JPH0560232B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0560232B2 JPH0560232B2 JP59259672A JP25967284A JPH0560232B2 JP H0560232 B2 JPH0560232 B2 JP H0560232B2 JP 59259672 A JP59259672 A JP 59259672A JP 25967284 A JP25967284 A JP 25967284A JP H0560232 B2 JPH0560232 B2 JP H0560232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- raw material
- static electricity
- electrolyte
- organic solvent
- 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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
-
- 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
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
-
- 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)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は粉末状の溶融塩電解質原料を取り扱う
電池の製造法に関するもので、乾燥雰囲気におけ
る静電気の影響のない電池の製造法を提供するも
のである。
電池の製造法に関するもので、乾燥雰囲気におけ
る静電気の影響のない電池の製造法を提供するも
のである。
従来の技術
高エネルギー密度の電池として、負極にアルカ
リ金属やアルカリ土金属、もしくはこれらの合金
を用いた溶融塩電池は高エネルギー密度の電池と
して開発が進められている。一次電池として代表
的なものに熱電池がある。熱電池の詳細は次の文
献に述べられている。（Development of ａ
Lithium Alloy Iron Disulfide 60−MInute
Primary Thermal Battery、SAND 79−0814、
Sandia Laboratories、April 1979）。ここに述
べられている熱電池は、正極に二硫化鉄FeS2を、
負極にリチウム合金を、電解質に溶融塩のLiCl−
KCl共晶塩を、セパレータとして酸化マグネシウ
ムMgOを使用している。
リ金属やアルカリ土金属、もしくはこれらの合金
を用いた溶融塩電池は高エネルギー密度の電池と
して開発が進められている。一次電池として代表
的なものに熱電池がある。熱電池の詳細は次の文
献に述べられている。（Development of ａ
Lithium Alloy Iron Disulfide 60−MInute
Primary Thermal Battery、SAND 79−0814、
Sandia Laboratories、April 1979）。ここに述
べられている熱電池は、正極に二硫化鉄FeS2を、
負極にリチウム合金を、電解質に溶融塩のLiCl−
KCl共晶塩を、セパレータとして酸化マグネシウ
ムMgOを使用している。
また充電可能な二次電池として特開昭51−
66448には、溶融塩電解質を使用した高温電池が
述べられている。
66448には、溶融塩電解質を使用した高温電池が
述べられている。
これらの電池はいずれも粉末状の電解質原料を
用いて製造されている。
用いて製造されている。
発明が解決しようとする問題点
溶融塩を電解質に使用した電池は、低温では出
力を取り出すことができないが、高温では溶融し
て電導性を示すようになり、高出力、高エネルギ
ー密度が可能である。正極と負極を分離するセパ
レータは、溶融した電解質を保持するために絶縁
性のセラミツク粉末が使用されている。このよう
なセラミツク粉末と溶融塩との混合物からなる電
解質原料は、低温では固体であるために、プレス
成形することが可能であり、平板状に成形したも
のが正極と負極の間に挟まれて使用される。高温
では電解質が溶融するが、混合されたセラミツク
粉末により、電解質の流動性が抑えられた電極間
の短絡を防止している。
力を取り出すことができないが、高温では溶融し
て電導性を示すようになり、高出力、高エネルギ
ー密度が可能である。正極と負極を分離するセパ
レータは、溶融した電解質を保持するために絶縁
性のセラミツク粉末が使用されている。このよう
なセラミツク粉末と溶融塩との混合物からなる電
解質原料は、低温では固体であるために、プレス
成形することが可能であり、平板状に成形したも
のが正極と負極の間に挟まれて使用される。高温
では電解質が溶融するが、混合されたセラミツク
粉末により、電解質の流動性が抑えられた電極間
の短絡を防止している。
負極に用いるアルカリ金属やアルカリ土金属、
もしくはこれらの合金は極めて活性が高く、空気
中の水分と反応し易く、また電解質も吸湿しやす
いものが多いために、電池の製造は乾燥した空気
のドライルームや不活性雰囲気のグローブボツク
ス中で行われている。このような低水分の雰囲気
では静電気が発生しやすく、電池の製造を困難に
していた。すなわち、製造装置や測定装置等に静
電気が発ししやすいだけでなく、原料粉末の流動
や振動でも静電気が発生し、人体やグローブボツ
クスのアクリル板やグローブ等に原料粉末が付着
し、作業環境を汚染したり、静電気の放電による
発火の危険性やノイズの発生による電子機器の誤
差や故障の原因となつたりした。
もしくはこれらの合金は極めて活性が高く、空気
中の水分と反応し易く、また電解質も吸湿しやす
いものが多いために、電池の製造は乾燥した空気
のドライルームや不活性雰囲気のグローブボツク
ス中で行われている。このような低水分の雰囲気
では静電気が発生しやすく、電池の製造を困難に
していた。すなわち、製造装置や測定装置等に静
電気が発ししやすいだけでなく、原料粉末の流動
や振動でも静電気が発生し、人体やグローブボツ
クスのアクリル板やグローブ等に原料粉末が付着
し、作業環境を汚染したり、静電気の放電による
発火の危険性やノイズの発生による電子機器の誤
差や故障の原因となつたりした。
問題点を解決するための手段
本発明は低水分の乾燥雰囲気で、粉末状の溶融
塩電解質原料を取り扱う電池の製造法において、
比誘電率30以上の有機溶媒を添加した粉末状の電
解質原料を使用することを特徴とするものであ
る。
塩電解質原料を取り扱う電池の製造法において、
比誘電率30以上の有機溶媒を添加した粉末状の電
解質原料を使用することを特徴とするものであ
る。
作 用
本発明によれば、電解質原料粉末に比誘導率30
以上の有機溶媒を添加することにより、静電気の
発生がなくなり、また静電気の影響を受けなくな
つた。比誘電率30以上の有機溶媒は電解質原料粉
末に吸着されて、常温での絶縁性を低下させるた
めに静電気が発生しにくくなるものと考えられ
る。有機溶媒の添加量は極めてわずかであり、数
十ppm〜数千ppmで効果が認められた。
以上の有機溶媒を添加することにより、静電気の
発生がなくなり、また静電気の影響を受けなくな
つた。比誘電率30以上の有機溶媒は電解質原料粉
末に吸着されて、常温での絶縁性を低下させるた
めに静電気が発生しにくくなるものと考えられ
る。有機溶媒の添加量は極めてわずかであり、数
十ppm〜数千ppmで効果が認められた。
実施例
１ 電解質原料粉末50ｇに種々の有機溶媒を添加
し、添加量と静電気の関係を調べた。電解質原
料粉末はLiCl−KCl共晶塩と酸化マグネシウム
との混合物で、100メツシユ〜325メツシユの粉
末である。
し、添加量と静電気の関係を調べた。電解質原
料粉末はLiCl−KCl共晶塩と酸化マグネシウム
との混合物で、100メツシユ〜325メツシユの粉
末である。
種々の有機溶媒を添加した電解質原料粉末約
0.5ｇをステンレス製のスプーンに取りグロー
ブボツクス中のアクリル板の上に置いた時、静
電気により飛散するかどうかを調べた。比誘電
率30以上のプロピレンカーボネート（比誘電率
64.4）、γ−ブチロラクトン（同39.1）、アセト
ニトリル（同38）、ジメチルホルムアミド（同
36.7）、プロピレングリコール（同32）等は3μ
／50ｇ以上の添加により静電気の影響がなく
なり、粉末の飛散が認められなくなつた。比誘
電率30以下のテトラヒドロフラン（同6.2）、ジ
メトキシエタン（同7.2）、ピリジン（同12.0）
等は、100μ／50ｇ以上添加しても添加の効
果がなく、静電気によりスプーン上からアクリ
ル板への粉末の飛散が認められた。
0.5ｇをステンレス製のスプーンに取りグロー
ブボツクス中のアクリル板の上に置いた時、静
電気により飛散するかどうかを調べた。比誘電
率30以上のプロピレンカーボネート（比誘電率
64.4）、γ−ブチロラクトン（同39.1）、アセト
ニトリル（同38）、ジメチルホルムアミド（同
36.7）、プロピレングリコール（同32）等は3μ
／50ｇ以上の添加により静電気の影響がなく
なり、粉末の飛散が認められなくなつた。比誘
電率30以下のテトラヒドロフラン（同6.2）、ジ
メトキシエタン（同7.2）、ピリジン（同12.0）
等は、100μ／50ｇ以上添加しても添加の効
果がなく、静電気によりスプーン上からアクリ
ル板への粉末の飛散が認められた。
電解質原料粉末に添加する有機溶媒は負極に
悪影響を与えないために非プロトン性のものが
好ましく、また有機溶媒の蒸気による作業環境
の悪化を防ぐため、その蒸気圧は低いものが好
ましい。特にプロピレンカーボネートとγ−ブ
チロラクトンはこれらの条件を満足するもので
あり、最適なものである。比誘電率30以上の有
機溶媒を添加した電解質原料粉末は静電気が発
生しにくいだけでなく、周縁部に帯電した静電
気も放電しやすくするために、乾燥雰囲気中に
おける静電気の悪影響の防止が可能となつた。
悪影響を与えないために非プロトン性のものが
好ましく、また有機溶媒の蒸気による作業環境
の悪化を防ぐため、その蒸気圧は低いものが好
ましい。特にプロピレンカーボネートとγ−ブ
チロラクトンはこれらの条件を満足するもので
あり、最適なものである。比誘電率30以上の有
機溶媒を添加した電解質原料粉末は静電気が発
生しにくいだけでなく、周縁部に帯電した静電
気も放電しやすくするために、乾燥雰囲気中に
おける静電気の悪影響の防止が可能となつた。
２ 電解質原料粉末50ｇ当り30μのプロピレン
カーボネートを添加した電解質層を用いて熱電
池を構成した。熱電池として、負極層にリチウ
ム−アルミニウム合金0.7ｇ、正極層に二硫化
鉄64％、LiCl−KCl共晶塩34％、二酸化ケイ素
２％からなる混合物1.5ｇを使用した。電解質
層はLiCl−KCl共晶塩60％とMgO粉末40％か
らなるプロピレンカーボネートを添加した混合
物2.0ｇを使用した。素電池は負極層、電解質
層、正極層の各層が三層一体に加圧成形されて
おり、直径54mm、厚さ1.05mmの円板状である。
これらの素電池15枚と、FeとKClO4との混合
物よりなる発熱剤とを交互に積層して熱電池を
構成し、電池を活性化して6.6Aの電流で放電
した。その結果、正極にプロピレンカーボネー
トを添加しない従来電池と全く同じ放電特性を
示し、添加による悪影響はみられなかつた。本
発明実施電池は素電池の製造工程において、電
解質原料粉末の静電気による飛散は全く認めら
れず、作業環境の汚染がなく、製造が容易であ
つた。
カーボネートを添加した電解質層を用いて熱電
池を構成した。熱電池として、負極層にリチウ
ム−アルミニウム合金0.7ｇ、正極層に二硫化
鉄64％、LiCl−KCl共晶塩34％、二酸化ケイ素
２％からなる混合物1.5ｇを使用した。電解質
層はLiCl−KCl共晶塩60％とMgO粉末40％か
らなるプロピレンカーボネートを添加した混合
物2.0ｇを使用した。素電池は負極層、電解質
層、正極層の各層が三層一体に加圧成形されて
おり、直径54mm、厚さ1.05mmの円板状である。
これらの素電池15枚と、FeとKClO4との混合
物よりなる発熱剤とを交互に積層して熱電池を
構成し、電池を活性化して6.6Aの電流で放電
した。その結果、正極にプロピレンカーボネー
トを添加しない従来電池と全く同じ放電特性を
示し、添加による悪影響はみられなかつた。本
発明実施電池は素電池の製造工程において、電
解質原料粉末の静電気による飛散は全く認めら
れず、作業環境の汚染がなく、製造が容易であ
つた。
発明の効果
以上のように、本発明は粉末状の電解質原料を
用いる電池の製造法において、静電気の防止に効
果があるものであり、静電気の発生にともなう
種々の悪影響を防止するものである。電解質原料
に添加する有機溶媒は比誘電率30以上のものを主
剤とする混合物でもよく、またイオン性の溶質を
溶解したものを用いてもよい。なお、正極と負極
と負極が別の工程で成形される場合においては、
プロトン性の有機溶媒も使用可能である。負極が
電池特性に悪影響を及ぼす有機溶媒は、電池組立
途中において、加熱乾燥により容易に取り除くこ
とが可能である。
用いる電池の製造法において、静電気の防止に効
果があるものであり、静電気の発生にともなう
種々の悪影響を防止するものである。電解質原料
に添加する有機溶媒は比誘電率30以上のものを主
剤とする混合物でもよく、またイオン性の溶質を
溶解したものを用いてもよい。なお、正極と負極
と負極が別の工程で成形される場合においては、
プロトン性の有機溶媒も使用可能である。負極が
電池特性に悪影響を及ぼす有機溶媒は、電池組立
途中において、加熱乾燥により容易に取り除くこ
とが可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低水分の乾燥雰囲気で、粉末状の溶融塩電解
質原料を取り扱う電池の製造法において、比誘電
率30以上の有機溶媒を添加した粉末状の電解質原
料を使用することを特徴とする電池の製造法。 ２ 有機溶媒としてプロピレンカーボネートを使
用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の電池の製造法。 ３ 有機溶媒としてγ−ブチロラクトンを使用す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259672A JPS61138462A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259672A JPS61138462A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138462A JPS61138462A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH0560232B2 true JPH0560232B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=17337294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59259672A Granted JPS61138462A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138462A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2697676B1 (fr) * | 1992-10-29 | 1994-12-09 | Accumulateurs Fixes | Pile thermique au lithium. |
-
1984
- 1984-12-07 JP JP59259672A patent/JPS61138462A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61138462A (ja) | 1986-06-25 |
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