JPS59128772A - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPS59128772A JPS59128772A JP453783A JP453783A JPS59128772A JP S59128772 A JPS59128772 A JP S59128772A JP 453783 A JP453783 A JP 453783A JP 453783 A JP453783 A JP 453783A JP S59128772 A JPS59128772 A JP S59128772A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- porous carbon
- carbon body
- battery
- pores
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は非水溶媒電池に関し、特に正極材料を改良した
非水溶媒電池に係る。
非水溶媒電池に係る。
負極活物質としてリチウム、ナトリウムを用いた非水溶
媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、し
かも作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓2時計
、メモリのバックアップ電源として多用されている。か
かる′酸性は負極、電解液、正極からイを成されており
、一般に負極としてリチウムやナトリウムなどのアルカ
リ金属を、電解液としてプロピレンカーがネート、γ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタンなどの非水溶媒中に
過塩木酸リチウム、ホウフッ化リチウムなどの電解質を
溶解してなる溶液を、正極として二酸化マンガン、フッ
化黒鉛等を、夫々用いている。
媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、し
かも作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓2時計
、メモリのバックアップ電源として多用されている。か
かる′酸性は負極、電解液、正極からイを成されており
、一般に負極としてリチウムやナトリウムなどのアルカ
リ金属を、電解液としてプロピレンカーがネート、γ−
ブチロラクトン、ジメトキシエタンなどの非水溶媒中に
過塩木酸リチウム、ホウフッ化リチウムなどの電解質を
溶解してなる溶液を、正極として二酸化マンガン、フッ
化黒鉛等を、夫々用いている。
上述した電池の中でも負極にリチウムを用い、塩化チオ
ニル(SOCl2)を主正極活物質とした、いわゆるリ
チウム塩化チオニル系電池は、特にエネルギー密度が大
きいため注目されている。
ニル(SOCl2)を主正極活物質とした、いわゆるリ
チウム塩化チオニル系電池は、特にエネルギー密度が大
きいため注目されている。
こうした電池は多孔質炭素体及び金属集電体からなる正
極を有し、一般に塩化リチウム(LiC4)及び塩化ア
ルミニウム(htct3>を溶解した塩化チオニル(S
OCl2 )を電解液として用いている。
極を有し、一般に塩化リチウム(LiC4)及び塩化ア
ルミニウム(htct3>を溶解した塩化チオニル(S
OCl2 )を電解液として用いている。
したがって、5OCt2は正極活物質と電解液との双方
を兼用している。
を兼用している。
ところで、5OCt2を正極活物質とする電池において
、負極反応は負極金属が金属イオンとして電解液中に溶
解する反応であり、一方正極反応はその正極の一構成材
である多孔質炭素体上で起こシ、反応主成物が該多孔質
炭素体表面に主成する反応である。しかし表から、アセ
チレンブラックをポリテトラフルオロエチレン等のポリ
マー結着材と共に混合し、所定形状に成形した後、乾燥
して得た多孔質炭素体からなる正極を有する従来の電池
では、前記反応主成物が該多孔質炭素体上に作られると
、電極反応が構しく阻害され、放電容量が低下する。し
かも、前記電池では、大電流放電では1.低電流放電に
比べて放電効率が著しく低下するという欠点があった。
、負極反応は負極金属が金属イオンとして電解液中に溶
解する反応であり、一方正極反応はその正極の一構成材
である多孔質炭素体上で起こシ、反応主成物が該多孔質
炭素体表面に主成する反応である。しかし表から、アセ
チレンブラックをポリテトラフルオロエチレン等のポリ
マー結着材と共に混合し、所定形状に成形した後、乾燥
して得た多孔質炭素体からなる正極を有する従来の電池
では、前記反応主成物が該多孔質炭素体上に作られると
、電極反応が構しく阻害され、放電容量が低下する。し
かも、前記電池では、大電流放電では1.低電流放電に
比べて放電効率が著しく低下するという欠点があった。
本発明は放電容量及び大電流放電時での放電効率の優れ
た非水溶媒電池を提供しようとするものである。
た非水溶媒電池を提供しようとするものである。
本発明者は正極の多孔竹炭素体表面での反応主成物によ
る電極反応の阻害化が該多孔質炭素体の気孔率や気孔径
に顕著に影響されることに着目し、気孔率、気孔径を特
定化すると共に、特定化した径の気孔の占有割合を規定
した多孔質炭素体からなる正極を用いることによって、
放電力量及び大電流放電時での放電効率の優れた非水溶
媒電池を見い出したものである。
る電極反応の阻害化が該多孔質炭素体の気孔率や気孔径
に顕著に影響されることに着目し、気孔率、気孔径を特
定化すると共に、特定化した径の気孔の占有割合を規定
した多孔質炭素体からなる正極を用いることによって、
放電力量及び大電流放電時での放電効率の優れた非水溶
媒電池を見い出したものである。
すなわち、本発明は缶体内面に設けられたアルカリ金属
からなる筒状の負極と、この負極内側の缶体内にセパレ
ータを介して配設され、多孔質炭素体及び金属集電体か
らなる正極と、前記缶体内に収容された塩化チオニルを
主成分とし、正極活物質を兼ねる電解液とを具備した非
水溶媒′電池において、前記正極の多孔質炭素体として
気孔率が70〜85%で、0.1〜2 tsnの細孔が
全気孔の30チ以上占める構造のものを用いたことを特
徴とするものである。
からなる筒状の負極と、この負極内側の缶体内にセパレ
ータを介して配設され、多孔質炭素体及び金属集電体か
らなる正極と、前記缶体内に収容された塩化チオニルを
主成分とし、正極活物質を兼ねる電解液とを具備した非
水溶媒′電池において、前記正極の多孔質炭素体として
気孔率が70〜85%で、0.1〜2 tsnの細孔が
全気孔の30チ以上占める構造のものを用いたことを特
徴とするものである。
上記多孔質炭素体の気孔率を限定した理由はその気孔率
を70チ未満にすると、反応効率の低下を招き、かとい
って85%を越えると、多孔質炭素体の強度低下等を招
くからである。また、この多孔質炭素体中の気孔の30
チ以上の気孔の径を限定した理由はその気孔径を0.1
μm未満にすると、正極活物質である塩化チオニルの反
応上酸物により気孔が塞がれて電池の機能低下を招き、
かといって2μmを越えると、多孔質炭素体の反応面積
が低下し、ひいては反応効率の低下を招くからである。
を70チ未満にすると、反応効率の低下を招き、かとい
って85%を越えると、多孔質炭素体の強度低下等を招
くからである。また、この多孔質炭素体中の気孔の30
チ以上の気孔の径を限定した理由はその気孔径を0.1
μm未満にすると、正極活物質である塩化チオニルの反
応上酸物により気孔が塞がれて電池の機能低下を招き、
かといって2μmを越えると、多孔質炭素体の反応面積
が低下し、ひいては反応効率の低下を招くからである。
更に、0.1〜2μmの気孔の全気孔中の占有割合を限
定した理由は、その占有割合を301未満にすると反応
効率の増大化を十分達成できなくなるからである。
定した理由は、その占有割合を301未満にすると反応
効率の増大化を十分達成できなくなるからである。
上記正極は例えば以下に示す方法によシ製造される。カ
ーデンブラック等の炭素材にポリテトラフルオロエチレ
ン等のポリマー結着剤を混合し、エチルアルコール等の
溶剤を添加して充分に攪拌、混練した後、この混線物を
金網、パンチメタル、エキスノJ?ンドメタル等の金属
集電5一 体に圧着し、乾燥することによシ正極を造る。
ーデンブラック等の炭素材にポリテトラフルオロエチレ
ン等のポリマー結着剤を混合し、エチルアルコール等の
溶剤を添加して充分に攪拌、混練した後、この混線物を
金網、パンチメタル、エキスノJ?ンドメタル等の金属
集電5一 体に圧着し、乾燥することによシ正極を造る。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図はリチウム塩化チオニル電池の断面図であシ、図
中の1は負極端子を兼ねる上面が開口された例えばステ
ンレス製の缶体である。この缶体1の内面には金属リチ
ウムからなる筒状の負極2が圧着されている。この負極
2の内側の缶体1内には正極互が該負極2の内面に配置
されたガラス繊維の不織布からなる七ノやレータ4を介
して設けられている。なお、正極互と缶体1底面との間
には絶縁紙5が介装されている。
中の1は負極端子を兼ねる上面が開口された例えばステ
ンレス製の缶体である。この缶体1の内面には金属リチ
ウムからなる筒状の負極2が圧着されている。この負極
2の内側の缶体1内には正極互が該負極2の内面に配置
されたガラス繊維の不織布からなる七ノやレータ4を介
して設けられている。なお、正極互と缶体1底面との間
には絶縁紙5が介装されている。
前記正極1は気孔率70〜85%、0.1〜2μmの気
孔が全気孔中の30チ以上を占める筒状の多孔質炭素体
6と、この多孔質炭素体6の中空部内面に配設された筒
状の金属集電体7とから構成されている。
孔が全気孔中の30チ以上を占める筒状の多孔質炭素体
6と、この多孔質炭素体6の中空部内面に配設された筒
状の金属集電体7とから構成されている。
また、前記正極l上方の缶体1内には前記セパレータ4
に支持された絶縁紙8が配設されて6一 いる。前記缶体1の上面開口部にはメタルトップ9がレ
ーザ溶接等によシ封着されている。このメタルトップ9
の中心には穴10が開孔されている。前記缶体1内には
LiAlCl4を溶解した塩化チオニル(SOCl2)
溶液からなる電解液が前記穴10を通して注入、収容さ
れている。また、前記メタルトップ9の穴10には正極
端子11がメタル−ガラスシール材12により電気的に
絶縁され、固定されている。この正極端子1ノしかして
、本発明によれば正極1の多孔質炭素体6は気孔率が7
0〜85 % 、 0.1〜2μmの気孔が全気孔中の
30チ以上占める構造になっているため、正極活物質の
多孔質炭素体6への供給を容易にすると共に反応表面積
の増大化が図られ、その結果、高率放電特性に優れ、放
電容量の大きいリチウム塩化チオニル電池を得ることが
できる。
に支持された絶縁紙8が配設されて6一 いる。前記缶体1の上面開口部にはメタルトップ9がレ
ーザ溶接等によシ封着されている。このメタルトップ9
の中心には穴10が開孔されている。前記缶体1内には
LiAlCl4を溶解した塩化チオニル(SOCl2)
溶液からなる電解液が前記穴10を通して注入、収容さ
れている。また、前記メタルトップ9の穴10には正極
端子11がメタル−ガラスシール材12により電気的に
絶縁され、固定されている。この正極端子1ノしかして
、本発明によれば正極1の多孔質炭素体6は気孔率が7
0〜85 % 、 0.1〜2μmの気孔が全気孔中の
30チ以上占める構造になっているため、正極活物質の
多孔質炭素体6への供給を容易にすると共に反応表面積
の増大化が図られ、その結果、高率放電特性に優れ、放
電容量の大きいリチウム塩化チオニル電池を得ることが
できる。
次に、本発明の具体的な実施例を説明する。
実施例1
平均粒径40 mμm 、 DBP吸油1jly 20
0 cm!1/100 、qのストラフチャーの高度に
発達しだカーデンブラックにポリテトラフルオロエチレ
ンを10 wt%の割合で混合した後、エタノールを添
加して十分に混練した。この混線物をステンレス製網体
から々る金属集電体7と共に該集電体7が内周面に配置
されるように成形して円筒状物を作り、つづいて150
℃の真空下で乾燥して同金属集電体7の外周に圧着され
た円筒状の多孔質炭素体6を形成することにより正極支
を作製した。この正極lの多孔質炭素体6は気孔率が8
0係で、水銀圧入法によシ細孔分布を調べたところ、0
.1〜2μmの気孔が全体の37%を占めていた。次い
で、この正極旦を内周面に負極2が圧着された缶体1内
にセパレータ4を介して収納し、絶縁紙8の配置、メタ
ルトップ9の封着、更に缶体1内にメタルトップ9の穴
10を通してLiAlCl4を溶解した1、8 mol
濃度の塩化チオニル(SOCl2)溶液からなる電解液
を収容した後、予め金属集電体7とリードを介して接続
した正他端子11をメタルトップ9の穴10にシール材
12を介して固定し、第1図図示のAA サイズのリチ
ウム塩化チオニル電池を組立てた。
0 cm!1/100 、qのストラフチャーの高度に
発達しだカーデンブラックにポリテトラフルオロエチレ
ンを10 wt%の割合で混合した後、エタノールを添
加して十分に混練した。この混線物をステンレス製網体
から々る金属集電体7と共に該集電体7が内周面に配置
されるように成形して円筒状物を作り、つづいて150
℃の真空下で乾燥して同金属集電体7の外周に圧着され
た円筒状の多孔質炭素体6を形成することにより正極支
を作製した。この正極lの多孔質炭素体6は気孔率が8
0係で、水銀圧入法によシ細孔分布を調べたところ、0
.1〜2μmの気孔が全体の37%を占めていた。次い
で、この正極旦を内周面に負極2が圧着された缶体1内
にセパレータ4を介して収納し、絶縁紙8の配置、メタ
ルトップ9の封着、更に缶体1内にメタルトップ9の穴
10を通してLiAlCl4を溶解した1、8 mol
濃度の塩化チオニル(SOCl2)溶液からなる電解液
を収容した後、予め金属集電体7とリードを介して接続
した正他端子11をメタルトップ9の穴10にシール材
12を介して固定し、第1図図示のAA サイズのリチ
ウム塩化チオニル電池を組立てた。
実施例2
平均粒径30 mμm 、 DBP吸油量185 cm
3/100 gのストラフチャーのやや発達し九カーデ
ンブラックを用いて実施例1と同様な方法で正極を作製
した。なお、この正極の多孔質炭素体は気孔率が82係
で、0,1〜2μmの気孔の全気孔中の占有割合が34
q6のものであった。次いで、この正極を用いて実施例
1と同様な順序で第1図図示のリチウム塩化チオニル電
池を組立てた。
3/100 gのストラフチャーのやや発達し九カーデ
ンブラックを用いて実施例1と同様な方法で正極を作製
した。なお、この正極の多孔質炭素体は気孔率が82係
で、0,1〜2μmの気孔の全気孔中の占有割合が34
q6のものであった。次いで、この正極を用いて実施例
1と同様な順序で第1図図示のリチウム塩化チオニル電
池を組立てた。
比較例
平均粒径30 mμm11 DBP吸油量Zoo cI
n”/ 1009のストラックチャーのあまり発達して
いないカーがンブラックを用いて実施例1と同様に正極
を作製し、更にこの正極を用いて第1図図示と同構造の
リチウム塩化チオニル電池を組立てた。
n”/ 1009のストラックチャーのあまり発達して
いないカーがンブラックを用いて実施例1と同様に正極
を作製し、更にこの正極を用いて第1図図示と同構造の
リチウム塩化チオニル電池を組立てた。
なお、前記正極の多孔質炭素体は、気孔率が849−
チで、0.1〜2μmの気孔の全気孔中の占有割合が2
4チのものであった。
4チのものであった。
しかして、上記実施例1,2の霜:池及び比較例の電池
について放゛屯電流に対する放電容量の関係を調べたと
ころ、第2図に示す特性図を得た。なお、第2図中のA
は本実施例1の知;池における放電電流対放電、容量の
特性曲線、Bは本実施例2の電池の同特性曲線、Cは比
較例の電池の同特性曲線、である。この第2図から明ら
かな如く、本発明の電池(図中のA、B)は従来の電池
(図中のΦ)に比べて小電流放電ではその放電容量はほ
ぼ等しいが、大電流放電では放電容量が極めて大きいこ
とがわかる。
について放゛屯電流に対する放電容量の関係を調べたと
ころ、第2図に示す特性図を得た。なお、第2図中のA
は本実施例1の知;池における放電電流対放電、容量の
特性曲線、Bは本実施例2の電池の同特性曲線、Cは比
較例の電池の同特性曲線、である。この第2図から明ら
かな如く、本発明の電池(図中のA、B)は従来の電池
(図中のΦ)に比べて小電流放電ではその放電容量はほ
ぼ等しいが、大電流放電では放電容量が極めて大きいこ
とがわかる。
なお、上記実施例では正極として円筒状のものを用いた
が、これに限定されない。例えばカー?ンプラ、りとポ
リマー結着材との混線物を金属集電体に圧着して帯状物
とし、これを巻回して乾燥した渦巻状の正極を用いても
よい。
が、これに限定されない。例えばカー?ンプラ、りとポ
リマー結着材との混線物を金属集電体に圧着して帯状物
とし、これを巻回して乾燥した渦巻状の正極を用いても
よい。
以上詳述した如く、本発明によれば放電容量−10=
を大巾に向上し、かつ放電効率の優れた非水溶媒電池を
提供できるものである。
提供できるものである。
第1図は本発明の一実施例を示すリチウム塩化チオニル
電池の断面図、第2図は本発明の電池及び従来の電池に
おける放電電流と放電容量との関係を示す特性図である
。 1・・・缶体、2・・・負極、互・・・正極、4・・・
セパレータ、6・・・多孔質炭素体、7・・・金属集電
体、9・・・メタルトップ、11・・・正極端子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦11− 才1図 東京部品用区南品用3丁目4番 10号東芝電池株式会社内 0出 願 人 東芝電池株式会社 東京部品用区南品用3丁目4番 10号
電池の断面図、第2図は本発明の電池及び従来の電池に
おける放電電流と放電容量との関係を示す特性図である
。 1・・・缶体、2・・・負極、互・・・正極、4・・・
セパレータ、6・・・多孔質炭素体、7・・・金属集電
体、9・・・メタルトップ、11・・・正極端子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦11− 才1図 東京部品用区南品用3丁目4番 10号東芝電池株式会社内 0出 願 人 東芝電池株式会社 東京部品用区南品用3丁目4番 10号
Claims (1)
- 缶体内面に設けられたアルカリ金属からなる筒状の負極
と、この負極内側の缶体内にセA?レータを介して配設
され、多孔質炭素体及び金属集電体からなる正極と、前
記缶体内に収容された塩化チオニルを主成分とし、正極
活物質を兼ねた電解液とを具備した非水溶媒電池におい
て、前記正極の多孔質炭素体として気孔率70〜85チ
で、0.1〜2μmの細孔が全気孔の30チ以上占める
構造のものを用いたことを特徴とする非水溶媒電池。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP453783A JPS59128772A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 非水溶媒電池 |
DE8484100066T DE3485349D1 (de) | 1983-01-14 | 1984-01-04 | Nichtwaessrige elektrochemische zelle. |
EP19840100066 EP0118657B1 (en) | 1983-01-14 | 1984-01-04 | Non-aqueous electrochemical cell |
CA000445273A CA1222542A (en) | 1983-01-14 | 1984-01-13 | Non-aqueous electrochemical cell |
US07/129,902 US4767683A (en) | 1983-01-14 | 1987-12-07 | Non-aqueous electrochemical cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP453783A JPS59128772A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 非水溶媒電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59128772A true JPS59128772A (ja) | 1984-07-24 |
JPH0318308B2 JPH0318308B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=11586788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP453783A Granted JPS59128772A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59128772A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6119067A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-27 | Hitachi Maxell Ltd | 非水電解質電池の製造方法 |
US4790969A (en) * | 1987-07-16 | 1988-12-13 | Eveready Battery Company | Dry molded cathode collector for liquid cathode systems |
JP2006012840A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Saft (Soc Accumulateurs Fixes Traction) Sa | カーボン・エアロゲルのカソードを有する電池 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54116639A (en) * | 1978-01-31 | 1979-09-11 | Accumulateurs Fixes | Primary cell |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP453783A patent/JPS59128772A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54116639A (en) * | 1978-01-31 | 1979-09-11 | Accumulateurs Fixes | Primary cell |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6119067A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-27 | Hitachi Maxell Ltd | 非水電解質電池の製造方法 |
US4790969A (en) * | 1987-07-16 | 1988-12-13 | Eveready Battery Company | Dry molded cathode collector for liquid cathode systems |
JP2006012840A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Saft (Soc Accumulateurs Fixes Traction) Sa | カーボン・エアロゲルのカソードを有する電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0318308B2 (ja) | 1991-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS59128772A (ja) | 非水溶媒電池 | |
US2814663A (en) | Primary cell | |
JPH1197062A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
JPS6381762A (ja) | ボタン型アルカリ電池 | |
JPS6110863A (ja) | 非水電解液電池 | |
JPH0244105B2 (ja) | Hisuiyobaidenchi | |
JPS59171470A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPH0439187B2 (ja) | ||
JPS60200465A (ja) | 非水溶媒電池用電解液の製造方法 | |
JPH0317346B2 (ja) | ||
JPH0545022Y2 (ja) | ||
JPS614170A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JPS5951470A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPS58209068A (ja) | 電池 | |
JPS58137971A (ja) | 偏平型電池 | |
JPH01302659A (ja) | 有機溶媒電池 | |
JPH073785B2 (ja) | 非水電解液電池 | |
JPH0439188B2 (ja) | ||
JPS59149656A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPH0855626A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPS59209276A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPS59209274A (ja) | 非水溶媒電池 | |
JPH01309251A (ja) | 扁平形有機電解質電池 | |
JPS5987773A (ja) | 有機電解質電池 | |
JPH0547944B2 (ja) |