JPH0424825B2 - - Google Patents
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- JPH0424825B2 JPH0424825B2 JP59135001A JP13500184A JPH0424825B2 JP H0424825 B2 JPH0424825 B2 JP H0424825B2 JP 59135001 A JP59135001 A JP 59135001A JP 13500184 A JP13500184 A JP 13500184A JP H0424825 B2 JPH0424825 B2 JP H0424825B2
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Classifications
-
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
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-
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は二酸化硫黄を含有する非水性化学電池
に関し、さらに詳しくは無機質の二酸化硫黄電解
液を含む非水性化学電池に関する。
に関し、さらに詳しくは無機質の二酸化硫黄電解
液を含む非水性化学電池に関する。
従来の技術
商業的に生産しうる性能の有用な再充電可能な
電池の製造に伴なう一問題は、二酸化硫黄SO2を
含む電池から、通常必須とされる有機補助溶剤を
省くことであることが最近見出されている。有機
補助溶剤ならびにその他ほとんどの有機物質は不
可逆性の反応（ほぼ不可逆性の反応も含む）に引
き込まれる傾向があるけれども、理想的には再充
電可能な電池は、構成成分の実質上完全な可逆
（反応）性を必要とする。しかし、前記の如き有
機補助溶剤を省くと、SO2のみ（ほぼ純粋な溶
剤）の中に可溶性であると共に有効な導電度の電
解液を与える電解質塩を使用することが必要であ
つた。さらに別の要因（問題）、その目的に用い
られる電解質塩のあるものの価格が非常に高いこ
とである。アルカリおよびアルカリ土類金属のテ
トラウロロアルミニウム酸塩、テトラクロロ没食
子酸塩、テトラクロロインジウム酸塩、ならびに
クロボボレート塩（Clovoborate）類のような塩
類は、SO2のみの溶剤において有用であることが
見出されている（しかし、クロボボレート塩類は
非常に高価である）。そのような電池においては、
固体カソード活物質を用いることにより、SO2を
電池の唯一の溶剤として効果的に使用することが
可能である。しかし、すべての固体カソード活物
質がSO2をカソード活物質としている電池の容量
と有利に比較しうる電池容量を与えるわけではな
い。事実、従来どのカソード活物質が無機質SO2
含有電池環境中で使用可能であるかを確信をもつ
て予測することは、ほとんど不可能であつた。従
つて、例えば、同一金属の種々のハロゲン化物
（機能に関してはこれら通常均等であると考えら
れるけれども）は、殊に無機質のSO2含有電池環
境中では著しく異なる性質を有することが示され
ている。
電池の製造に伴なう一問題は、二酸化硫黄SO2を
含む電池から、通常必須とされる有機補助溶剤を
省くことであることが最近見出されている。有機
補助溶剤ならびにその他ほとんどの有機物質は不
可逆性の反応（ほぼ不可逆性の反応も含む）に引
き込まれる傾向があるけれども、理想的には再充
電可能な電池は、構成成分の実質上完全な可逆
（反応）性を必要とする。しかし、前記の如き有
機補助溶剤を省くと、SO2のみ（ほぼ純粋な溶
剤）の中に可溶性であると共に有効な導電度の電
解液を与える電解質塩を使用することが必要であ
つた。さらに別の要因（問題）、その目的に用い
られる電解質塩のあるものの価格が非常に高いこ
とである。アルカリおよびアルカリ土類金属のテ
トラウロロアルミニウム酸塩、テトラクロロ没食
子酸塩、テトラクロロインジウム酸塩、ならびに
クロボボレート塩（Clovoborate）類のような塩
類は、SO2のみの溶剤において有用であることが
見出されている（しかし、クロボボレート塩類は
非常に高価である）。そのような電池においては、
固体カソード活物質を用いることにより、SO2を
電池の唯一の溶剤として効果的に使用することが
可能である。しかし、すべての固体カソード活物
質がSO2をカソード活物質としている電池の容量
と有利に比較しうる電池容量を与えるわけではな
い。事実、従来どのカソード活物質が無機質SO2
含有電池環境中で使用可能であるかを確信をもつ
て予測することは、ほとんど不可能であつた。従
つて、例えば、同一金属の種々のハロゲン化物
（機能に関してはこれら通常均等であると考えら
れるけれども）は、殊に無機質のSO2含有電池環
境中では著しく異なる性質を有することが示され
ている。
発明の解決しようとする問題点
本発明の一目的は、SO2含有非水性化学電池、
殊に無機SO2含有電池において使用することがで
き、かつ高電池容量を与えるカソード活物質を提
供することである。
殊に無機SO2含有電池において使用することがで
き、かつ高電池容量を与えるカソード活物質を提
供することである。
問題点を解決するための手段
概して本発明は、アルカリまたはアルカリ土類
金属アノード（好まくはリチウム、リチウム混合
物またはリチウム合金のアノード）、SO2とその
中に可溶な電解質塩とからなる電解液、および
CoCl2からなるカソード、を有する化学電池に関
する。再充電可能な電池のためには、電解液は無
機質であるのが好ましい。ここにCoCl2は有用な
カソード活物質であることを見出した。
金属アノード（好まくはリチウム、リチウム混合
物またはリチウム合金のアノード）、SO2とその
中に可溶な電解質塩とからなる電解液、および
CoCl2からなるカソード、を有する化学電池に関
する。再充電可能な電池のためには、電解液は無
機質であるのが好ましい。ここにCoCl2は有用な
カソード活物質であることを見出した。
作用および効果
好ましくはCoCl2カソード活物質は、その重量
の10〜30％の範囲内の量の導電物質（例えばグラ
フアイトまたはカーボンブラツク）、およびその
重量の約５〜15％の範囲内の量の統合剤〔例えば
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）〕を混合
して用いる。
の10〜30％の範囲内の量の導電物質（例えばグラ
フアイトまたはカーボンブラツク）、およびその
重量の約５〜15％の範囲内の量の統合剤〔例えば
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）〕を混合
して用いる。
本発明に有用な電解質塩の例としては、SO2に
可溶である、アルミニウム、タンタル、ニオブ、
アンチモン、ガリウム、インジウムおよびクロボ
ボレートのアルカリおよびアルカリ土類金属ハロ
ゲン化物塩（錯塩）（殊にAlCl4 -、TaCl6 -、
SbCl6 -、SbCl6 -3、GaCl4 -、InCl4 -、B10Cl10 -2お
よびB12Cl12 -2のアニオンを有する塩類）がある。
これらの塩は、SO2中に低濃度（約１モル）で溶
解して使用する。あるいはこれらの塩は、SO2と
の関係で１：７までのモル当量比の比較的高濃度
で存在してもよい。好ましくはかかるSO2電解液
は無機質である。
可溶である、アルミニウム、タンタル、ニオブ、
アンチモン、ガリウム、インジウムおよびクロボ
ボレートのアルカリおよびアルカリ土類金属ハロ
ゲン化物塩（錯塩）（殊にAlCl4 -、TaCl6 -、
SbCl6 -、SbCl6 -3、GaCl4 -、InCl4 -、B10Cl10 -2お
よびB12Cl12 -2のアニオンを有する塩類）がある。
これらの塩は、SO2中に低濃度（約１モル）で溶
解して使用する。あるいはこれらの塩は、SO2と
の関係で１：７までのモル当量比の比較的高濃度
で存在してもよい。好ましくはかかるSO2電解液
は無機質である。
実施例
本発明の構成、作用および効果を以下の実施例
でさらに説明する。これらの実施例は説明の目的
のためのものであること、実施例中の具体的事項
に本発明が限定されるものでないことは了解され
よう。原料の％は重量％である。
でさらに説明する。これらの実施例は説明の目的
のためのものであること、実施例中の具体的事項
に本発明が限定されるものでないことは了解され
よう。原料の％は重量％である。
実施例 １
LiAlCl4およびSO2（モル当量比１：３）からな
る電解液20ｇ；それぞれが銅箔基板を有し、2.5
×4.1×0.05cmの寸法を有する二個のリチウム電
極；およびそれらの電極の間のニツケル製格子上
に担持された80％のCoCl2、12％のカーボンブラ
ツク（ノウリイ・ケミカル社Noury Chemical
Corp.の「Kejenblack EC」：商標）および８％
のPTFEからなるカソード1.8ｇ；を用いて電池
を作つた。そのカソードの寸法は2.5×4.1×0.13
cmであり、それぞれのリチウム電極から不織ガラ
ス繊維セパレータで分離させてあつた。電池を20
ｍＡで放電させたところ、１ボルトの遮断電圧に
至るまでに372ｍAhrの容量を与えた。またこの
電池は3.2ボルトの開回路電圧を与えた。上記の
容量はCoCl2の理論容量の約125％である。
る電解液20ｇ；それぞれが銅箔基板を有し、2.5
×4.1×0.05cmの寸法を有する二個のリチウム電
極；およびそれらの電極の間のニツケル製格子上
に担持された80％のCoCl2、12％のカーボンブラ
ツク（ノウリイ・ケミカル社Noury Chemical
Corp.の「Kejenblack EC」：商標）および８％
のPTFEからなるカソード1.8ｇ；を用いて電池
を作つた。そのカソードの寸法は2.5×4.1×0.13
cmであり、それぞれのリチウム電極から不織ガラ
ス繊維セパレータで分離させてあつた。電池を20
ｍＡで放電させたところ、１ボルトの遮断電圧に
至るまでに372ｍAhrの容量を与えた。またこの
電池は3.2ボルトの開回路電圧を与えた。上記の
容量はCoCl2の理論容量の約125％である。
実施例 ２
実施例１のようにして、但し電解液としてSO2
中のLiGaCl4の1M溶液を用いて電池を作つた。
得られた開回路電圧は2.9ボルトであリ、また20
ｍＡでの放電では、１ボルトの遮断電圧に至るま
でに316ｍAhrの容量を与えた。この容量はCoCl2
の理論容量の約107％である。
中のLiGaCl4の1M溶液を用いて電池を作つた。
得られた開回路電圧は2.9ボルトであリ、また20
ｍＡでの放電では、１ボルトの遮断電圧に至るま
でに316ｍAhrの容量を与えた。この容量はCoCl2
の理論容量の約107％である。
上記の実施例は例示のためのものであること、
そして本発明がこれらの実施例中の特定事項に限
定されるものでないことは、理解されよう。電池
の構成、電池の成分およびその比率の変更は、本
発明の精神から逸脱することなく可能である。
そして本発明がこれらの実施例中の特定事項に限
定されるものでないことは、理解されよう。電池
の構成、電池の成分およびその比率の変更は、本
発明の精神から逸脱することなく可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルカリまたはアルカリ土類金属からなるア
ノード；およびSO2とSO2に溶解された電解質塩
とからなる電解液；を含む非水性化学電池であつ
て、CoCl2からなるカソードを含むことを特徴と
する上記電池。 ２ 電解質塩は、アルカリまたはアルカリ土類金
属のクロボボレート塩類、ならびにガリウム、イ
ンジウム、アルミニウム、タンタル、ニオブまた
はアンチモンを構造成分として含むアルカリまた
はアルカリ土類金属ハロゲン化塩類、よりなる群
から選択される特許請求の範囲第１項に記載の電
池。 ３ 電解質塩はリチウム塩である特許請求の範囲
第１または２項に記載の電池。 ４ アノードはリチウムよりなる特許請求の範囲
第１、２または３項に記載の電池。 ５ 電解質塩はLiAlCl4およびLiGaCl4よりなる
群から選択される特許請求の範囲第１〜４項のい
ずれかに記載の電池。 ６ 電解質塩はLiAlCl4である特許請求の範囲第
５項に記載の電池。 ７ LiAlCl4とSO2とのモル当量比は１：７以内
である特許請求の範囲第６項に記載の電池。 ８ 電解液は無機質である特許請求の範囲第１〜
７項のいずれかに記載の電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/509,679 US4508798A (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Cell with CoCl2 cathode |
| US509679 | 1990-04-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037657A JPS6037657A (ja) | 1985-02-27 |
| JPH0424825B2 true JPH0424825B2 (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=24027651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135001A Granted JPS6037657A (ja) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | 非水性化学電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4508798A (ja) |
| JP (1) | JPS6037657A (ja) |
| BE (1) | BE900051A (ja) |
| DE (1) | DE3424098A1 (ja) |
| FR (1) | FR2548461B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3826812A1 (de) * | 1988-08-06 | 1990-02-08 | Heitbaum Joachim | Nichtwaessriges, wiederaufladbares galvanisches lithiumelement mit anorganischer elektrolytloesung |
| FI129573B (en) | 2017-08-04 | 2022-05-13 | Broadbit Batteries Oy | Improved electrochemical cells for high energy battery use |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6511298A (ja) * | 1964-10-13 | 1966-04-14 | ||
| FR1537666A (fr) * | 1964-10-13 | 1968-09-07 | American Cyanamid Co | Procédé perfectionné d'électrodéposition des métaux alcalins à partir de solvants non-aqueux |
| US3380855A (en) * | 1965-10-22 | 1968-04-30 | Honeywell Inc | Battery including methyl formate and lithium perchlorate |
| US3468716A (en) * | 1965-10-24 | 1969-09-23 | Electrochimica Corp | Organic electrolyte electrochemical system |
| US3567515A (en) * | 1970-03-25 | 1971-03-02 | American Cyanamid Co | Electrochemical cell containing sulfur dioxide as the cathode depolarizer |
| CA1123901A (en) * | 1978-07-17 | 1982-05-18 | Johan Coetzer | Electrochemical cell having electrode with zeolite molecular sieve |
| US4201839A (en) * | 1978-11-01 | 1980-05-06 | Exxon Research And Engineering Co. | Cell containing an alkali metal anode, a solid cathode, and a closoborane and/or closocarborane electrolyte |
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