JPS598276A - 電池 - Google Patents

電池

Info

Publication number
JPS598276A
JPS598276A JP57116238A JP11623882A JPS598276A JP S598276 A JPS598276 A JP S598276A JP 57116238 A JP57116238 A JP 57116238A JP 11623882 A JP11623882 A JP 11623882A JP S598276 A JPS598276 A JP S598276A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
discharge capacity
battery
effective
theoretical
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.)
Pending
Application number
JP57116238A
Other languages
English (en)
Inventor
Kohei Yamamoto
浩平 山本
Yoshiro Harada
吉郎 原田
Yasuhiro Ishiguro
康裕 石黒
Masanori Nakanishi
正典 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FDK Corp filed Critical FDK Corp
Priority to JP57116238A priority Critical patent/JPS598276A/ja
Publication of JPS598276A publication Critical patent/JPS598276A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy 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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電池、特にリチウム等の軽金属を非水電解液
とともに用いたものに関する。
この種の電池は、その負極にリチウム、カリウム、ブー
トリウム、カルシウム、マグネシウムあるいはアルミニ
ラ11等の軽金属を用いることにより高い理論的エネル
ギー密度が得られ、従って特に小型で敢雷容量の大きな
電池を構成づるのに適している。この秤の電池は、リチ
ウム等の軽金属を用いることから軽金属電池、あるいは
非水1りの電FI’l’液を用いることからノ]水電解
液電池−9と呼ばれCいる。第1図はぞの非水電解液電
池の一例を承り。fi′I1図に承り電池は、偏゛1!
なホタン型に形成された重油り−ス16内に光電東累3
0が密封状態で収納されCいる。電池クース16は、止
棒ff1lO,′C′41本喘子12および封口ガスク
ツ1〜14からなる。また、発電要素30は、二酸化マ
ンガン等の金属酸化物を主剤とづる正極18.非水電解
液が含浸されるセパレータ20および金属リチウ1、か
ら4する負極22からなる。負極22は、図示例では1
1′I!解を容易にするために誇張して厚く示しである
が、実際には面り向1薄く展開されてそのモの表面積を
拡大され、これにJ、り高電流密度を管られるようにし
ている。。
また、第2図に1ユ円筒型の非水電解液電池の一例を示
−す。同図に承り電池は、円筒状に形成された電池ケー
ス16内に渦巻状に巻回された構造を(Jづる発電要素
30が密封状態で収納されている。i[捧18、レバレ
ータ20および負極22はぞれぞれ帯状に形成され、か
つnいにfIi層された状態Cもつ(巻1111され、
J1水電解液24を入れた電池ダース1G内に密封状態
で収納されている。この場合、正極18および負4II
22はそれぞれ正極り一1〜線26および負極リードF
A28を介して負極ff112△および正極端子10△
に電気的に接続され−(いる。また、発′t1[、、要
素30ど負極化12△の底面との間には絶縁板32が介
在さけられている。負極22はシート状に博く展開され
、またパンヂドメタル(穿孔金属板)等からなる芯体を
兼ねる負極集電部材34によっC支持・保形されている
。また、正極18t)同゛様にパンヂドメタル等から4
fる芯体を兼ねる正極集電部材35によって支持・保形
されている。
以上のように、この種の電池では、その負極22をなる
べく薄くして表面積を大きくづることによりに!+電流
密度を1!7るようにしでいる。そしく、このように負
極22を薄く展開して表面積を拡大せしめることにJ、
す、その理論的−[ネルギー密磨の高さを有効に生かし
て小型で高放電性能の電池を初めて得る口とがひきるの
ぐある。ところで、従来のこの種の電池に83L)る負
極の理論放電容量は、1に殉の実効理論放電音tf4に
り・1して約lO〜110%であ」だ。仮に、正極18
どC1極22を理想的に反応さl!ることができれLf
、ぞの負極22の理論放電音10は止[i18の実効理
論放電音tl′1に対して 100%−(’あればよい
。しかし、このようなことは現実にはあり1i7ず、そ
こで従来においては正極と負極のイれぞ゛れの理論容量
を石干異ならせる試みが行なわれてきた。その試みとは
、負極22の理論h51宙容tβを1−II 14i 
18の実効理論放電容量まりも20%程度少くすること
である。これにより、負極22の利用率が高まるととb
に、負極22の方が先に消費されつくしくしようことに
より放電終期が明瞭になるということである。しかしな
がら、不発明畜らが知得しkどころによるど。この種の
電池にお(]る0極は、放電の進行にともなう消耗かか
ならヂしも均一に進(jせず、このため放電の終期が明
瞭にあられれるような放電特性を1することは、現実に
はかなりtn t、いことであることが判明した。とい
うのは、この秒の電池にお4Jる負極22、は萌述し/
j 、J、うに、Cさるだけ高い電流密度を1qるため
になるべく薄く展開してその表面積を拡大づるようにし
な【)れば<jらず、このように薄く展開された負極2
2をセパレータ20を介して正極18に面対面さUるこ
とにより発電要素30を構成した場合は、第3図に承り
ように、その負極22の消耗がcノつして一様には行な
われす゛、放電の進行どどもに部分的に欠陥が生じ、さ
らに放電の進行が進むとその欠陥が拡大するような形で
消耗されていくことが確認された。
つまり、放電の進行にともなってその厚みが全体的に均
一に減少するのではなく、放電の進行とどちにぞの有効
反応面積が減少して行くのである。
このため、負I!1i、22の理論IIi電容準を1[
極18のでれよりも減らしてb、実際には、第4Mのグ
ラフ中の曲線Aに示すような放電特性しか得ることかで
゛きず、同グラフ中の曲線Bに示りJ、うな放電時t!
iをi′?ることは現実には非常に困難であった。負極
22の消耗が全面にねたっC均一に行なわれない111
由は、iE極18に対りる密着状態、負極22自体の濡
れの状態、あるいはレバレータ20の厚さなどにd3り
るバラク4−が大きな原因どなっているが、これらのバ
ラツキをすべて押えることは現実には不可01;Cある
。まZ、:、i″’44!+ 22の即論放電容lハを
1lE4118の実効理論放電容量J、りも小さくりる
ことは、イの11捧22の利用率を高めるという点では
確かに有効であるかも知れないが、しかし今1島LL 
ilE 14!18の利用率が確実に低トしてしまう。
こ(Z c、この神の電池が持つ高1ネルギー密度は、
負極22の物質自体が持つ電気化学的な理論、1ネル″
1゛−密度の高さによるどころが多く、従って、負極2
2の理論放電容部を減らし−C゛11極18の実効理論
放電容量をふAゝ)りことは、発電要素30の容積を増
Jことにはなり−Cム、放電音ωを増すことには余り寄
りし4rい。
なげ′ならば、体積当たりの理論放電音fiは、この秤
の電池では負極の方が追かに大きいからである。
他方、負i22の理論放電容量を1極の実効理論放電音
φに対して 110%程度に増りこと一6従来にJjい
(行なわれたことがある。しかしこれは、tE極18の
利用率を高めるという効果を背ることが−できるが、放
電の進行とどもに負極22が不均一反応によって有効反
応面積が減少することは防ぐことがて゛きなかった。従
って、この電池においても、ぞの放電特性は、第4図の
グラフ中の曲線へて示1ように、放電の終期が明M[に
現れず、/J51雷の中期から後期にか(〕で放電電流
が緩慢に低下するようIJ特性どなっ(いた、。
この発明は、以上のような従来の問題を鑑みてなされた
もので、での[」的どりることろは、理論1ネルギ一密
度の高いリチウムのごとき軽金属を負極に用いた電池に
おいて、小型C放電容量が大きいという特質をそこなう
ことなく、ぞの負極の有効反応面積を、!電終期まで紐
持さU、これにより一定の放電電流を紺持できる期間を
従来よりも長く確保することかでさる一方、そのM電の
終期を明瞭に判別できるようにし、この結果、正極おJ
、び負極の利用率を総合的に向上さけて実際に有効に利
用できる可使用放電容量を大幅に高められるJ、うにし
た電池を提供リ−ることにある。
上記の目的を達成するため(こ、この発明は、リチウム
等の軽金属を面方向に薄く展開して表面積を拡大してな
る負極と、非水電解液を含むセパレータを介して一1記
負搏に面ス・1向させられたil:14とからなる光電
′1に素を右りる電池d3い−(、上記負極の理論放電
容量を上記1F極の実効理論放電容量に対し 120・
〜・160%にしたことを特徴どりる。
以上、この発明の好適な実施例を図面に基づ゛い−(説
明する。なJ3、以下の説明では、前jホした従来例を
説明Mるのに参照した図面を使用し、また符月につい°
Cも同一あるいは相当する部分は同符号を用いることに
する。
まヂ、この弁明の実施例にJ、る電池は、第1図、13
よび第2図にそれぞれ示?J−J、うに、ぞの基本的構
成は前述した従来のものど同様である。ただ、その【1
極22の1IIj論放電容C1が1捗18の実効I(1
1論敢7【(容fi k一対し120−、160%ニ’
J −、) ’Cイる。ここで、本発明者らが知得した
ことろによると、例えば金属リチウムからなる軽金属を
面方向に薄く展開して表面積を拡大してなる負(〜22
を用いた電池におい(、その負I4122の理論放電容
fdを【[、極18の実効放電容量よりも大幅に増大さ
けること(jl 、J、す、■捧18の利用率が高xL
ることtiLb〕うろん、ぞれ以外に従来において未解
決ぐあ・)だ負極22の有効反応面積の減少が確実に防
止されることが判明()た。
さらに、その有効反応面積の減少は、負極22の理論放
電容(iを正極18の実効理論放電容量よりちり20%
以上増人さけたところから急に現れることムN Faさ
れた。また、さらにその負極22の理論放電容量を正極
1極の実効M電容吊に対し160%以上にしても、その
付近では有効反応面積の減少を確実に防止することかで
きるものの、負極22の穴をやたらに増(だ番〕で利益
が−ないことも確認された。
この発明は以上のような知得に基づいてなされたしので
あるが、ここでiE極側の実効放電容量は次のようにし
て算出される。1なわち、正極18がMnot、GuQ
およびFe 32のいずれかを主剤トリル場合は、M 
114−1がMn31.CIJ2+がCU、I”84+
が「eになるときの理論放電容量に基づき算出される。
イして、以上のように負極22の理論放電容量を定めた
電池では、正極18の利用率が向」−ツることにより放
電容量を向−]−さけることができるとともに、その放
電容帛がある間は」−記11(飼22のイj効反応面槓
か紺1.′JされC一定の放電電流を持続さUることが
(パさ、これにJ、すi[挿18および負極22の総合
的な利用率が向トして結果的に放電容Mが増大させられ
る。まl5、での放電特性は、第4図のグラフ中の曲線
13で小り、J、うに、放電終期が明瞭に現れるJ、う
な%4s牲どなり、これにJりその放電の終期ぎりぎり
まC電池をイ1効に利用りることがCぎるどど6に、電
池の交換時期を的確に知ることが(゛きるコ、うになる
。、1.たさらに、tl負極2は従来のものJ、リム多
く使用されるが、しかしその使用量は該負極22の理論
成型容f口が11ル18の実効放電容量に対し120へ
・16 (1%に4rる範囲であるから、このJ、うな
範囲での負極22の使用tt1は、該11極22自身が
高い−しネルギー密亀を持つことから、発電質素30の
仝休の容積に比べればほどんど無視でさるばど小さく1
ムの(ある。むしろ、放電容…を高めるために正極の叩
論放電容1遣1を0極のそれよリム多くした従来のもの
に比へると、回じ/1り電容吊を1qるのに従来よりb
小さな発電要素の容積で良い。
以りのJ、うにこの発明による電池は、リチウム等の理
論上ネルギー密j印の高い負極を用いた電池の特質を1
0うことなく、その負極の有効反応面積を放電の終期ま
で維持覆ることができ、これにより負極a3よび正極の
総合的な利用率が向上して放電性能をJl’lすことが
出来さらに放電終期の状態t〕明瞭になって電池を最後
まで効率良く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれこの発明にかかる電池の
構成例を示す断面図。第3図は従来の電池におIJる負
極の有効反応面積の減少の状態を承り図、第4図はこの
発明による電池と従来の電池の放電特性曲線を比較して
示1グラフである。 10・・・ ・・・ ・・・ i]i  #旬 缶10
Δ・・・・・・正極端子 12・・・・・・・・・負極端子 12△・・・・・・0極缶 14・・・・・・・・・110刀スケツ1へ1に・・・
・・・・・・電池グーノ 18・・・・・・・・・1「極 20・・・・・・・・・レバレータ 22・・・・・・・・・f1極 24・・・・・・・・・非水型Wf 8’j。 30・・・・・・・・・発電肚累 精工′1出願人       富士電気化学株式会社代
 埋 人      弁即士 〜 色 叶 軸筒1図 第2図 第3図 第4図 吟間−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. リチウム等の軽金属を面り向に薄く展開して表面積を拡
    大してなる負極と、非水電解液を含むセパレータを介し
    て上記負極に面対向さけられた正極とからなる発電要素
    を有づる電池において、上記負極の理論放電容量を上記
    正極の実効理論放電容量に対し 120〜160%にし
    たことを特徴とした電池。
JP57116238A 1982-07-06 1982-07-06 電池 Pending JPS598276A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57116238A JPS598276A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57116238A JPS598276A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS598276A true JPS598276A (ja) 1984-01-17

Family

ID=14682222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57116238A Pending JPS598276A (ja) 1982-07-06 1982-07-06 電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS598276A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5356736A (en) * 1989-03-31 1994-10-18 Hitachi Maxell, Ltd. Organic electrolyte solution type cell
CN100352086C (zh) * 2005-12-14 2007-11-28 山东海特电池科技有限公司 锂-二硫化亚铁一次性扣式电池的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4876767A (ja) * 1971-12-01 1973-10-16
JPS5581467A (en) * 1978-11-24 1980-06-19 Mallory & Co Inc P R Chemical battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4876767A (ja) * 1971-12-01 1973-10-16
JPS5581467A (en) * 1978-11-24 1980-06-19 Mallory & Co Inc P R Chemical battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5356736A (en) * 1989-03-31 1994-10-18 Hitachi Maxell, Ltd. Organic electrolyte solution type cell
CN100352086C (zh) * 2005-12-14 2007-11-28 山东海特电池科技有限公司 锂-二硫化亚铁一次性扣式电池的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5873968A (ja) 電極ユニット
JP2001143708A5 (ja)
US6180285B1 (en) Exposed conductive core battery
JPS598276A (ja) 電池
US4048408A (en) Zinc electrode for alkaline reserve batteries
US3075032A (en) Electrode assembly for electric batteries or accumulators
JPH0531810Y2 (ja)
JPH0770315B2 (ja) 非水電解液電池
JPS6089075A (ja) 非水電解液二次電池
JPS6081777A (ja) ニツケル−亜鉛蓄電池
JPS6065479A (ja) リチウム二次電池
JPS6220258A (ja) 密閉形ニツケル−カドミウム蓄電池
JP2925665B2 (ja) 非水系電解液電池
JPS5933754A (ja) 鉛蓄電池
JPH07335227A (ja) アルカリ電池
JPS5990363A (ja) 固体状二次電池
JPS59194348A (ja) 非水溶液電池の電解液保持材
JPH10149824A (ja) 水素吸蔵合金電極の製造方法
JPH0437544B2 (ja)
JPS58212056A (ja) 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ
JPS62168344A (ja) 非水電解液電池
JPH0415985B2 (ja)
JPH01128370A (ja) 非水溶媒二次電池
JPH0421990B2 (ja)
JPH02121259A (ja) 鉛蓄電池