JPH0237661B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0237661B2 JPH0237661B2 JP58045079A JP4507983A JPH0237661B2 JP H0237661 B2 JPH0237661 B2 JP H0237661B2 JP 58045079 A JP58045079 A JP 58045079A JP 4507983 A JP4507983 A JP 4507983A JP H0237661 B2 JPH0237661 B2 JP H0237661B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- magnesia
- battery
- molten salt
- porous
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/399—Cells with molten salts
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、負極にリチウムあるいはリチウム合
金を、正極に硫化鉄、二硫化鉄などを用い、セパ
レータに多孔質のマグネシア粒子を用いる溶融塩
電池に関するものである。
金を、正極に硫化鉄、二硫化鉄などを用い、セパ
レータに多孔質のマグネシア粒子を用いる溶融塩
電池に関するものである。
従来、溶融塩を用いる高温形の電池において
は、セパレータ材質として、電池の作動温度であ
る500℃前後での安定性、溶融塩中での耐蝕性、
活物質に対する反応性等の面から窒化ホウ素とマ
グネシアが検討されている。窒化ホウ素を素材と
したセパレータは、窒化ホウ素をフエルト化する
ことにより多孔質にして用いている。このフエル
トセパレータは多孔度も90％弱の大きな値を示
し、電気的絶縁性などの電池のセパレータに要求
される特性を充分に満足しているものの、セパレ
ータを多孔質とするためのフエルト化の価格が非
常に高い上、活物質の保持が不充分であるという
問題があつた。また窒化ホウ素はそのままでは溶
融塩に濡れないため、窒化ホウ素をフエルト化し
た後、熱分解によりマグネシアを生成する硝酸マ
グネシウムなどを用いて繊維の表面にマグネシア
を析出させて、溶融塩への濡れ性を改善するとい
つた処理の工程を要した。
は、セパレータ材質として、電池の作動温度であ
る500℃前後での安定性、溶融塩中での耐蝕性、
活物質に対する反応性等の面から窒化ホウ素とマ
グネシアが検討されている。窒化ホウ素を素材と
したセパレータは、窒化ホウ素をフエルト化する
ことにより多孔質にして用いている。このフエル
トセパレータは多孔度も90％弱の大きな値を示
し、電気的絶縁性などの電池のセパレータに要求
される特性を充分に満足しているものの、セパレ
ータを多孔質とするためのフエルト化の価格が非
常に高い上、活物質の保持が不充分であるという
問題があつた。また窒化ホウ素はそのままでは溶
融塩に濡れないため、窒化ホウ素をフエルト化し
た後、熱分解によりマグネシアを生成する硝酸マ
グネシウムなどを用いて繊維の表面にマグネシア
を析出させて、溶融塩への濡れ性を改善するとい
つた処理の工程を要した。
マグネシアは現在までのところ、繊維化が行わ
れていないため、マグネシア粉末をセパレータに
用いる試みが行われている。しかし粉末を用いる
セパレータは、多孔度が50％前後と小さく、その
ために電池での活物質利用率も低い値にとどまつ
てしまう。それに電池組立て時においても、粉末
のため取扱いが不便で、電解質粉末と共に加圧成
形して板状にするなどの処理を必要とするといつ
た欠点があつた。
れていないため、マグネシア粉末をセパレータに
用いる試みが行われている。しかし粉末を用いる
セパレータは、多孔度が50％前後と小さく、その
ために電池での活物質利用率も低い値にとどまつ
てしまう。それに電池組立て時においても、粉末
のため取扱いが不便で、電解質粉末と共に加圧成
形して板状にするなどの処理を必要とするといつ
た欠点があつた。
本発明は、これらの欠点を改良し、安価で取扱
いが容易な上、溶融塩への濡れも良く、充分な多
孔度を有するセパレータを使用した電池を提供す
るものである。
いが容易な上、溶融塩への濡れも良く、充分な多
孔度を有するセパレータを使用した電池を提供す
るものである。
以下その実施例について詳述する。
多孔質のマグネシア粒子は、平均粒径0.3μの重
質マグネシアと、硝酸マグネシウムを原料にして
製造した。まず重質マグネシアに対して、硝酸マ
グネシウム水溶液をマグネシアに換算して２重量
％添加し、押し出し造粒法により顆粒状とした
後、この顆粒を1000℃で焼成して、多孔質でかつ
取扱いに充分耐える強度を有する粒子を得た。
質マグネシアと、硝酸マグネシウムを原料にして
製造した。まず重質マグネシアに対して、硝酸マ
グネシウム水溶液をマグネシアに換算して２重量
％添加し、押し出し造粒法により顆粒状とした
後、この顆粒を1000℃で焼成して、多孔質でかつ
取扱いに充分耐える強度を有する粒子を得た。
次にこの多孔質粒子の100〜150μの粒度のもの
を用いて、第１図に示すような本発明になるリチ
ウム−硫化鉄電池を組み、放電試験を行つた。図
において１は硫化鉄を活物質とする正極で、硫化
鉄の粉末の50μから300μの粒度のものに、電解質
の塩化リチウム−塩化カリウムの50μから150μの
粒度のものを15重量％添加し、ハニカム形状の集
電体に充填した後、室温にて100MPaで加圧成形
し、板状としたものである。なお、極板表面には
活物質保持のための200メツシユのステンレス鋼
製の網を有する。２は本発明による多孔質のマグ
ネシア粒子を極間に充填することにより形成した
セパレータで、３はリチウム−アルミニウム合金
を活物質とする負極である。負極も正極と同様
に、ハニカム形状の集電体中に、50μから300μま
での粒度のリチウム−アルミニウム合金粉末と
50μから100μまでの粒度の電解質粉末15重量％を
充填し、室温にて100MPaで加圧成形した板状体
である。負極においても活物質保持のための200
メツシユのステンレス鋼製の網を有する。電解質
には54重量％塩化リチウム−塩化カリウムの溶融
塩を用いた。電池の作動温度は470℃とした。な
お、正極の容量は25Ahとし、負極容量は正極の
1.3倍とした。
を用いて、第１図に示すような本発明になるリチ
ウム−硫化鉄電池を組み、放電試験を行つた。図
において１は硫化鉄を活物質とする正極で、硫化
鉄の粉末の50μから300μの粒度のものに、電解質
の塩化リチウム−塩化カリウムの50μから150μの
粒度のものを15重量％添加し、ハニカム形状の集
電体に充填した後、室温にて100MPaで加圧成形
し、板状としたものである。なお、極板表面には
活物質保持のための200メツシユのステンレス鋼
製の網を有する。２は本発明による多孔質のマグ
ネシア粒子を極間に充填することにより形成した
セパレータで、３はリチウム−アルミニウム合金
を活物質とする負極である。負極も正極と同様
に、ハニカム形状の集電体中に、50μから300μま
での粒度のリチウム−アルミニウム合金粉末と
50μから100μまでの粒度の電解質粉末15重量％を
充填し、室温にて100MPaで加圧成形した板状体
である。負極においても活物質保持のための200
メツシユのステンレス鋼製の網を有する。電解質
には54重量％塩化リチウム−塩化カリウムの溶融
塩を用いた。電池の作動温度は470℃とした。な
お、正極の容量は25Ahとし、負極容量は正極の
1.3倍とした。
本発明による多孔質のマグネシア粒子を極間に
流し込むことにより形成したセパレータの多孔度
は79％と大きな値を示し、その細孔分布は第２図
に示すごとく、30μ前後の細孔と0.1μ以下の微小
な細孔が存在する。前者の細孔は粒子間の間隙に
よるものであり、後者の微小な細孔は粒子の内部
に分布するものであるが、粒子間の間隙は活物質
の粒径より小さく、セパレータ層で充分に活物質
が保持できることがわかる。
流し込むことにより形成したセパレータの多孔度
は79％と大きな値を示し、その細孔分布は第２図
に示すごとく、30μ前後の細孔と0.1μ以下の微小
な細孔が存在する。前者の細孔は粒子間の間隙に
よるものであり、後者の微小な細孔は粒子の内部
に分布するものであるが、粒子間の間隙は活物質
の粒径より小さく、セパレータ層で充分に活物質
が保持できることがわかる。
電池試験においては、本発明による多孔質のマ
グネシア粒子を用いた電池の2.5A充放電時の正
極活物質利用率が83％と高い値を示した。同様の
構成で多孔度46％のマグネシア粉末セパレータを
用いた電池では、活物質利用率は64％にとどま
り、多孔度89％の窒化ホウ素フエルトセパレータ
を用いたものも86％と、本発明によるセパレータ
と同等の値となつた。
グネシア粒子を用いた電池の2.5A充放電時の正
極活物質利用率が83％と高い値を示した。同様の
構成で多孔度46％のマグネシア粉末セパレータを
用いた電池では、活物質利用率は64％にとどま
り、多孔度89％の窒化ホウ素フエルトセパレータ
を用いたものも86％と、本発明によるセパレータ
と同等の値となつた。
以上の説明及び実施例から明らかなように、本
発明は、従来のセパレータの欠点を改良し、安価
なマグネシウム化合物を原料として、多孔質で、
溶融塩への濡れも良好な上、充分に活物質が保持
されるセパレータを用いた溶融塩電池を提供する
ものである。
発明は、従来のセパレータの欠点を改良し、安価
なマグネシウム化合物を原料として、多孔質で、
溶融塩への濡れも良好な上、充分に活物質が保持
されるセパレータを用いた溶融塩電池を提供する
ものである。
本発明による電池の組立ては、電槽内に正、負
極板を挿入した後、極間に多孔質のマグネシア粒
子を流し込むという簡単な工程で行えるという利
点も併せて有する。
極板を挿入した後、極間に多孔質のマグネシア粒
子を流し込むという簡単な工程で行えるという利
点も併せて有する。
第１図は本発明になる電池の一実施例を示す断
面図、第２図は水銀圧入法により測定した本発明
による多孔質のマグネシア粒子を用いたセパレー
タの細孔分布図である。 １……正極、２……多孔質のマグネシア粒子を
用いたセパレータ、３……負極。
面図、第２図は水銀圧入法により測定した本発明
による多孔質のマグネシア粒子を用いたセパレー
タの細孔分布図である。 １……正極、２……多孔質のマグネシア粒子を
用いたセパレータ、３……負極。
Claims (1)
- １ 負極にリチウムあるいはリチウム合金を、正
極に金属硫化物を用いた溶融塩電池において、セ
パレータとして平均粒径0.3μのマグネシア粉末か
ら形成した100〜150μの多孔質マグネシア粒子を
正・負極間に介在させたことを特徴とする溶融塩
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045079A JPS59169075A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 溶融塩電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045079A JPS59169075A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 溶融塩電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59169075A JPS59169075A (ja) | 1984-09-22 |
| JPH0237661B2 true JPH0237661B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=12709320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58045079A Granted JPS59169075A (ja) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | 溶融塩電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59169075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3002656U (ja) * | 1994-03-31 | 1994-09-27 | 藤井電工株式会社 | 墜落防止用安全器 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2226366C (en) * | 1995-08-28 | 2002-05-21 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Novel battery and method for producing the same |
| JP5569200B2 (ja) * | 2010-07-08 | 2014-08-13 | 住友電気工業株式会社 | 溶融塩電池 |
| CN113130840B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-08-26 | 中国工程物理研究院电子工程研究所 | 一种具有高性能的热电池正极材料及其制备方法 |
-
1983
- 1983-03-16 JP JP58045079A patent/JPS59169075A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3002656U (ja) * | 1994-03-31 | 1994-09-27 | 藤井電工株式会社 | 墜落防止用安全器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59169075A (ja) | 1984-09-22 |
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