JPS62139260A - 有機電解液電池用正極活物質の製造法 - Google Patents
有機電解液電池用正極活物質の製造法Info
- Publication number
- JPS62139260A JPS62139260A JP60279517A JP27951785A JPS62139260A JP S62139260 A JPS62139260 A JP S62139260A JP 60279517 A JP60279517 A JP 60279517A JP 27951785 A JP27951785 A JP 27951785A JP S62139260 A JPS62139260 A JP S62139260A
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- JP
- Japan
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- active material
- positive electrode
- positive active
- li2wo4
- organic electrolyte
- Prior art date
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、有機電解液電池の正極活物質の表面処理に関
するものである。
するものである。
従来の技術
従来この種の電池は高エネルギー密度や高信頼性を有す
ることから民生用電子機器の電源として広く用いられて
いる。最近では、これらの特長を生かして、二次電池化
する試みが盛んであるが、２べ−７ ここにおいて問題となってくるものに導電材がある。通
常のカーボンを用いると正極容量律速となったときに、
放電電圧が１ｖ付近に達すると電解液中の溶媒がカーボ
ンによシ分解し、ガス発生をおこすことがある。また、
−次電池でも導電材が不要となれば容量を増加させるこ
とができる。
ることから民生用電子機器の電源として広く用いられて
いる。最近では、これらの特長を生かして、二次電池化
する試みが盛んであるが、２べ−７ ここにおいて問題となってくるものに導電材がある。通
常のカーボンを用いると正極容量律速となったときに、
放電電圧が１ｖ付近に達すると電解液中の溶媒がカーボ
ンによシ分解し、ガス発生をおこすことがある。また、
−次電池でも導電材が不要となれば容量を増加させるこ
とができる。
発明が解決しようとする問題点
上記のガス発生の現象は、正極の電子導電性を保つため
に添加するカーボンの層状格子中に上記の１ｖ付近でリ
チウムイオンが挿入されるときに、そのリチウムイオン
を挿入されたカーボン自身が逆に触媒となって作用し、
電解液を分解させるためにおこると言われておシ、現実
に電池でも時々認められるものである。
に添加するカーボンの層状格子中に上記の１ｖ付近でリ
チウムイオンが挿入されるときに、そのリチウムイオン
を挿入されたカーボン自身が逆に触媒となって作用し、
電解液を分解させるためにおこると言われておシ、現実
に電池でも時々認められるものである。
リチウム電池の正極活物質は、必ずしも全部が導電性に
富むものばかりではないために、放電中に内部抵抗によ
る分極を避ける目的で、上記のカーボンを添加している
わけである。このカーボンが放電中に条件により、上記
の理由によりガス発生をおこすものである。この現象を
避けるために３ペー／ 一次電池では、通常負極容量律速の構成にしている。し
かし、二次電池では負極リチウムの可逆性に問題がある
ので通常正極容量律速とし、過放電を禁止してこの問題
を回避している。このカーボンの代りになる導電材とし
て金属粉末が考えられるが、例えば金粉末やチタニウム
粉末以外では正極活物質の電位の方が高いため、正極中
から金属粉末が溶出する結果となり、使用が困難であり
、また、コスト上からも使用できにくい。
富むものばかりではないために、放電中に内部抵抗によ
る分極を避ける目的で、上記のカーボンを添加している
わけである。このカーボンが放電中に条件により、上記
の理由によりガス発生をおこすものである。この現象を
避けるために３ペー／ 一次電池では、通常負極容量律速の構成にしている。し
かし、二次電池では負極リチウムの可逆性に問題がある
ので通常正極容量律速とし、過放電を禁止してこの問題
を回避している。このカーボンの代りになる導電材とし
て金属粉末が考えられるが、例えば金粉末やチタニウム
粉末以外では正極活物質の電位の方が高いため、正極中
から金属粉末が溶出する結果となり、使用が困難であり
、また、コスト上からも使用できにくい。
その他には、導電性の金属酸化物、例えば酸化レニウム
などを導電材として用いる考えがある。
などを導電材として用いる考えがある。
この場合確かにガス発生などはおこらないが、導電性の
面からの添加量の問題や添加量が増加するにつれて正極
の容量が減少していく問題、あるいはコストの問題があ
り、実用的には無理がある。
面からの添加量の問題や添加量が増加するにつれて正極
の容量が減少していく問題、あるいはコストの問題があ
り、実用的には無理がある。
このように、二次電池では導電助材の材質や性質が問題
となっており、使用する条件に制限がある０ 本発明は、上記のような従来の問題点を解消し製造が容
易な正極を提供するものである。
となっており、使用する条件に制限がある０ 本発明は、上記のような従来の問題点を解消し製造が容
易な正極を提供するものである。
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するために本発明は、タングステン酸
リチウム（Ｌｉ２ＷＯ４）の水溶液中に正極活物質を浸
漬し攪拌ののち乾燥して水分を蒸発させ、次に熱処理す
ることで正極活物質の表面にＬｉ２ＷＯ４の導電性薄膜
層を形成させるものである。
リチウム（Ｌｉ２ＷＯ４）の水溶液中に正極活物質を浸
漬し攪拌ののち乾燥して水分を蒸発させ、次に熱処理す
ることで正極活物質の表面にＬｉ２ＷＯ４の導電性薄膜
層を形成させるものである。
作用
この構成によれば、活物質の表面が電子導電性の薄膜層
で被覆されているので、導電材の添加が不要となり、放
電時に１ｖ付近に達してもガス発生することもなく、シ
かも、溶解や容量減少などの問題もなくなる。また、こ
のＬｉ ２ＷＯ、ないしＷＯ５はリチウムイオン導電性
があるので、活物質中へのリチウムイオンの拡散には問
題がない。
で被覆されているので、導電材の添加が不要となり、放
電時に１ｖ付近に達してもガス発生することもなく、シ
かも、溶解や容量減少などの問題もなくなる。また、こ
のＬｉ ２ＷＯ、ないしＷＯ５はリチウムイオン導電性
があるので、活物質中へのリチウムイオンの拡散には問
題がない。
実施例
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
図は１実施例としてリチウムに酸化マンガン系の扁平形
有機電解液電池を示す。図中１は、厚さ０．２５ｍｍの
耐食性ステンレス鋼製のケース、２は同じ材質からなる
封口板、３は容量９５ｍＡｈ５ ページ のリチウムシート、４はケースの内面にスポット溶接し
たチタンのエキスパンデッドメタル、５は二酸化マンガ
ン正極で、外径１４・ｓｍｍ、厚さ０・６ｍｍの寸法を
もつ。６はポリプロピレン製不織布のセパレータで、１
モル／６の六フフ化リン酸リチウム濃度を有する炭酸プ
ロピレンと炭酸エチレンとジメトキシエタンの等体積混
合溶媒の所定量を注液している。７はポリプロピレン製
のガスケットである。
有機電解液電池を示す。図中１は、厚さ０．２５ｍｍの
耐食性ステンレス鋼製のケース、２は同じ材質からなる
封口板、３は容量９５ｍＡｈ５ ページ のリチウムシート、４はケースの内面にスポット溶接し
たチタンのエキスパンデッドメタル、５は二酸化マンガ
ン正極で、外径１４・ｓｍｍ、厚さ０・６ｍｍの寸法を
もつ。６はポリプロピレン製不織布のセパレータで、１
モル／６の六フフ化リン酸リチウム濃度を有する炭酸プ
ロピレンと炭酸エチレンとジメトキシエタンの等体積混
合溶媒の所定量を注液している。７はポリプロピレン製
のガスケットである。
正極５は、純水５０ＣＣにＬｉ２ＷＯ４２，６ｇ（０，
０１モル）を溶解させたのち、市販の電解二酸化マンガ
ン８６・９ｇ（１モル）を加え、２時間攪拌を行ない、
８０”Ｃ，で１ｏ時間乾燥する。このあと、酸素ガス気
流下（１ｅ／分）にて２５０’Ｃ。
０１モル）を溶解させたのち、市販の電解二酸化マンガ
ン８６・９ｇ（１モル）を加え、２時間攪拌を行ない、
８０”Ｃ，で１ｏ時間乾燥する。このあと、酸素ガス気
流下（１ｅ／分）にて２５０’Ｃ。
で６時間熱処理する。この材料ｌＸ線回折にかけるとＬ
ｉ ２ＷＯ４の存在が確認された。この１００重量部に
フッ素樹脂結着剤１０重量部を加え混合する。このｏ、
３２ｇ （ａ２ｍＡｈ ）を上記の寸法に成型する。こ
の成型したベンツ）ｉ５ｍｍＨＨの減圧下で２５０℃に
て３時間乾燥し、電池組立てに６ベー７ 供した。これを電池人とする。
ｉ ２ＷＯ４の存在が確認された。この１００重量部に
フッ素樹脂結着剤１０重量部を加え混合する。このｏ、
３２ｇ （ａ２ｍＡｈ ）を上記の寸法に成型する。こ
の成型したベンツ）ｉ５ｍｍＨＨの減圧下で２５０℃に
て３時間乾燥し、電池組立てに６ベー７ 供した。これを電池人とする。
また、比較のために同じく電解二酸化マンガンを同一条
件で熱処理し、その１００ｎｔＪ部にそれぞれカーボン
・ブラック５重量部、１０ｆｆｉ量部を加え、次にそれ
らのおのおのにフッ素樹脂結着剤１０重量部を加え混合
する。それらの０．２７ｇ（ｅ９ｍＡｈ）と０．２１
ｇ （５４ｍＡｈ）ｉ同じく上記の寸法に成型し、同一
条件下で乾燥し、電池組立てに供した。これらの電池を
それぞれＢ、 Ｃとする。電池の寸法はいずれも外径
２０ｍｍ、総高１・６ｍｍである。
件で熱処理し、その１００ｎｔＪ部にそれぞれカーボン
・ブラック５重量部、１０ｆｆｉ量部を加え、次にそれ
らのおのおのにフッ素樹脂結着剤１０重量部を加え混合
する。それらの０．２７ｇ（ｅ９ｍＡｈ）と０．２１
ｇ （５４ｍＡｈ）ｉ同じく上記の寸法に成型し、同一
条件下で乾燥し、電池組立てに供した。これらの電池を
それぞれＢ、 Ｃとする。電池の寸法はいずれも外径
２０ｍｍ、総高１・６ｍｍである。
上記の電池Ａ−Ｃｉ２０℃にて１にΩおよび３゜ＫΩの
負荷のもとでＯＶまで放電し、このときの放電容量と３
０にΩ負荷での電池総高の変化、また６０℃にて４０日
間保存したときの内部抵抗値を次の表に示す。
負荷のもとでＯＶまで放電し、このときの放電容量と３
０にΩ負荷での電池総高の変化、また６０℃にて４０日
間保存したときの内部抵抗値を次の表に示す。
（以下余白）
また、電池人をｓ、５Ｖ−４で充電したが、容量・電圧
挙動、電池形状に問題はみられなかった。
挙動、電池形状に問題はみられなかった。
以上の説明から明らかなように、正極活物質の表面にリ
チウムイオンおよび電子導電性のタングステン酸リチウ
ム（Ｌｉ２ＷＯ４）の被膜を形成せしめることにより、
高率放電が可能で、十分な容量が得られ、低率放電にお
いても大きな容量を得ることができ、また、ＯＶまで放
電してもガス発生にともなう電池のふくれは殆んどない
。加えて、この電池を高温保存しても異常は認められず
、性能が維持される効果がある。
チウムイオンおよび電子導電性のタングステン酸リチウ
ム（Ｌｉ２ＷＯ４）の被膜を形成せしめることにより、
高率放電が可能で、十分な容量が得られ、低率放電にお
いても大きな容量を得ることができ、また、ＯＶまで放
電してもガス発生にともなう電池のふくれは殆んどない
。加えて、この電池を高温保存しても異常は認められず
、性能が維持される効果がある。
発明の効果
このように、本発明は正極活物質の表面にＬｉ２ＷＯ４
の導電性薄膜をもうけることにより、高。
の導電性薄膜をもうけることにより、高。
低率放電および高温貯蔵性とともに良好な性能をもつ有
機電解液電池用正極活物質の製造法を提供するものであ
る。
機電解液電池用正極活物質の製造法を提供するものであ
る。
図は、本発明の実施例における扁平形成池の縦断面図を
示す。 １・・・・・・ケース、２・・・・・・封口板、３・・
・・・・負極、４・・・・・・正極。
示す。 １・・・・・・ケース、２・・・・・・封口板、３・・
・・・・負極、４・・・・・・正極。
Claims (1)
- 軽金属を活物質とした負極と、正極と、有機電解液とか
らなる電池の正極活物質の製造法であって、前記正極は
タングステン酸リチウムの水溶液中に予め正極活物質を
浸漬・乾燥ののち熱処理し、正極活物質の表面にタング
ステン酸リチウムの薄膜層をもうけることを特徴とする
有機電解液電池用正極活物質の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60279517A JPS62139260A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 有機電解液電池用正極活物質の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60279517A JPS62139260A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 有機電解液電池用正極活物質の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62139260A true JPS62139260A (ja) | 1987-06-22 |
Family
ID=17612136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60279517A Pending JPS62139260A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 有機電解液電池用正極活物質の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62139260A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077225A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体および全固体電池 |
| WO2012105048A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 被覆活物質、電池および被覆活物質の製造方法 |
| JP2013125732A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 |
| CN110383542A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-10-25 | 株式会社Lg化学 | 含富锂锂锰基氧化物及其上的锂钨化合物或额外钨化合物的正极活性材料及含该材料的锂二次电池正极 |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP60279517A patent/JPS62139260A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012077225A1 (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体および全固体電池 |
| JP5516755B2 (ja) * | 2010-12-10 | 2014-06-11 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体および全固体電池 |
| WO2012105048A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 被覆活物質、電池および被覆活物質の製造方法 |
| JP5472492B2 (ja) * | 2011-02-04 | 2014-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池 |
| JP2013125732A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 |
| CN110383542A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-10-25 | 株式会社Lg化学 | 含富锂锂锰基氧化物及其上的锂钨化合物或额外钨化合物的正极活性材料及含该材料的锂二次电池正极 |
| US11289695B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-03-29 | Lg Energy Solution, Ltd. | Positive electrode active material comprising lithium-rich lithium manganese-based oxide and further comprising lithium tungsten compound, or additionally tungsten compound on the lithium-rich lithium manganese-based oxide, and positive electrode for lithium secondary battery comprising the same |
| CN110383542B (zh) * | 2017-09-29 | 2022-06-14 | 株式会社Lg化学 | 含富锂锂锰基氧化物及其上的锂钨化合物或额外钨化合物的正极活性材料及锂二次电池正极 |
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