JPS6332860A - 注液式オキシハライド／リチウム電池 - Google Patents
注液式オキシハライド／リチウム電池Info
- Publication number
- JPS6332860A JPS6332860A JP61175344A JP17534486A JPS6332860A JP S6332860 A JPS6332860 A JP S6332860A JP 61175344 A JP61175344 A JP 61175344A JP 17534486 A JP17534486 A JP 17534486A JP S6332860 A JPS6332860 A JP S6332860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- hole
- battery
- solution
- bipolar
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- Granted
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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
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/32—Deferred-action cells activated through external addition of electrolyte or of electrolyte components
-
- 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】
発明の利用分野
本発明は高率放電時の容量が大きく、電圧の高いバイポ
ーラ構造の電極を有する注液式オキシハライド／リチウ
ム電池に（！Ｉするものである。
ーラ構造の電極を有する注液式オキシハライド／リチウ
ム電池に（！Ｉするものである。
従来の技術とその問題点
正極活物質として塩化チオニール、塩化スルフリル等の
オキシハライドを、負極活物質に活性金属であるリチウ
ムを用いるオキシハライド／リチウム電池では、オキシ
ハライドが正極活物質と電解液を兼ね、エネルギー密度
が大きく、開路電圧は１セル当り３．７Ｖを示すなど優
れた特性を有するものの、長期保存後の放電では負掩上
に生成した保護膜のため電圧■延が生じるという問題が
ある。
オキシハライドを、負極活物質に活性金属であるリチウ
ムを用いるオキシハライド／リチウム電池では、オキシ
ハライドが正極活物質と電解液を兼ね、エネルギー密度
が大きく、開路電圧は１セル当り３．７Ｖを示すなど優
れた特性を有するものの、長期保存後の放電では負掩上
に生成した保護膜のため電圧■延が生じるという問題が
ある。
この電圧遅延を解決するため、極板群と電解質などを添
加したオキシハライド溶液とを分離しておき、電池使用
時に電池内へオキシハライド溶液を注入して電池の活性
化を計る、いわゆる注液式の電池とする方法が採られて
いる。注液式とすることで貯蔵時の自己放電等による劣
化も抑制され、寿命のきわめて長い優れた電池となる。
加したオキシハライド溶液とを分離しておき、電池使用
時に電池内へオキシハライド溶液を注入して電池の活性
化を計る、いわゆる注液式の電池とする方法が採られて
いる。注液式とすることで貯蔵時の自己放電等による劣
化も抑制され、寿命のきわめて長い優れた電池となる。
また、電池は一般に大きな電圧を得るため、直列に配列
された複数のセルを有している。この電池は対面したリ
チウム負極と炭素正極！Ｊ電体および両者間に介在する
多孔質ガラスセパレータより成り、電解液はセパレータ
および正極集電体の空隙中に保持され、隣接する？ｔＪ
！の負極および正極集電体がｓ電性プレートの両側面上
に位置づけ得ることが知られている。この組立体はバイ
ポーラ極板と称される。
された複数のセルを有している。この電池は対面したリ
チウム負極と炭素正極！Ｊ電体および両者間に介在する
多孔質ガラスセパレータより成り、電解液はセパレータ
および正極集電体の空隙中に保持され、隣接する？ｔＪ
！の負極および正極集電体がｓ電性プレートの両側面上
に位置づけ得ることが知られている。この組立体はバイ
ポーラ極板と称される。
電池は多数のバイポーラ極板を端部が負極体か正極集電
体のいずれかを担持するプレートで終結する様にして積
層して作製され得る。この場合、良好な性能を得るには
、例えばセパレータの厚みを薄クシ、かつ、バリヤーと
しての機能を損わない範囲で多孔度を上げ、内部抵抗を
小さくすることが必要である。起電反応に関与する電解
液は通常、正極’Ｊ？！！体、セパレータおよび電池ケ
ースと極板群の隙間に保持されているが、セパレータを
薄くするとその空隙体積が減少する結果、セパレータ中
に保持される層が不足気味となる。このため、電池ケー
スと極板群の隙間に保持された液が極板群中に拡散し、
起電反応に関与することとなるが、特に高率放電時には
オキシハライドの消耗が速いので、電解液の拡散が遅れ
、性能が大幅に低下する欠点があった。
体のいずれかを担持するプレートで終結する様にして積
層して作製され得る。この場合、良好な性能を得るには
、例えばセパレータの厚みを薄クシ、かつ、バリヤーと
しての機能を損わない範囲で多孔度を上げ、内部抵抗を
小さくすることが必要である。起電反応に関与する電解
液は通常、正極’Ｊ？！！体、セパレータおよび電池ケ
ースと極板群の隙間に保持されているが、セパレータを
薄くするとその空隙体積が減少する結果、セパレータ中
に保持される層が不足気味となる。このため、電池ケー
スと極板群の隙間に保持された液が極板群中に拡散し、
起電反応に関与することとなるが、特に高率放電時には
オキシハライドの消耗が速いので、電解液の拡散が遅れ
、性能が大幅に低下する欠点があった。
また、注液式電池では高性能を得るため、電解質として
塩化アルミニウム、塩化ガリウム等を用いるので、放電
中に電解液とリチウムが反応し、ＳＯ２等のガスを発生
し、これが極板間内に溜まり、反応面積が減少して放電
性能が低下するという問題もあった。
塩化アルミニウム、塩化ガリウム等を用いるので、放電
中に電解液とリチウムが反応し、ＳＯ２等のガスを発生
し、これが極板間内に溜まり、反応面積が減少して放電
性能が低下するという問題もあった。
問題点を解決するための手段
本発明者は従来の電池を放電後、解体調査を行ない、従
来の電池の構造上の問題点と、その解決方法を探索した
結果、バイポーラ極板の中央部分付近に電解液溜めとガ
ス溜めを兼ねた貫通孔を設けることにより電解液の供給
を中央部分からも行なわしめ、且つ前記貫通孔を副反応
により発生したガスのガス溜め、あるいは極板群外への
排出路としても機能させることによって極板群中への電
解液の補給を迅速にし、且つ、反応面積の減少を有効に
阻止し、その相乗効果として良好な放電性能が得られる
のを見い出した。
来の電池の構造上の問題点と、その解決方法を探索した
結果、バイポーラ極板の中央部分付近に電解液溜めとガ
ス溜めを兼ねた貫通孔を設けることにより電解液の供給
を中央部分からも行なわしめ、且つ前記貫通孔を副反応
により発生したガスのガス溜め、あるいは極板群外への
排出路としても機能させることによって極板群中への電
解液の補給を迅速にし、且つ、反応面積の減少を有効に
阻止し、その相乗効果として良好な放電性能が得られる
のを見い出した。
本発明はこの事実に基づき、バイポーラ極板の一部に少
なくとも１力所以上の保液およびガス溜め用貫通孔を設
番ブたことを特徴とする注液式オキシハライド／リチウ
ム電池を提供するものである。
なくとも１力所以上の保液およびガス溜め用貫通孔を設
番ブたことを特徴とする注液式オキシハライド／リチウ
ム電池を提供するものである。
実 施 例
以下、本発明の一実施例について詳述する。
第１図は中央部分に貫通孔設けたバイポーラ極板を複数
枚、積重ねて配列した注液式オキシハライド／リチウム
電池の断面図である。極板直径は６５ｎｍで、各々のバ
イポーラ極板３は導電性プレート６の一面にリチウムよ
りなる負極体５を、他面に正極ｌ電体８を担持させたＷ
造を有している。
枚、積重ねて配列した注液式オキシハライド／リチウム
電池の断面図である。極板直径は６５ｎｍで、各々のバ
イポーラ極板３は導電性プレート６の一面にリチウムよ
りなる負極体５を、他面に正極ｌ電体８を担持させたＷ
造を有している。
正極集電体８にはテフロンをバインダとしてアセチレン
ブラックを固定化したものを用い、導電性プレート６は
ニッケル板である。バイポーラ極板は第２図に示した様
に、中央部に保液とガス溜めを兼ねた直径１０ｍ５のｎ
通孔１０を右している。また、バイポーラ極板の端部に
は注液用切欠部１１を有する。この切欠部１１は注液時
に液を各セル中へ供給するための注液用通路であって、
ガス溜めとしてはｌｌ１１１ニジない。また、過剰液の
保液の役割は多少は果すものの、まだ十分ではない。各
々の負極体はセパレータ４によって向い合う正極集ｍ体
と離間されている。セパレータ４は多孔度９２％のガラ
ス繊維不織布である。
ブラックを固定化したものを用い、導電性プレート６は
ニッケル板である。バイポーラ極板は第２図に示した様
に、中央部に保液とガス溜めを兼ねた直径１０ｍ５のｎ
通孔１０を右している。また、バイポーラ極板の端部に
は注液用切欠部１１を有する。この切欠部１１は注液時
に液を各セル中へ供給するための注液用通路であって、
ガス溜めとしてはｌｌ１１１ニジない。また、過剰液の
保液の役割は多少は果すものの、まだ十分ではない。各
々の負極体はセパレータ４によって向い合う正極集ｍ体
と離間されている。セパレータ４は多孔度９２％のガラ
ス繊維不織布である。
バイポーラ極板およびセパレータからなる積層体の一方
の端部には負極体５だけを備えた導電性プレートを有す
る端板７が、また、積層体の反対側の端部には正極集電
体８だけを備えた導電性プレートを右する端板２が配置
され、それぞれ電池の相極および正極として機能する。
の端部には負極体５だけを備えた導電性プレートを有す
る端板７が、また、積層体の反対側の端部には正極集電
体８だけを備えた導電性プレートを右する端板２が配置
され、それぞれ電池の相極および正極として機能する。
このように構成された極板群は容器１内に装填される。
正極活物質には塩化チオニルを用い、前記塩化チオニル
に塩化ガリウム１．０Ｍ 、塩化アルミニウム１．ＯＭ
を添加して容器１の注液管９を通して各セル中へ注入し
、電池の活性化を計る。
に塩化ガリウム１．０Ｍ 、塩化アルミニウム１．ＯＭ
を添加して容器１の注液管９を通して各セル中へ注入し
、電池の活性化を計る。
発明の効果
上述の如く構成した本発明電池の性能を調べるため、注
液後、８５ｍＡ／ａｄでの定電流放電試験を行なった。
液後、８５ｍＡ／ａｄでの定電流放電試験を行なった。
尚、比較のためバイポーラ極板に貫通孔１０を設けてい
ない従来の電池についても同時に試験を行なった。その
結果を第３図に示す。
ない従来の電池についても同時に試験を行なった。その
結果を第３図に示す。
本発明による電池＜Ａ）と従来の電池（Ｂ）を比較する
と、本充用電池は放電容量く終止電圧１２．５■）は約
２５％大きく、平均電圧も約３００ ｍＶ高くなり極め
て優れた放電特性を示した。
と、本充用電池は放電容量く終止電圧１２．５■）は約
２５％大きく、平均電圧も約３００ ｍＶ高くなり極め
て優れた放電特性を示した。
この様に、中央部分にｎ通孔を有するパイボーラ極板を
用いた場合には、その貫通孔が電解液溜りとなり、極板
の中心付近から極板全体に十分に電解液が供給され、そ
の結果、大きな放電容量が１りられる。また、同時にリ
チウムと電解液との副反応により発生したガスは、この
貫通孔に溜まり、極板の反応面積を減少させないため、
放電電圧も高くなり、良好な放電性能が得られたものと
考えられる。
用いた場合には、その貫通孔が電解液溜りとなり、極板
の中心付近から極板全体に十分に電解液が供給され、そ
の結果、大きな放電容量が１りられる。また、同時にリ
チウムと電解液との副反応により発生したガスは、この
貫通孔に溜まり、極板の反応面積を減少させないため、
放電電圧も高くなり、良好な放電性能が得られたものと
考えられる。
尚、上記実施例においては直径６５１ｍのバイポーラ極
板の中心部に直径的１０ｍｍの貫通孔を設けたが、貫通
孔の大きさ、数および孔の位置は極板の大きさ等を勘案
して任意に設定すればよい。
板の中心部に直径的１０ｍｍの貫通孔を設けたが、貫通
孔の大きさ、数および孔の位置は極板の大きさ等を勘案
して任意に設定すればよい。
以上の説明から明らかな様に、本発明は従来のこの種電
池の問題点を解決し、極めて優れた特性を右する注液式
オキシハライド／リチウム電池を提供するものである。
池の問題点を解決し、極めて優れた特性を右する注液式
オキシハライド／リチウム電池を提供するものである。
第１図は本発明注液式オキシハライド／リチウム電池の
一実施例を示す断面図、第２図は本発明電池に使用する
バイポーラ極板の平面図、第３図は本発明？Ｕ池および
従来形電池の８５ ｍ△／αｄでの定電流放電特性図で
ある。 ３・・・・・・バイポーラ極板 ４・・・・・・セパレ
ータ５・・・・・・０極体 ６・・・・・・Ｓ
電性プレート８・・・・・・正極集電体 １０・・・
・・−貫通孔ヤ １ 図 オ ２ Σ ７５ 図 １２３４６６７ｇ 旗 ｔ ＊ Ｆｆ！（合）
一実施例を示す断面図、第２図は本発明電池に使用する
バイポーラ極板の平面図、第３図は本発明？Ｕ池および
従来形電池の８５ ｍ△／αｄでの定電流放電特性図で
ある。 ３・・・・・・バイポーラ極板 ４・・・・・・セパレ
ータ５・・・・・・０極体 ６・・・・・・Ｓ
電性プレート８・・・・・・正極集電体 １０・・・
・・−貫通孔ヤ １ 図 オ ２ Σ ７５ 図 １２３４６６７ｇ 旗 ｔ ＊ Ｆｆ！（合）
Claims (1)
- バイポーラ構造の極板を備え、該極板の一部に少なくと
も１ヵ所以上の保液・ガス溜め用貫通孔を設けたことを
特徴とする注液式オキシハライド／リチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175344A JPH0785414B2 (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 注液式オキシハライド／リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175344A JPH0785414B2 (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 注液式オキシハライド／リチウム電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332860A true JPS6332860A (ja) | 1988-02-12 |
| JPH0785414B2 JPH0785414B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=15994421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175344A Expired - Lifetime JPH0785414B2 (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 注液式オキシハライド／リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785414B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02228458A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Nippon Steel Corp | 溶融亜鉛メッキ装置のシンクロール |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP61175344A patent/JPH0785414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02228458A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-11 | Nippon Steel Corp | 溶融亜鉛メッキ装置のシンクロール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0785414B2 (ja) | 1995-09-13 |
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