極を用いたことを特徴
とするリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184555A JPH065287A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | カ―ボン電極とこれを用いたリチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4184555A JPH065287A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | カ―ボン電極とこれを用いたリチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065287A true JPH065287A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=16155259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4184555A Pending JPH065287A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | カ―ボン電極とこれを用いたリチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065287A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010131476A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 新日鐵化学株式会社 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池用負極電極、それらを用いた車載用リチウム二次電池、及びリチウム二次電池用負極活物質の製造方法 |
| WO2010131473A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 新日鐵化学株式会社 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池用負極電極、それらを用いた車載用リチウム二次電池、及びリチウム二次電池用負極活物質の製造方法 |
| EP2453505A1 (en) | 2010-11-12 | 2012-05-16 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Negative electrode active material of lithium secondary battery, secondary battery using the same, method for manufacturing the same |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP4184555A patent/JPH065287A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010131476A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 新日鐵化学株式会社 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池用負極電極、それらを用いた車載用リチウム二次電池、及びリチウム二次電池用負極活物質の製造方法 |
| WO2010131473A1 (ja) | 2009-05-15 | 2010-11-18 | 新日鐵化学株式会社 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池用負極電極、それらを用いた車載用リチウム二次電池、及びリチウム二次電池用負極活物質の製造方法 |
| US8877384B2 (en) | 2009-05-15 | 2014-11-04 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Negative electrode active material of lithium secondary battery, negative electrode of lithium secondary battery, lithium secondary battery for vehicle installation using the negative electrode active material and negative electrode, and method for manufacturing the negative electrode active material |
| US9806342B2 (en) | 2009-05-15 | 2017-10-31 | Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. | Negative electrode active material of lithium secondary battery, negative electrode of lithium secondary battery, lithium secondary battery for vehicle installation using the negative electrode active material and negative electrode, and method for manufacturing the negative electrode active material |
| EP2453505A1 (en) | 2010-11-12 | 2012-05-16 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Negative electrode active material of lithium secondary battery, secondary battery using the same, method for manufacturing the same |
| US9070933B2 (en) | 2010-11-12 | 2015-06-30 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | Negative electrode active material of lithium secondary battery, secondary battery using the same, method for manufacturing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020312 |