JPS6037660A - 非水性化学電池 - Google Patents

非水性化学電池

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JPS6037660A
JPS6037660A JP59136405A JP13640584A JPS6037660A JP S6037660 A JPS6037660 A JP S6037660A JP 59136405 A JP59136405 A JP 59136405A JP 13640584 A JP13640584 A JP 13640584A JP S6037660 A JPS6037660 A JP S6037660A
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    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は非水性の二酸化硫黄（ＳＯ２）含有化学電池に
関し、さらに詳しくは無機質の二酸化硫黄電解液を含む
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
他はとんどの有機物質は、不可逆性の反応（はぼ不可逆
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逆な電池は、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、前記の如く有機補助溶剤を省くと、ＳＯ２のみ
、（はぼ純粋な溶剤）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
であった。さらに別の要因（問題）は、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クロロア
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（ｃ＃ｏ
ｖｏｂｏｒａｔｅ）のような塩類は、Ｓ０２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、固体力ンード活物質を用いることにより
、Ｓ０２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ＳＯ２含有電池環境中で
使用可能であるかを確信をもって予測することは、はと
んど不可能であった。従って、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に通常均等である
と考えられるけれども）は、殊に無機Ｓ０２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、ｓ０２含有非水性化学電池、殊に無
機Ｓ０２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
Ｔド（好ましくはリチウム、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ＮｉＣ４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。ＮｉＣ
４は、その類似ハロゲン化物であるＮｉＦ２　が比較的
低い放電容量を力えるという事実にもがかわらず、ここ
に有用なカソード物質であることが判明した。
好ましくは、ＮｉＣ４カソード活物質は、その重量の１
０〜ろ０％の範囲内の量の導電物質（例えばグラファイ
トまたはカーボンブラック）、およびその重量の約５〜
１５％の範囲内の量の結４Ｊ’ｌ　ｃ　例えばポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）］　と混合して用いる
。
本発明に有用な電解質塩の例としては、Ｂ０２に可溶で
ある、アルミニウム、クンタル、ニオブ、アンチモン、
ガリウム、インジウム、およびクロボボンートのアルカ
リおよびアルカリ土類金属ハロゲン化物塩−（殊に、Ａ
ＩＪＣ１４−、ＴａＣｌ１ａ−３ｂＣ４−＋　５ｂＣＩ
Ｊ６−３＋　ＧａＣ１４１ＩｎＣ４−ｏ　Ｂ１０ｃ４０
２およびＢ１２　Ｃｌ＋２−２のアニオンを有する塩類
）がある。これらの塩は、Ｂ０２中に低の度（約１モル
）で溶解して使用される。あるいは、これらの塩は、Ｓ
Ｏ２との関係でに７以内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、ががるＳＯ２電解液は無
機質である。
実　施　例 本発明の構成１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。
実施例Ｉ ＬＩＡｌＣ１４オヨヒ５ｏ２（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また寸法
が２．５　Ｎ４．１　ｘＯ，０５儂である２個のリチウ
ム電極；およびそれらのリチウム電極間のニッケル格子
上に担持された８０％のＮ１ｃ４．１２％のカーボンブ
ラック（ノウリイ・ケミカル社、Ｎｏｕｒｙ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｃｏｒｐ、のｒＫｅｔｊｅｎｂｌａｃｋ　Ｅ
Ｃｊ商標）および８％のＰＴＦＥ　よりなるカソード１
．１９；を用いて電池を作った。そのカソードの寸法は
、２．５　Ｘ　４．１×０１６儂　であった。またその
カソードは不織ガラス繊Ｍ１．セパレークによりそれぞ
れのリチウム電極から分離してあった。この電池を２０
ｍＡで放電したところ、１ボルトの遮断電圧に至るまで
に７００　ｍＡ　ｈ　ｒの容量を与えた。またこの電池
の開回路電圧はろ１５ボルトてあった。」１記で得られ
た容量は、ＮｉＣ４の理論容量の約６０６φである。
実施例２ 実施例１のようにして、但しＳ０２中に１モル濃度のＬ
ｉＡＡＣｌ、を溶解した電解液を用いて電池を作った。
得られた回路電圧（ＯＣＶ）は６．１ボルトであった。
２０ｍＡでの放電において１ボルトの遮断電圧に至るま
でに３４０　ｍＡ　ｈｒ　の容量を示した。ここに得ら
れた容量は、Ｎ１ｃ４の理論容量の約１４７％である。
実施例３ 実施例１のようにして、但しＳＯ２中のＬｉＧａＣ４の
１Ｍ溶液を電解液として用いて電池を作った。
得られたＯＣＶは２．９ボルトであり、２０ｍＡでの放
電において１ボルトの遮断電圧に至るまでに５４６ｍＡ
ｈｒの容量を示した。ここに得られた容量はＮｉＣｌ２
の理論容量の約２６７φである。
比較例１ 実施例１のようにして、但しＮｌＦ２　を含む厚さ０．
１　ｃｍのカソード（１，８ｇ）を用いて電池を作った
。この電池のＯＣＶは６２ボルトであり、２０ｍＡ　で
放電したときに１ボルトの遮断電圧に至るまでの容量は
３２０　ｍＡｈ　ｒであった。ここ１（得られた容量は
ＮｉＦ２　の理論容量の約８４５チである。
比較例２ 比較例１のようにして、但しＳＯ２中の１ＭのＬｉＧａ
Ｃ４溶液を電解液として用いて電池を作った。この電池
は２．９６ボルトのＯＣＶを与え、２０ｍＡでの放電で
１ボルトの遮断電圧に至るまでに２８４　ｍＡ　ｈ　ｒ
　の容量を与えた。ここに得られた容量はＮ　ｉＦ２　
の理論容量の約７５％である。
上記の実施例および比較例からＮ　ｉ　Ｃ１１２は、種
々のＳＯ２含有無機質電解液を用いて同一の条件下にお
いて、類似のＮ１Ｆ２（カソード）の容量の少なくとも
４倍の容量を与えることが判る。
上記の実施例が説明の目的のためであること、および本
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
ないことは了解されよう。例えば、電池の構成、電池の
成分およびその比率等についての変更は、本発明の精神
を逸脱することなく可能である。
特許出願人　デュラセル・インターナショナル・インコ
ーホレーテッド （外５名）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （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って、ＮｉＣｌ
    ２からなるカソードを含むことを特徴とする上記電池。
  2. （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、ならびに構造中にガリウム、イン
    ジウム、アルミニウム、タンタル、ニオブまたはアンチ
    モンを含む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. （３）電解質塩はリチウム塩である特許請求の範囲第」
    または２項に記載の電池。
  4. （４）アノードはリチウムよりなる特許請求の範囲第１
    ，２項または３項に記載の電池。
  5. （５）電解質塩は、ＬｆＡＡＣ４およびＬｉＧａＣ４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. （６）電解質塩はＬｊＡｌＣ４である！特許請求の範囲
    第５項に記載の電池。
  7. （７）　Ｌ　ｉＡ　ＩＩ　Ｃ４’　Ｓ　０２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. （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。
  9. （９）電解質塩はリチウム塩である特許請求の範囲第８
    項に記載の電池。
JP59136405A 1983-06-30 1984-06-30 非水性化学電池 Granted JPS6037660A (ja)

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US509689 1983-06-30
US06/509,689 US4508799A (en) 1983-06-30 1983-06-30 Cell with NiCl2 cathode

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JPS6037660A true JPS6037660A (ja) 1985-02-27
JPH0424827B2 JPH0424827B2 (ja) 1992-04-28

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DE (1) DE3424101A1 (ja)
FR (1) FR2548465A1 (ja)

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US4508799A (en) 1985-04-02
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