JPS6182674A - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPS6182674A JPS6182674A JP59203569A JP20356984A JPS6182674A JP S6182674 A JPS6182674 A JP S6182674A JP 59203569 A JP59203569 A JP 59203569A JP 20356984 A JP20356984 A JP 20356984A JP S6182674 A JPS6182674 A JP S6182674A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- battery
- positive electrode
- chloride
- lithium
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- Pending
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- 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
-
- 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
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
-
- 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)
- 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（５ｏｃｔ２
）、塩化スルフリル（ＳＯ□Ｃｔ２）等のイオウのオキ
シハロゲ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（Ａｔｃｔｓ ） 、臭化アルミニウム（ＡｔＢｒ３
）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ハロダン化物
を電解液として用いている。このため、液体状オキシハ
ロゲン化物は、正極活物質と電解液との双方を兼用して
おり、適当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。
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（５ｏｃｔ２
）、塩化スルフリル（ＳＯ□Ｃｔ２）等のイオウのオキ
シハロゲ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（Ａｔｃｔｓ ） 、臭化アルミニウム（ＡｔＢｒ３
）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ハロダン化物
を電解液として用いている。このため、液体状オキシハ
ロゲン化物は、正極活物質と電解液との双方を兼用して
おり、適当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
キシハロゲ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ＬｉＣｔ皮
膜が生成される。このＬｉＣ４皮膜は、負極リチウムと
オキシノ・ロデ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シをする
。
キシハロゲ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ＬｉＣｔ皮
膜が生成される。このＬｉＣ４皮膜は、負極リチウムと
オキシノ・ロデ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シをする
。
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。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さいが、
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ＬｉＣｔ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
の電圧に回復するまでかなりの時間を必要とする、いわ
ゆる電圧遅延現象と呼ばれる問題があった。
圧降下の原因となる。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さいが、
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ＬｉＣｔ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
の電圧に回復するまでかなりの時間を必要とする、いわ
ゆる電圧遅延現象と呼ばれる問題があった。
このようなことから、上記問題を解決するためにいくつ
かの提案がなされており、例えば特公昭５７−３７９９
２には負極表面を塩化ビニル、塩化ビニリデンのホモポ
リマーや塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体等のビニ
ルポリマで被覆することが開示されている。しかしなが
ら、かかろ方法によると錨かに電圧遅延現象は大幅に改
善されるが、’ｊ、Ｉｊ、池を高温で貯蔵した後に大電
流放電を行なったような場合には電圧の回復にタナの時
間を要していた。
かの提案がなされており、例えば特公昭５７−３７９９
２には負極表面を塩化ビニル、塩化ビニリデンのホモポ
リマーや塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体等のビニ
ルポリマで被覆することが開示されている。しかしなが
ら、かかろ方法によると錨かに電圧遅延現象は大幅に改
善されるが、’ｊ、Ｉｊ、池を高温で貯蔵した後に大電
流放電を行なったような場合には電圧の回復にタナの時
間を要していた。
本発明は、大電流放電初期においても電圧降下が小さく
、かつ電圧の回復時間も短く、更に放電特性の優れた非
水溶媒電池を提供しようとするものである。
、かつ電圧の回復時間も短く、更に放電特性の優れた非
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ダン化物を
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、前記負極表面の少なくとも一
部に塩化ビニルと塩化ビニリデンの共重合体を被覆する
ことを特徴とするものである。このように負極表面の少
なくとも一部に塩化ビニルと塩化と二 ′リデンの
共重合体を被覆させた電池は、貯蔵後に大電流放電を行
なっても大幅な電圧降下を示さず、しかも電圧の回復時
間も短い。この場合、電圧回復時間の短縮の程度は、塩
化ビニルや塩化ビニリデン等のホモ、ｊ５ リマ及び両
者の混合物、又は塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の
ビニルポリマを負極表面に少なくとも被覆させた電池に
比べて格段に優れている。
主構成材とする正極と、イオウのオキシハロダン化物を
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、前記負極表面の少なくとも一
部に塩化ビニルと塩化ビニリデンの共重合体を被覆する
ことを特徴とするものである。このように負極表面の少
なくとも一部に塩化ビニルと塩化と二 ′リデンの
共重合体を被覆させた電池は、貯蔵後に大電流放電を行
なっても大幅な電圧降下を示さず、しかも電圧の回復時
間も短い。この場合、電圧回復時間の短縮の程度は、塩
化ビニルや塩化ビニリデン等のホモ、ｊ５ リマ及び両
者の混合物、又は塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の
ビニルポリマを負極表面に少なくとも被覆させた電池に
比べて格段に優れている。
上記負極の少なくとも一部に塩化ビニルと塩化ビニＩＪ
デンの共重合体を被覆する方法としては、例えば該共重
合体を負極金属と反応しない非水溶媒に溶解し、該溶液
を負極表面に塗布し、乾燥する方法、或いは該溶液中に
負極を浸漬させた後、引き上げ乾燥する方法がある。特
に後者の方法は簡便である。負極表面を被覆する共重合
体の膜厚は前記溶液の濃度をコントロールすることによ
り変えることができる。その膜厚が厚い場合には負極の
不動態化防止の効果が充分でなく、一方膜厚を必要以上
に厚くしても放電初期特性の向上化は殆んど増大しない
のみならず、かえって電池の内部抵抗を高める要因とな
る。従って、前記溶液の濃度を０．１〜１０重量％にす
ることが適当である。
デンの共重合体を被覆する方法としては、例えば該共重
合体を負極金属と反応しない非水溶媒に溶解し、該溶液
を負極表面に塗布し、乾燥する方法、或いは該溶液中に
負極を浸漬させた後、引き上げ乾燥する方法がある。特
に後者の方法は簡便である。負極表面を被覆する共重合
体の膜厚は前記溶液の濃度をコントロールすることによ
り変えることができる。その膜厚が厚い場合には負極の
不動態化防止の効果が充分でなく、一方膜厚を必要以上
に厚くしても放電初期特性の向上化は殆んど増大しない
のみならず、かえって電池の内部抵抗を高める要因とな
る。従って、前記溶液の濃度を０．１〜１０重量％にす
ることが適当である。
本発明に用いる塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体は
塩化ビニルと塩化ビニリデンとの重量比で９５：５〜１
０〜９０、より好ましくは９５：５〜５０ ： ５０の
範囲にすることが望ましい。
塩化ビニルと塩化ビニリデンとの重量比で９５：５〜１
０〜９０、より好ましくは９５：５〜５０ ： ５０の
範囲にすることが望ましい。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
実施例
図中の１は負極端子を兼ねる上面が開口した例えばステ
ンレス製の有底円筒形の缶体である。
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、表面に塩化ビニル−塩化ビニリ
デン共重合体（共重合比８０：２０）を。
デン共重合体（共重合比８０：２０）を。
被覆した金属リチウムからなる筒状の負極２が圧着され
ている。なお、前記負極２は缶体１内面に金属リチウム
を圧着した後、前記共重合体の２％テトラヒドロフラン
溶液を金属リチウム上端′まで注入し、つづいて該溶液
を除去、乾燥することにより作製した。
ている。なお、前記負極２は缶体１内面に金属リチウム
を圧着した後、前記共重合体の２％テトラヒドロフラン
溶液を金属リチウム上端′まで注入し、つづいて該溶液
を除去、乾燥することにより作製した。
前記負極２の内側の缶体１内には、筒状ステンレス製網
体の金４集電体３の外側に筒状多孔質炭素属４を圧着し
た構造の正極互がガラス不織布からなるモノ２レータ６
８，６□を介して設けられている。なお、前記正極互は
、例えば市販のアセチレンブラックとポリテトラフルオ
ロエチレンとを混合し、この混線物をステンレス製網体
の金属集電体３と共に該集電体が内側となるように円筒
状に成形した後、１５０℃の真空下で乾燥して前記混練
物を多孔質炭素層４とすることにより作製される。
体の金４集電体３の外側に筒状多孔質炭素属４を圧着し
た構造の正極互がガラス不織布からなるモノ２レータ６
８，６□を介して設けられている。なお、前記正極互は
、例えば市販のアセチレンブラックとポリテトラフルオ
ロエチレンとを混合し、この混線物をステンレス製網体
の金属集電体３と共に該集電体が内側となるように円筒
状に成形した後、１５０℃の真空下で乾燥して前記混練
物を多孔質炭素層４とすることにより作製される。
また、前記正極正上方の缶体１内には、前記セパレータ
６、に支持された中央に穴を有する絶縁紙７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ップ８が
レーザ溶接等によシ封着されており、かつ該メタルトッ
プ８の中心の穴９にはパイプ状正極端子１０がガラス製
のシール材１１を介してメタルトラｆ８に対し電気的に
絶縁して固定されている。前記正極端子１０の下端はリ
ード線１２を介して前記正極之の金属集電体３に接続さ
れている。そして、前記缶体１内には前記・七イブ状正
極端子１０から注入された電解液Ｉ３が収容されている
。この？！ｆ解液１３は塩化チオニル（ＳＯＣ６２）中
に塩化アルミニウム（Ａｔｃｔ３）と塩化リチウム（Ｌ
ｉＣ６）とを夫々１．５モル／ｌ溶解させたものである
。
６、に支持された中央に穴を有する絶縁紙７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ップ８が
レーザ溶接等によシ封着されており、かつ該メタルトッ
プ８の中心の穴９にはパイプ状正極端子１０がガラス製
のシール材１１を介してメタルトラｆ８に対し電気的に
絶縁して固定されている。前記正極端子１０の下端はリ
ード線１２を介して前記正極之の金属集電体３に接続さ
れている。そして、前記缶体１内には前記・七イブ状正
極端子１０から注入された電解液Ｉ３が収容されている
。この？！ｆ解液１３は塩化チオニル（ＳＯＣ６２）中
に塩化アルミニウム（Ａｔｃｔ３）と塩化リチウム（Ｌ
ｉＣ６）とを夫々１．５モル／ｌ溶解させたものである
。
なお、前記パイプ状正極端子１θには例えばステンレス
製の斜体１４が挿入され、該端子１０先端と挿入した斜
体１４とをレーデ溶接することにより該正極端子１０が
封口される。
製の斜体１４が挿入され、該端子１０先端と挿入した斜
体１４とをレーデ溶接することにより該正極端子１０が
封口される。
比較例１
負極として金属リチウムのみからなるものを用いた以外
、実施例と同様な構造の電池を組立てた。
、実施例と同様な構造の電池を組立てた。
比較例２
塩化ビニルホモプリマーを金属リチウム表面に実施例と
同様な方法で被覆した負極を用いた以外、同実施例と同
構造の電池を組立てた。
同様な方法で被覆した負極を用いた以外、同実施例と同
構造の電池を組立てた。
比較例３
塩化ビニリデンホモポリマーを金属リチウム表面に実施
例と同様な方法で被覆した負極を用い、た以外、同実施
例と同構造の電池を組立てた。
例と同様な方法で被覆した負極を用い、た以外、同実施
例と同構造の電池を組立てた。
比較例４
塩化ビニルホモポリマーと塩化ビニリデンホモ、ｊ？
ＩＪママ−の混合物（混合比８０ ： ２０ ）を金属
リチウム表面に実施例と同様な方法により被覆した負極
を用いた以外、同実施例と同構造の電池を組立てた。
ＩＪママ−の混合物（混合比８０ ： ２０ ）を金属
リチウム表面に実施例と同様な方法により被覆した負極
を用いた以外、同実施例と同構造の電池を組立てた。
実施例５
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（共重合比８６二１４
）を金属リチウム表面に被覆した負極を用いた以外ζ実
施例と同構造の電池を組立てた。
）を金属リチウム表面に被覆した負極を用いた以外ζ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１〜５の電池について、
組立後６０℃で２０日間貯蔵を行なった後、３０Ωの定
抵抗放電を行ない、放電開始時の最低電圧と、電圧が２
．５ｖに戻るまでの時間、並びに平均作動電圧及び放電
容量を測定した。その結果を、下記表に示した。
組立後６０℃で２０日間貯蔵を行なった後、３０Ωの定
抵抗放電を行ない、放電開始時の最低電圧と、電圧が２
．５ｖに戻るまでの時間、並びに平均作動電圧及び放電
容量を測定した。その結果を、下記表に示した。
上表より明らかな如く、負極表面に塩化ビニル−塩化ビ
ニリデン共重合体を被覆させた電池は、従来の電池に比
べて初期の電圧降下が小さく、かつ電圧の回復時間も短
かく、更に放電容量も向上することがわかる。
ニリデン共重合体を被覆させた電池は、従来の電池に比
べて初期の電圧降下が小さく、かつ電圧の回復時間も短
かく、更に放電容量も向上することがわかる。
以上詳述した如く、本発明によれば大電流放電初期にお
いても電圧降下を抑制し、かつ電圧の回復時間も短縮さ
れ、更に放電容量も向上する等、放電特性の優れた非水
溶媒電池を提供できる。
いても電圧降下を抑制し、かつ電圧の回復時間も短縮さ
れ、更に放電容量も向上する等、放電特性の優れた非水
溶媒電池を提供できる。
図は、本発明の一実施例を示す非水溶媒電池の断面図で
ある。 １・・・缶体、２・・・負極、３・・・金属集電体、４
・・・多孔質炭素層、互・・・正極、６．．６□・・・
セ・ぐレータ、８・・・メタルトノ！、１０・・・パイ
プ状正極端子、１３・・・′ツｔＸ解液。
ある。 １・・・缶体、２・・・負極、３・・・金属集電体、４
・・・多孔質炭素層、互・・・正極、６．．６□・・・
セ・ぐレータ、８・・・メタルトノ！、１０・・・パイ
プ状正極端子、１３・・・′ツｔＸ解液。
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、前記負極表面
の少なくとも一部に塩化ビニルと塩化ビニリデンとの共
重合体を被覆したことを特徴とする非水溶媒電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203569A JPS6182674A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203569A JPS6182674A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 非水溶媒電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182674A true JPS6182674A (ja) | 1986-04-26 |
Family
ID=16476295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59203569A Pending JPS6182674A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182674A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278156A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-19 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒電池 |
| JP2006134785A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Honjiyou Kinzoku Kk | 積層フィルム被覆リチウム箔 |
| US10513021B2 (en) | 2008-09-25 | 2019-12-24 | Black & Decker Inc. | Hybrid impact tool |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59203569A patent/JPS6182674A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278156A (ja) * | 1988-09-12 | 1990-03-19 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水溶媒電池 |
| JP2006134785A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Honjiyou Kinzoku Kk | 積層フィルム被覆リチウム箔 |
| US10513021B2 (en) | 2008-09-25 | 2019-12-24 | Black & Decker Inc. | Hybrid impact tool |
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