JPS6154160A - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPS6154160A JPS6154160A JP59176282A JP17628284A JPS6154160A JP S6154160 A JPS6154160 A JP S6154160A JP 59176282 A JP59176282 A JP 59176282A JP 17628284 A JP17628284 A JP 17628284A JP S6154160 A JPS6154160 A JP S6154160A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- aqueous solvent
- positive electrode
- discharge
- vinyl chloride
- 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
Links
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
-
- 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)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は非水溶媒電池に関し、特に正極活物質を兼ねる
電解液を改良した非水溶媒電池に係る。
電解液を改良した非水溶媒電池に係る。
負極活物質としてリチウム、ナトリウム、アルミニウム
等の軽金属を用いた非水溶媒電池は、エネルギー密度が
大きく、貯蔵特性に優れ、かつ作動温度範囲が広いとい
う特長をもつことから、電卓、時計、メモリのパックア
ッグ電源として多用されている。中でも負極にリチウム
を用い、正極活物質として塩化チオニル（ＳＯＣｌ２）
、塩化スルフリル（ＳＯ２Ｃｌ２）等のイオウのオキシ
ノ・ロダン化物を用いた電池は、特にエネルギー密度が
大きいために注目されている。こうした電池は炭素及び
金属集電体からなる正極を有し、一般に塩化アルミニウ
ム（ＡｔＣｔ、）、臭化アルミニウム（ＡｔＩＩ ｒ
ｓ ）等のルイス酸と塩化リチウム、臭化リチウム等の
ルイス塩基とを溶解したイオウの液体状オキシノ・ロダ
ン化物を電解液として用いている。このため、液体状オ
キシハロゲン化物ｄ、正極活物質と電解液との双方を兼
用しており、適尚な形状の正極を用いることにより。
等の軽金属を用いた非水溶媒電池は、エネルギー密度が
大きく、貯蔵特性に優れ、かつ作動温度範囲が広いとい
う特長をもつことから、電卓、時計、メモリのパックア
ッグ電源として多用されている。中でも負極にリチウム
を用い、正極活物質として塩化チオニル（ＳＯＣｌ２）
、塩化スルフリル（ＳＯ２Ｃｌ２）等のイオウのオキシ
ノ・ロダン化物を用いた電池は、特にエネルギー密度が
大きいために注目されている。こうした電池は炭素及び
金属集電体からなる正極を有し、一般に塩化アルミニウ
ム（ＡｔＣｔ、）、臭化アルミニウム（ＡｔＩＩ ｒ
ｓ ）等のルイス酸と塩化リチウム、臭化リチウム等の
ルイス塩基とを溶解したイオウの液体状オキシノ・ロダ
ン化物を電解液として用いている。このため、液体状オ
キシハロゲン化物ｄ、正極活物質と電解液との双方を兼
用しており、適尚な形状の正極を用いることにより。
高率放電特性の優れた電池が期待できる。
ところで、上述した電池は正極活物質であるイオウのオ
キシノ・ロダン化物が負極のリチウムと直接接触してい
るため、負極リチウム表面に反応生成物であるＬｉＣ６
皮膜が生成される。このＬｉＣ６皮膜は、負極リチウム
とオキシハロゲン化物との直接接触を防止する機能を有
し、貯蔵時において電池の容量劣化を防ぐ役割りをする
。
キシノ・ロダン化物が負極のリチウムと直接接触してい
るため、負極リチウム表面に反応生成物であるＬｉＣ６
皮膜が生成される。このＬｉＣ６皮膜は、負極リチウム
とオキシハロゲン化物との直接接触を防止する機能を有
し、貯蔵時において電池の容量劣化を防ぐ役割りをする
。
しかし、放電時には抵抗成分として働き、放電初期の電
圧降下の原因となるうこの電圧降下の程度は、放電電流
がμＡオーダの微小な場合には無視できる程小ネいが、
大電流放電の場合には無視できず、特に高温で長時間貯
蔵してＬｉＣｊ皮膜の成長が相当起った後や、低温での
放電時には放電開始と共に大幅な電圧降下を生じ、所定
の電圧に回復する捷でかなシの時間を必要とする問題が
あった。
圧降下の原因となるうこの電圧降下の程度は、放電電流
がμＡオーダの微小な場合には無視できる程小ネいが、
大電流放電の場合には無視できず、特に高温で長時間貯
蔵してＬｉＣｊ皮膜の成長が相当起った後や、低温での
放電時には放電開始と共に大幅な電圧降下を生じ、所定
の電圧に回復する捷でかなシの時間を必要とする問題が
あった。
このようなことから、電圧降下を防止するために、電解
液中にビニルポリマーを添加することが提案されている
（特開昭５６−７３６０号）。
液中にビニルポリマーを添加することが提案されている
（特開昭５６−７３６０号）。
しかしながら、塩化ビニル樹脂を始じめ、一般にビニル
ポリマーは長時間の貯蔵中にオキシハロゲン化物によっ
て酸化分解を受け、特に高温下での貯蔵時における劣化
が大きく、その効果が減速するという問題があった。
ポリマーは長時間の貯蔵中にオキシハロゲン化物によっ
て酸化分解を受け、特に高温下での貯蔵時における劣化
が大きく、その効果が減速するという問題があった。
、本ざ１）明は、貯蔵後の大電流放電時においても電圧
降下が小宴＜、シかも電圧の回復時間が短かい非水溶媒
電池を提供しようとするものである。
降下が小宴＜、シかも電圧の回復時間が短かい非水溶媒
電池を提供しようとするものである。
本発明は、リチウム等の軽金属からなる負極と、炭素を
主構成材とする正極と、イオウのオキシハロゲン化物を
主成分とする正極活物質を兼ねる電解液とから構成され
る非水溶媒電池において、前記電解液として前記オキシ
ノ・ロｒノ化物を含む溶液に塩素化塩化ビニル樹脂を添
加したものを用いたことを骨子とするものでおる。
主構成材とする正極と、イオウのオキシハロゲン化物を
主成分とする正極活物質を兼ねる電解液とから構成され
る非水溶媒電池において、前記電解液として前記オキシ
ノ・ロｒノ化物を含む溶液に塩素化塩化ビニル樹脂を添
加したものを用いたことを骨子とするものでおる。
かかる電解液中に添加される塩素化塩化ビニル樹脂は、
塩化ビニル樹脂を塩素化することにより得られる樹脂で
あるため、オキシハロゲン化物に対する耐酸化性に優れ
ておシ、長時間或いは高温下での貯蔵における劣化が小
さく、該塩素化塩化ビニル樹脂の添加による電圧降下の
抑制効果を維持でき、しかも電圧の回復時間の短縮化効
果も維持できる初期放電特性の優れた非水溶媒電池を得
ることができる。
塩化ビニル樹脂を塩素化することにより得られる樹脂で
あるため、オキシハロゲン化物に対する耐酸化性に優れ
ておシ、長時間或いは高温下での貯蔵における劣化が小
さく、該塩素化塩化ビニル樹脂の添加による電圧降下の
抑制効果を維持でき、しかも電圧の回復時間の短縮化効
果も維持できる初期放電特性の優れた非水溶媒電池を得
ることができる。
上記塩素化塩化ビニル樹脂とは、塩化ビニル樹脂を塩素
化したものであるが、各単量体中の１つの炭素に２つの
塩素が結合した構造の塩化ビニリデン樹脂を除くもので
ある。特に、単量体の全て又は一部の２つの炭素に塩素
が３つ結合した塩素化塩化ビニル樹脂は耐酸化分解性が
高いため有効である。
化したものであるが、各単量体中の１つの炭素に２つの
塩素が結合した構造の塩化ビニリデン樹脂を除くもので
ある。特に、単量体の全て又は一部の２つの炭素に塩素
が３つ結合した塩素化塩化ビニル樹脂は耐酸化分解性が
高いため有効である。
上記塩素化塩化ビニル樹脂はオキシハロダン化物を含む
溶液１４に対し０．２〜１．５１添加することが望まし
い。この理由は、塩素化塩化ビニル樹脂の添加量を０．
２１／ｌ１未満にすると、所期目的の電圧降下抑制効果
を十分に達成できず、かといってその添加量が１．５１
／ｌを越えると、効果の増大が望めないば°かりか、か
えって電池の放電容量が減少する恐れがある。
溶液１４に対し０．２〜１．５１添加することが望まし
い。この理由は、塩素化塩化ビニル樹脂の添加量を０．
２１／ｌ１未満にすると、所期目的の電圧降下抑制効果
を十分に達成できず、かといってその添加量が１．５１
／ｌを越えると、効果の増大が望めないば°かりか、か
えって電池の放電容量が減少する恐れがある。
以下、本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。
る。
図中のｘＶｉ負極端子を兼ねる上面が開口された例えば
ヌテンレス製の有底円筒形の缶体である。この缶体１の
内面には金属リチウムからなる筒状の負極２が圧着され
ている。この負極２の内側には正極３が該負極２の内面
に配置されたガラス繊維の不織布からなるセパレータ４
を介して設けられている。前記正極Ｓはポリ四フッ化エ
チレンを結合剤としたカーボンプラ、りからなる筒状の
多孔質炭素体５と、該多孔質炭素体５の中空部内面に配
置された筒状の金網からなる金属集電体６とから構成さ
れている。
ヌテンレス製の有底円筒形の缶体である。この缶体１の
内面には金属リチウムからなる筒状の負極２が圧着され
ている。この負極２の内側には正極３が該負極２の内面
に配置されたガラス繊維の不織布からなるセパレータ４
を介して設けられている。前記正極Ｓはポリ四フッ化エ
チレンを結合剤としたカーボンプラ、りからなる筒状の
多孔質炭素体５と、該多孔質炭素体５の中空部内面に配
置された筒状の金網からなる金属集電体６とから構成さ
れている。
また、前記正極３上方の缶体１内には前記セ・ぞレータ
４に支持された絶縁紙２が配設されている。前記缶体１
の上面開口部にはメタルトラ 、グ８がレーザ溶接等
によシ封着されている。このメクルト：、ｆ８の中心に
は貫通穴９が開口されている。この貫通穴９には正極端
子棒１０がガラスシール材１ノにより缶体１に対して電
気的に絶縁して固定されている。この正極端子棒１０は
その下端に取り付けたリード線１２を介して前記正極３
の金属集電体６に接続されている。そして、前記金属集
電体６の中空部には電解液が満たされている。この電解
液は、アルゴンガス気流中で蒸留、精製した塩化チオニ
ル（ＳＯＣｌ２）中に市販の高純度塩化アルミニウム（
ＡｔＣ４３）と高純度塩化リチウム（１，ＩＣｔ）とを
夫々１．５モル／ｌ溶解した溶液に塩素化塩化ビニル樹
脂（日本カーバイト社製、ＮＩＫＡＴＥＭＰＴ １０９
２ ）を０．５１７１添加して調製したものである。
４に支持された絶縁紙２が配設されている。前記缶体１
の上面開口部にはメタルトラ 、グ８がレーザ溶接等
によシ封着されている。このメクルト：、ｆ８の中心に
は貫通穴９が開口されている。この貫通穴９には正極端
子棒１０がガラスシール材１ノにより缶体１に対して電
気的に絶縁して固定されている。この正極端子棒１０は
その下端に取り付けたリード線１２を介して前記正極３
の金属集電体６に接続されている。そして、前記金属集
電体６の中空部には電解液が満たされている。この電解
液は、アルゴンガス気流中で蒸留、精製した塩化チオニ
ル（ＳＯＣｌ２）中に市販の高純度塩化アルミニウム（
ＡｔＣ４３）と高純度塩化リチウム（１，ＩＣｔ）とを
夫々１．５モル／ｌ溶解した溶液に塩素化塩化ビニル樹
脂（日本カーバイト社製、ＮＩＫＡＴＥＭＰＴ １０９
２ ）を０．５１７１添加して調製したものである。
比較例
電解液として５ＯＣ６２中にＡｔｃｔ３とＬｉＣｔを夫
夫１．５モル／ｌ溶解した溶液に塩化ビニル樹脂を０．
５１／ｌ添加したものを用いた以外、実施例と同構造の
電池を組立てた。
夫１．５モル／ｌ溶解した溶液に塩化ビニル樹脂を０．
５１／ｌ添加したものを用いた以外、実施例と同構造の
電池を組立てた。
しかして、本実施例及び比較例の電池について、組立後
２５℃で３か月間貯蔵を行ない、３０Ωの定抵抗放電を
行なって放電初期の特性を調べたところ、第２図に示す
特性図を得た。
２５℃で３か月間貯蔵を行ない、３０Ωの定抵抗放電を
行なって放電初期の特性を調べたところ、第２図に示す
特性図を得た。
なお、第２図中のＡ、Ｂは夫々実施例、比較例の電池の
放電曲線を示す。
放電曲線を示す。
また、本実施例及び比較例の１し池について、組立後２
０℃で６か月間貯蔵し、３０Ωの定抵抗放電を行なった
時の最低電圧、及び３．ＯＶまでの回復時間を調べたと
ころ、下記表に示す結果を（！） ｆｃ 、更に、同各
電池について、組立後６０℃で４０日間貯蔵し、３０Ω
の定抵抗放電を行なった時の最低電圧及び３．ＯＶｔで
の回復時間を調べた。その結果を同表に併記した。
０℃で６か月間貯蔵し、３０Ωの定抵抗放電を行なった
時の最低電圧、及び３．ＯＶまでの回復時間を調べたと
ころ、下記表に示す結果を（！） ｆｃ 、更に、同各
電池について、組立後６０℃で４０日間貯蔵し、３０Ω
の定抵抗放電を行なった時の最低電圧及び３．ＯＶｔで
の回復時間を調べた。その結果を同表に併記した。
第２図及び上表よシ明らかな如く、塩素化塩化ビニル樹
脂を添加した電解液を備える本実施例の電池は、塩化ビ
ニル樹脂を添加した電解液を備える比較例の電池に比べ
て、長期貯蔵或いは高α貯蔵後においても、初期の電圧
降下が小さく、かつ電圧の回復時間が短かいことがわか
る。
脂を添加した電解液を備える本実施例の電池は、塩化ビ
ニル樹脂を添加した電解液を備える比較例の電池に比べ
て、長期貯蔵或いは高α貯蔵後においても、初期の電圧
降下が小さく、かつ電圧の回復時間が短かいことがわか
る。
以上詳述した如く、本発明によれば長期間貯蔵又は高温
貯蔵後においても初期の電圧降下が小さく、しかも電圧
の回復時間が短縮される等の放電特性の優れた非水溶媒
電池を提供できる。
貯蔵後においても初期の電圧降下が小さく、しかも電圧
の回復時間が短縮される等の放電特性の優れた非水溶媒
電池を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す非水溶媒電池の断面図
、第２図は本実施例の電池及び比較例の電池における大
電流放電初期の放電特性を示す線図である。 Ｉ・・缶体、２・・・負極、３・・・正極、４・・・セ
・母レーク、５・・・多孔質炭素体、６・・金属集電体
、８・・・メタルトップ、１０・・・正極端子棒。 第１図 第２図 気室時間 （朽・）
、第２図は本実施例の電池及び比較例の電池における大
電流放電初期の放電特性を示す線図である。 Ｉ・・缶体、２・・・負極、３・・・正極、４・・・セ
・母レーク、５・・・多孔質炭素体、６・・金属集電体
、８・・・メタルトップ、１０・・・正極端子棒。 第１図 第２図 気室時間 （朽・）
Claims (1)
- リチウム、ナトリウム、アルミニウムの軽金属からなる
負極と、炭素を主構成材とする正極と、イオウのオキシ
ハロゲン化物を主成分とする正極活物質を兼ねる電解液
とから構成された非水溶媒電池において、前記電解液と
して前記オキシハロゲン化物を含む溶液に塩素化塩化ビ
ニル樹脂を添加したものを用いることを特徴とする非水
溶媒電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176282A JPS6154160A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59176282A JPS6154160A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 非水溶媒電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154160A true JPS6154160A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16010853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176282A Pending JPS6154160A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154160A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175347A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Toshiba Corp | 非水溶媒電池 |
| JPH04269459A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池 |
| KR100354229B1 (ko) * | 2000-08-02 | 2002-09-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 낮은 임피던스를 갖는 리튬-황 전지 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59176282A patent/JPS6154160A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175347A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Toshiba Corp | 非水溶媒電池 |
| JPH04269459A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池 |
| KR100354229B1 (ko) * | 2000-08-02 | 2002-09-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 낮은 임피던스를 갖는 리튬-황 전지 |
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