JPS59175570A - 円筒形非水電解液電池 - 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】 本発明は、金属リチウムを負極活物質とし、非水電解液
を用いた円筒形非水電解液電池に関する。

この種の電池は、負極活物質である金属リチウムが、水
分と反応するのを防止するため、電解液として１００　
ｐｐｍ程度に脱水された非水電解液を使用するようＫし
ている。しかし脱水工程や電池への注液時に水分が混入
して水分量が数百ｐｐｍに上昇しやすく、この場合電池
保存中に水分が金属リチウムと反応してガス発生や電池
性能が劣化する問題がある。

この改善として、渦巻状に巻回した電極群の中央部巻芯
跡にモレキュラーシーブ（示性式％式％ 提案されている（特公昭５４−１２６０８号）。

この電池によれば、モレキュラーシーブにより非水電解
液中の水分濃度を下げ、金属リチウムと水分との反応を
防止することができる。

しかしモレキュラーシープは、多量のナトリウムイオン
を溶出し、これが負極活物質である金属リチウムの表面
に析出してしまう。このため閉路電圧が低下したシ、内
部抵抗が上昇したシする問題がある。また金属リチウム
表面にナトリウムが析出すれば下式に示すように描量の
リチウムがイオンとなって溶は出し、それだけ容量が劣
化する。

Ｎａ′１′−１−Ｌ　ｉ−＋Ｎａ↓＋Ｌ１＋更にナトリ
ウムの析出が進み、樹枝状となるとセパレータを突き抜
は内部短絡を起こす欠点ｉｘある。

本発明は、この問題に鑑みナトリウムの溶出がほとんど
ない脱水剤を使用することにより、容量劣化を防ぐこと
ができる円筒形非水電解液電池を得ることを目的とする
。　″ すなわち本発明は渦巻状に巻回した電極群の巻芯防空間
部に、モレキュラーシー′と同等な水分吸着能力を持ち
しかもナトリウムイオンの溶出のほとんど々い活性アル
ミナを充填することとを特徴とする。

以下本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る円筒形非水電解液電池の半裁図で
ある。この電池は、負極端子を兼ねる電池容器Ｚ内に渦
巻状に巻回さｉ″ｌ−た電極群２を収容し、この電極群
２の中央に形成されだ巻芯防空間部に活性アルミナ３を
充填してシト水電解液を注液し、電池容器１の開口部に
封口板４を介して正極端子５を取付け、封口している。

なお図中６，７はそれぞれ絶縁板である。

この電池において、電極群２は、二酸化マンガン、酸化
銀などの酸化物、フッ化炭素、フッ化銅などのフッ化物
を主成分とした帯状正極８と、金購リチウムからなる帯
状負極９とをポリプロピレン等の不織布からなるセ・ぐ
レータ１０を介して渦巻状（ｃ巻回して構成されている
。非水電解液は、グロビレンカーボネート、ジメトキシ
エタン、γ−ブチルラクトン等の非水溶媒に過塩素酸リ
チウム、ホウフッ化リチウム等の予め脱水した無機塩を
溶解した電解液である。

しかして巻芯防空間部に充填する活性アルミナ３は、充
分に乾燥させて活性度を高くすることが好ましい。捷た
、活性アルミナ３のうち水に浸漬された時浸漬した液が
酸性または中性を示すものは、ナトリウムイオン溶出量
がよシ少なく、好適である。このことは以下に示す実躾
により明らかとなった。

実施例 酸性、中性及び塩基性を示す各種活性アルミナ４ｆを、
電解液（ｆロビレンカーゼネイト。

ジメトキシエタンを１＝１の体積比に混合し、この混合
液に１モルの過塩素酸１ノチウムを溶解した電解液）　
１０　ｍｌに浸け、１０日間室温で放置した後、電解液
のナトリウムイオン量を調べだ。その結果を第１表に示
す。

また比較のためモレキュラーシーブ４ｆについても同じ
組成の電解液に浸け、ナト１ノウムイオン量を調べた。

その結果を第１表に併＝己する。

なお活性アルミナの酸性、中性、塩基性というのは、そ
の活性アルミナを蒸留水に浸漬した時、浸漬しだ液がそ
れぞれ酸性、中性、塩基性を示すものをいう。

第　　　　　１　　　　　表 上表から活性アルミナは、ナトリウムイオンの溶出量が
ほとんどなく、とくに酸性及び中性のものが好適である
ことがわかる。

なお活性アルミナ３は多孔質で、電解液が入シ込むため
、電解液が少なくなる問題はない。

次に本発明の実施例につき説明する。

実施例１ 正極活物質として二酸化マンガン、負極活物質としてリ
チウム、電解液としてノロピレンカーボネートとジメト
キシエタンを１：１の体積比で混合した混合液に過塩素
酸リチウムを１モル溶解させたものを使用し、巻芯防空
間部によく乾燥させた酸性の活性アルミナを充填して、
径１６．５個、高さ３３Ｍの″２ＡＡ型電池（本発明電
池Ａ）を作製した。

またこれと比較するために他の条件を同じとして巻芯防
空間部にモレキュラーシーブ４Ａを充填した電池Ｂ及び
巻芯防空間部になにも充填しない電池Ｃを作製した。

このようにして得られた電池Ａ−Ｃにつき、製造直後に
６００の抵抗を負荷して連続放電曲線を調べた。その結
果を第２図に曲線Ａ−Ｃで示す。

第２図から本発明に係る電池及びモレキュラーシープを
充填した比較電池は、いずれも放電特性が良好で、電池
容量が大きいことがわかる。

実施例２ 実施例１と同じ構造の電池Ａ−Ｃを作製し、４５℃で２
ケ月間保存後、６０Ωの抵抗を負荷した。その放電特性
を第３図に曲線Ａ−Ｃで示す。

第３図から明らかなように、比較電池Ｃでは、電池製造
時に入った水分と保存中に正極合剤から溶出する水分に
より電池容量の低下が顕著に表われている。また比較電
池Ｂでは保存中にナトリウムがリチウム表面に析出する
だめ端子電圧が下がり、電池容量も減少（，２ている。

これに対し本発明電池Ａでは、放電面ＩＷＡが第２図の
曲線Ａに示した貯蔵前のものとほとんど変らず、保存に
よる劣化がない。

以上説明したように本発明によれは活性アルミナを巻芯
防空間部に充填することにより、電池を保存した場合の
電池性能容量の劣化を防止することができる顕著な効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す円筒形非水電解液電池
の半裁図、第２図は製造直後における本発明電池の放電
特性を比較電池の放電特性とともに示す特性図、第３図
は貯蔵した不発明電池の放電特性を比較電池の放電特性
とともに示す特性図である。 ｌ・・・電池容器、２・・・電極群、３・・・活性アル
ミナ、４・・・封口板、５・・・正極端子、６，７・・
・絶縁板、８・・・帯状正極、９・・・帯状負極、１θ
・・・セ・やレータ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状正極と金属リチウムからなる帯状負極とをセ
   ／（’レータを介して渦巻状に巻回した電極群と、同電
   極群の中央に形成された巻芯跡空間部に充填された活性
   アルミナと、非水電解液とを、円筒形容器内に収納した
   ことを特徴とする円筒形非水電解液電池。
2. （２）活性アルミナは水に浸漬された時浸漬液が酸性ま
   だは中性を示すものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の円筒形非水電解電池。