JPS5814468A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
- Publication number
- JPS5814468A JPS5814468A JP56112433A JP11243381A JPS5814468A JP S5814468 A JPS5814468 A JP S5814468A JP 56112433 A JP56112433 A JP 56112433A JP 11243381 A JP11243381 A JP 11243381A JP S5814468 A JPS5814468 A JP S5814468A
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- JP
- Japan
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- cupric oxide
- battery
- discharge
- voltage
- deterioration
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
本発明は、酸化第二銅（Ｃｕｂ）を正極活物質。
リチウム、マグネシウム、アルミニウムなどの軽金属を
負極活物質とし、有機電解質を用いるいわゆる有機電解
質電池に関するもので、特に電池の放電初期における電
圧の早期安定化および高温保存後における放電々圧や容
量劣化の低減といった電池性能の改良を目的としたもの
である。
負極活物質とし、有機電解質を用いるいわゆる有機電解
質電池に関するもので、特に電池の放電初期における電
圧の早期安定化および高温保存後における放電々圧や容
量劣化の低減といった電池性能の改良を目的としたもの
である。
従来のこの種正極活物質に酸化第二銅を用いる電池は、
保存性に優れるとされてきた。しかし、６０℃程度の高
温に１力月保存すると、放電に圧の低下や容量劣化が起
こる。このような性能の劣化は酸化第二銅の種類によっ
ても大きく変動する。
保存性に優れるとされてきた。しかし、６０℃程度の高
温に１力月保存すると、放電に圧の低下や容量劣化が起
こる。このような性能の劣化は酸化第二銅の種類によっ
ても大きく変動する。
すなわち、酸化第二銅の製法として、硝酸銅（Ｃｕ （
ＮＯ３）２ ） ＝炭酸銅（Ｃｕ ＣＯ３）−水酸化銅
（Ｃｕ（ＯＨ））、酢酸鋼（（０Ｍ３Ｃｏ２）４Ｃｕ２
−２Ｈ２０）の熱分解法や金属銅、酸化第一銅（Ｃｕ
２０ ）を高温下の酸素または空気中で直接酸化する方
法および電解酸化法が知られているが、それらの出発原
料や製法などによって劣化度合が変わる。
ＮＯ３）２ ） ＝炭酸銅（Ｃｕ ＣＯ３）−水酸化銅
（Ｃｕ（ＯＨ））、酢酸鋼（（０Ｍ３Ｃｏ２）４Ｃｕ２
−２Ｈ２０）の熱分解法や金属銅、酸化第一銅（Ｃｕ
２０ ）を高温下の酸素または空気中で直接酸化する方
法および電解酸化法が知られているが、それらの出発原
料や製法などによって劣化度合が変わる。
このような性能劣化の原因は、化学的もしくは物理的に
酸化第二銅の表面に吸着した酸素が有機溶媒を酸化した
り、重合を開始させるためと考えられる。例えば、有機
電解質電池に用いられる有機溶媒の中で比較的多用され
るものとして１．２−ジメトキシエタンが挙げられる。
酸化第二銅の表面に吸着した酸素が有機溶媒を酸化した
り、重合を開始させるためと考えられる。例えば、有機
電解質電池に用いられる有機溶媒の中で比較的多用され
るものとして１．２−ジメトキシエタンが挙げられる。
これは前述のような吸着酸素と次式のように過酸化物を
形成し、生成した過酸化物は分解してアルデヒド、ケト
ン。
形成し、生成した過酸化物は分解してアルデヒド、ケト
ン。
酸などになるものと考えられる。
（０）：吸着酸素を表す。
また、電池製造直後の放電では、前述のような吸着酸の
量が多く吸着しているものほど放電開始から電圧が安定
化するまでに要する時間が長くなるという傾向がみられ
る。これは正極活物質である酸化第二銅が放電反応を起
こす以前により活性な吸着酸素が反応するためと考えら
れる。特に腕時計用電源として使用する場合には、電池
の放電開始から電圧が安定化するまでに要する時間は、
時計の精度など、の７点からできるだけ短い方が望まし
い。
量が多く吸着しているものほど放電開始から電圧が安定
化するまでに要する時間が長くなるという傾向がみられ
る。これは正極活物質である酸化第二銅が放電反応を起
こす以前により活性な吸着酸素が反応するためと考えら
れる。特に腕時計用電源として使用する場合には、電池
の放電開始から電圧が安定化するまでに要する時間は、
時計の精度など、の７点からできるだけ短い方が望まし
い。
本発明者らは、酸化第二銅の吸着酸素量と電池製造直後
における放電開始からの電圧安定化時間および電池の高
温保存に伴う電池性能の劣化との間の相関性を検討した
結果、酸化第二銅の吸着酸素量を規制することにより、
前述のような欠点を除去できることを見出した。
における放電開始からの電圧安定化時間および電池の高
温保存に伴う電池性能の劣化との間の相関性を検討した
結果、酸化第二銅の吸着酸素量を規制することにより、
前述のような欠点を除去できることを見出した。
すなわち、本発明は、酸化第二銅をＳＯＯ〜８５０℃の
空気中または窒素雰囲気中で熱処理するなどにより、酸
化第二銅に吸着した吸着酸素をｌＸ１０−４して使用す
ることを特徴と４も有機電解質電池で牟る０ 以下、本発明をその実施例により詳細に説明する。
空気中または窒素雰囲気中で熱処理するなどにより、酸
化第二銅に吸着した吸着酸素をｌＸ１０−４して使用す
ることを特徴と４も有機電解質電池で牟る０ 以下、本発明をその実施例により詳細に説明する。
使用した酸化第二銅は酸化第一銅をＳＯＯ〜７００℃で
焼成し粉砕する工程を５回程度繰り返し操作して得たも
のを用いた。
焼成し粉砕する工程を５回程度繰り返し操作して得たも
のを用いた。
酸化第二銅の吸着酸素量は次のようにして定量した。酸
化第二銅２Ｆに０．１規定のヨウ化カリウム水溶液を２
０ＣＧ加え、よく振とうした後、冷暗所に１時間放置す
る。ここで次式のようにヨウ素が遊離する。
化第二銅２Ｆに０．１規定のヨウ化カリウム水溶液を２
０ＣＧ加え、よく振とうした後、冷暗所に１時間放置す
る。ここで次式のようにヨウ素が遊離する。
（０）＋２ＫＩ＋Ｈ２０＝２ＫＯＨ＋Ｉ２次に、ヨウ素
を遊離させた試料を分光光度計で吸光度を測定し、あら
かじめ求めたヨウ慎の検量線を用いて定量をおこなった
。
を遊離させた試料を分光光度計で吸光度を測定し、あら
かじめ求めたヨウ慎の検量線を用いて定量をおこなった
。
第１図は性能試験に′用いたボタン形電池を示す。
１は正極で、酸化第二銅１００重量部と導電材の人造黒
鉛１０重量部を混合した正極合剤１６０ｔｎｆを加圧成
形してベレットを作り、ステンレス鋼製のケース２へ入
れて再度加圧成形をおこないケース２内へ固定したもの
である。この正極１の大きさは直径８＠９１１ｍ１．厚
み０．５６ｍｍで、電気容量は８０ｍＡｈである。３は
厚さ１．６０■のリチウム板を直径５．０ｍｍに打ち抜
いた負極で、ポリプロピレン製のガスケット４を装着し
たステンレス鋼製の封口板６に圧着しである。上記の正
、負極組立体をポリプロピレン製不織布からなるセパレ
ータ６を介して重ね合わせ、かしめ封口して電池を構成
した。この電池の大きさは直径９．６■、高さ２．６ｍ
である。
鉛１０重量部を混合した正極合剤１６０ｔｎｆを加圧成
形してベレットを作り、ステンレス鋼製のケース２へ入
れて再度加圧成形をおこないケース２内へ固定したもの
である。この正極１の大きさは直径８＠９１１ｍ１．厚
み０．５６ｍｍで、電気容量は８０ｍＡｈである。３は
厚さ１．６０■のリチウム板を直径５．０ｍｍに打ち抜
いた負極で、ポリプロピレン製のガスケット４を装着し
たステンレス鋼製の封口板６に圧着しである。上記の正
、負極組立体をポリプロピレン製不織布からなるセパレ
ータ６を介して重ね合わせ、かしめ封口して電池を構成
した。この電池の大きさは直径９．６■、高さ２．６ｍ
である。
なお、電解液には炭酸プロピレンと１，２−ジメトキシ
エタンとを体積比１：２の割合で混合したもの１ｔに１
モルの過塩素酸リチウムを溶解させたものを用いた。
エタンとを体積比１：２の割合で混合したもの１ｔに１
モルの過塩素酸リチウムを溶解させたものを用いた。
次に、空気中において酸化第二銅を各種温度で６時間熱
処理した後の吸着酸素量を・次表および第第３図は前記
各種温度で熱処理し、吸着酸素量の異なった酸化第二銅
を用いた製造直後の電池について、２０℃において１３
にΩを負荷として放電した放電・特性を示すもので、と
くに放電開始から電圧が安定する放電初期の部分を示し
たもので７．７ ある。図から明らかなように吸着酸素量の大きいものほ
ど、電圧が安定するまでに要する時間が長くなることが
わかる。
処理した後の吸着酸素量を・次表および第第３図は前記
各種温度で熱処理し、吸着酸素量の異なった酸化第二銅
を用いた製造直後の電池について、２０℃において１３
にΩを負荷として放電した放電・特性を示すもので、と
くに放電開始から電圧が安定する放電初期の部分を示し
たもので７．７ ある。図から明らかなように吸着酸素量の大きいものほ
ど、電圧が安定するまでに要する時間が長くなることが
わかる。
また、前記の電池を６０℃で１力月間保存した後、２０
℃で１３にΩ負荷の放電をしたときの特性を第４図に示
す。明らかに吸着酸素量の多い酸化第二銅を用いたもの
ほど保存に伴う性能劣化が大きいことがわかる。
℃で１３にΩ負荷の放電をしたときの特性を第４図に示
す。明らかに吸着酸素量の多い酸化第二銅を用いたもの
ほど保存に伴う性能劣化が大きいことがわかる。
実施例では酸化第一銅を焼成、粉砕して得た酸化第二銅
を用いた場合について述べたが、出発原料や製法が異な
る場合においても前述と同様の試験をおこなった結果、
熱処理しない場合の吸着酸素量にバラツキはあるが、い
ずれの場合も熱処理温度が５００℃以上になると、吸着
酸素量が酸化第二銅１り当たり１．０Ｘ１０−’グラム
原子以下に減少し、第２図と同様な傾向を示した。なお
、温度が高くなれば吸着酸素量は少なくなるが、酸化第
二銅が分解するので、適当な熱処理温度はＳＯＯ〜８６
０℃で、処理時間は１〜６時間である。
を用いた場合について述べたが、出発原料や製法が異な
る場合においても前述と同様の試験をおこなった結果、
熱処理しない場合の吸着酸素量にバラツキはあるが、い
ずれの場合も熱処理温度が５００℃以上になると、吸着
酸素量が酸化第二銅１り当たり１．０Ｘ１０−’グラム
原子以下に減少し、第２図と同様な傾向を示した。なお
、温度が高くなれば吸着酸素量は少なくなるが、酸化第
二銅が分解するので、適当な熱処理温度はＳＯＯ〜８６
０℃で、処理時間は１〜６時間である。
電池試験においても前述と同様に吸着酸素量の多い酸化
第二銅を用いたものほど、電池製造直後における放電開
始から電圧が安定化するまでに要する時間が長く、保存
に伴う性能劣化が大きかった。
第二銅を用いたものほど、電池製造直後における放電開
始から電圧が安定化するまでに要する時間が長く、保存
に伴う性能劣化が大きかった。
以上の結果から明らかなように、酸化第二銅に吸着した
酸素量を酸化第二銅１ｙ当たり１．０Ｘ１０グラム原子
以下に脱離させた酸化第二銅を正極活℃程度の高温で保
存しても電池性能の劣化が少ないことがわかる。
酸素量を酸化第二銅１ｙ当たり１．０Ｘ１０グラム原子
以下に脱離させた酸化第二銅を正極活℃程度の高温で保
存しても電池性能の劣化が少ないことがわかる。
以上のように、本発明によれば、電池性能の優れた有機
電解質電池を得ることができる。
電解質電池を得ることができる。
第１図は実施例のボタン形電池の一部を断面にした側面
図、第２図は酸化第二銅の熱処理温度と吸着酸素量の関
係を示す図、第３図は電池製造直後の放電特性を示す図
、第４図は電池を保存した後の放電特性を示す図である
。 １・・・・・・正極、３・・・・・・負極、６・・・・
・・セノくレータ。 第１図 第２図 撚処理う’ｒＫ廣（・す 第３５１ 右匁ｔ１毎耶（ｈｒン 第４図 放覧１号聞（ｈｒ）
図、第２図は酸化第二銅の熱処理温度と吸着酸素量の関
係を示す図、第３図は電池製造直後の放電特性を示す図
、第４図は電池を保存した後の放電特性を示す図である
。 １・・・・・・正極、３・・・・・・負極、６・・・・
・・セノくレータ。 第１図 第２図 撚処理う’ｒＫ廣（・す 第３５１ 右匁ｔ１毎耶（ｈｒン 第４図 放覧１号聞（ｈｒ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 酸化第二銅を活物質とする正極と、軽金属を活物質とす
る負極および有機電解質とを有し、前記酸化第二銅の吸
着酸素量が酸化第二銅１り当たり４ １．０×１０ グラム原子以下であることを特徴とする
有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112433A JPS5814468A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56112433A JPS5814468A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 有機電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814468A true JPS5814468A (ja) | 1983-01-27 |
Family
ID=14586510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56112433A Pending JPS5814468A (ja) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814468A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165577A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte cell |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP56112433A patent/JPS5814468A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55165577A (en) * | 1979-06-12 | 1980-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte cell |
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