JPS6362069B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6362069B2 JPS6362069B2 JP54061144A JP6114479A JPS6362069B2 JP S6362069 B2 JPS6362069 B2 JP S6362069B2 JP 54061144 A JP54061144 A JP 54061144A JP 6114479 A JP6114479 A JP 6114479A JP S6362069 B2 JPS6362069 B2 JP S6362069B2
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- JP
- Japan
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- discharge
- weight
- battery
- active material
- anode
- 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.)
- Expired
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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
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
この発明は陰極活物質として金属リチウムを用
い、陽極活物質として硫化鉄の含有量が５重量％
以上25重量％未満である酸化第二銅と硫化鉄との
混合物を用いた非水電解液電池に関する。 酸化第二銅を陽極活物質として用いた非水電解
液電池は、二酸化マンガンやフツ化炭素を陽極活
物質として用いた非水電解液電池に比べて、単位
体積あたりの電気容量が大きく、また放電電圧が
1.3〜1.5Vで一般市販のルクランシエ電池や酸化
銀電池と互換性を有するという特徴があり、電気
容量の大きい高エネルギー密度電池として将来が
期待されている。 しかしながら、この酸化第二銅電池は放電反応
が第（）式、第（）式に示すような２段階に
なり、放電電圧が第１図に示すように２段となつ
て平担でない欠点がある。すなわち、第（）式
に示すように酸化第二銅（CuO）がリチウム
（Li）と反応して酸化第一銅（Cu2O）になり、こ
の酸化第一銅（Cu2O）がさらに第（）式に示
すようにリチウム（Li）と反応して銅（Cu）に
なる。そして、その際、第（）式に示す放電反
応と第（）式に示す放電反応とでは放電電圧が
異なるために放電電圧が第１図に示すように２段
となるのである。 2Li＋2CuO→Li2O＋Cu2O （） 2Li＋Cu2O→Li2O＋2Cu （） この発明は、金属リチウムを陰極活物質とする
非水電解液電池の陽極活物質として、酸化第二銅
に硫化鉄を５重量％以上25重量％未満という特定
割合で添加した混合物を用いることにより、２段
放電を抑制し、かつ内部抵抗の小さい電池が得ら
れるようにしたものである。 すなわち、酸化第二銅は前記のように２段放電
になるが、硫化鉄、たとえば硫化第一鉄は第
（）式に示すように１段階の反応で放電が行な
われる。 2Li＋FeS→Li2S＋Fe （） そこで酸化第二銅に硫化鉄を添加すると両者の
混成電位が現われ、硫化鉄の添加量を増加してい
くとほぼ１段放電するようになる。しかし、硫化
鉄の添加量が多くなりすぎると電池の内部抵抗が
大きくなり、重負荷特性が悪くなり閉路電圧が低
下するので、硫化鉄の添加量としては、酸化第二
銅と硫化鉄との混合物中で硫化鉄が５重量％以上
25重量％未満にすることが必要である。 この発明において硫化鉄としては、硫化第一鉄
（FeS）、硫化第二鉄（Fe2S3）、二硫化鉄（FeS2）
などが使用される。 つぎに実施例によりこの発明を説明する。 第１表に示す組成の混合物を3t／cm2で加圧成形
し、直径11mm、厚さ0.85mmの陽極を作製した。
い、陽極活物質として硫化鉄の含有量が５重量％
以上25重量％未満である酸化第二銅と硫化鉄との
混合物を用いた非水電解液電池に関する。 酸化第二銅を陽極活物質として用いた非水電解
液電池は、二酸化マンガンやフツ化炭素を陽極活
物質として用いた非水電解液電池に比べて、単位
体積あたりの電気容量が大きく、また放電電圧が
1.3〜1.5Vで一般市販のルクランシエ電池や酸化
銀電池と互換性を有するという特徴があり、電気
容量の大きい高エネルギー密度電池として将来が
期待されている。 しかしながら、この酸化第二銅電池は放電反応
が第（）式、第（）式に示すような２段階に
なり、放電電圧が第１図に示すように２段となつ
て平担でない欠点がある。すなわち、第（）式
に示すように酸化第二銅（CuO）がリチウム
（Li）と反応して酸化第一銅（Cu2O）になり、こ
の酸化第一銅（Cu2O）がさらに第（）式に示
すようにリチウム（Li）と反応して銅（Cu）に
なる。そして、その際、第（）式に示す放電反
応と第（）式に示す放電反応とでは放電電圧が
異なるために放電電圧が第１図に示すように２段
となるのである。 2Li＋2CuO→Li2O＋Cu2O （） 2Li＋Cu2O→Li2O＋2Cu （） この発明は、金属リチウムを陰極活物質とする
非水電解液電池の陽極活物質として、酸化第二銅
に硫化鉄を５重量％以上25重量％未満という特定
割合で添加した混合物を用いることにより、２段
放電を抑制し、かつ内部抵抗の小さい電池が得ら
れるようにしたものである。 すなわち、酸化第二銅は前記のように２段放電
になるが、硫化鉄、たとえば硫化第一鉄は第
（）式に示すように１段階の反応で放電が行な
われる。 2Li＋FeS→Li2S＋Fe （） そこで酸化第二銅に硫化鉄を添加すると両者の
混成電位が現われ、硫化鉄の添加量を増加してい
くとほぼ１段放電するようになる。しかし、硫化
鉄の添加量が多くなりすぎると電池の内部抵抗が
大きくなり、重負荷特性が悪くなり閉路電圧が低
下するので、硫化鉄の添加量としては、酸化第二
銅と硫化鉄との混合物中で硫化鉄が５重量％以上
25重量％未満にすることが必要である。 この発明において硫化鉄としては、硫化第一鉄
（FeS）、硫化第二鉄（Fe2S3）、二硫化鉄（FeS2）
などが使用される。 つぎに実施例によりこの発明を説明する。 第１表に示す組成の混合物を3t／cm2で加圧成形
し、直径11mm、厚さ0.85mmの陽極を作製した。
【表】
(注) 第１表中の部数は重量部表示による。
このように作製した陽極を第２図に示す構成の
ボタン型電池に組込み、20℃で6.5kΩ定抵抗放電
した際に２段放電となつたときの放電電位差と内
部抵抗とを測定し、その結果を硫化第一鉄の含有
量と関連づけて第３図に示した。 試験に使用された電池は、第２図で示されるよ
うに、陽極１を厚さ0.25mmのニツケル−ステンレ
ス鋼クラツド板よりなる外径11.6mm、高さ3.0mm
の陽極缶２に挿入し、その上にポリプロピレン製
の電解液吸収体３を載置し、陽極缶２の開口部に
断面ほぼＬ字状のポリプロピレン製環状ガスケツ
ト４を挿入し、電解液吸収体３に炭酸プロピレン
と１，２―ジメトキシエタンとの容量比が１：２
の混合液に過塩素酸リチウムを0.5モル／溶解
させてなる電解液を含浸させ、これとは別に厚さ
0.25mmのニツケル−ステンレス鋼クラツド板を周
辺折り返し部５を有する形状に加工した外径10
mm、高さ1.5mmの陰極端子板６の内面に厚さ0.1
mm、直径6.0mmのステンレス鋼製網７を溶接し、
このステンレス鋼製網７に直径8.0mm、厚さ1.2mm
のリチウムシートを圧着させて陰極８を構成し、
かかる陰極８を内填させた陰極端子板６を前記環
状ガスケツト４に嵌挿して、陽極缶２の開口縁を
内方に折り曲げて電池内部を密封構造にすること
によりつくられたものである。 第３図に示す結果から明らかなように、硫化第
一鉄の含有量の増加に伴つて２段放電になつたと
きの放電電位差が小さくなり、内部抵抗が大きく
なつていくが、硫化第一鉄の含有量が５重量％以
上25重量％未満の範囲にある電池は、２段放電に
なつたときの放電電位差が小さく、かつ内部抵抗
が小さい。なお、硫化第一鉄の含有量が５重量％
以上25重量％未満の範囲内にある電池は、放電電
圧が1.35V以上あり、ルクランシエ電池や酸化銀
電池と互換性を有していた。 以上詳述したように、この発明は金属リチウム
を陰極活物質とする非水電解液電池の陽極活物質
として、硫化鉄の含有量が５重量％以上25重量％
未満である酸化第二銅と硫化鉄との混合物を用い
たものであり、この発明によれば、２段放電が抑
制され、かつ内部抵抗の小さい非水電解液電池が
提供される。
ボタン型電池に組込み、20℃で6.5kΩ定抵抗放電
した際に２段放電となつたときの放電電位差と内
部抵抗とを測定し、その結果を硫化第一鉄の含有
量と関連づけて第３図に示した。 試験に使用された電池は、第２図で示されるよ
うに、陽極１を厚さ0.25mmのニツケル−ステンレ
ス鋼クラツド板よりなる外径11.6mm、高さ3.0mm
の陽極缶２に挿入し、その上にポリプロピレン製
の電解液吸収体３を載置し、陽極缶２の開口部に
断面ほぼＬ字状のポリプロピレン製環状ガスケツ
ト４を挿入し、電解液吸収体３に炭酸プロピレン
と１，２―ジメトキシエタンとの容量比が１：２
の混合液に過塩素酸リチウムを0.5モル／溶解
させてなる電解液を含浸させ、これとは別に厚さ
0.25mmのニツケル−ステンレス鋼クラツド板を周
辺折り返し部５を有する形状に加工した外径10
mm、高さ1.5mmの陰極端子板６の内面に厚さ0.1
mm、直径6.0mmのステンレス鋼製網７を溶接し、
このステンレス鋼製網７に直径8.0mm、厚さ1.2mm
のリチウムシートを圧着させて陰極８を構成し、
かかる陰極８を内填させた陰極端子板６を前記環
状ガスケツト４に嵌挿して、陽極缶２の開口縁を
内方に折り曲げて電池内部を密封構造にすること
によりつくられたものである。 第３図に示す結果から明らかなように、硫化第
一鉄の含有量の増加に伴つて２段放電になつたと
きの放電電位差が小さくなり、内部抵抗が大きく
なつていくが、硫化第一鉄の含有量が５重量％以
上25重量％未満の範囲にある電池は、２段放電に
なつたときの放電電位差が小さく、かつ内部抵抗
が小さい。なお、硫化第一鉄の含有量が５重量％
以上25重量％未満の範囲内にある電池は、放電電
圧が1.35V以上あり、ルクランシエ電池や酸化銀
電池と互換性を有していた。 以上詳述したように、この発明は金属リチウム
を陰極活物質とする非水電解液電池の陽極活物質
として、硫化鉄の含有量が５重量％以上25重量％
未満である酸化第二銅と硫化鉄との混合物を用い
たものであり、この発明によれば、２段放電が抑
制され、かつ内部抵抗の小さい非水電解液電池が
提供される。
第１図は酸化第二銅を陽極活物質とする非水電
解液電池の放電特性図、第２図はこの発明に係る
非水電解液電池の一例を示す断面図、第３図は硫
化第一鉄の含有量と２段放電になつたときの放電
電位差および内部抵抗との関係を示す図である。 １…陽極、８…陰極。
解液電池の放電特性図、第２図はこの発明に係る
非水電解液電池の一例を示す断面図、第３図は硫
化第一鉄の含有量と２段放電になつたときの放電
電位差および内部抵抗との関係を示す図である。 １…陽極、８…陰極。
Claims (1)
- １ 陰極活物質として金属リチウムを用い、陽極
活物質として硫化鉄の含有量が５重量％以上25重
量％未満である酸化第二銅と硫化鉄との混合物を
用いたことを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6114479A JPS55154071A (en) | 1979-05-17 | 1979-05-17 | Non-aqueous electrolyte cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6114479A JPS55154071A (en) | 1979-05-17 | 1979-05-17 | Non-aqueous electrolyte cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55154071A JPS55154071A (en) | 1980-12-01 |
| JPS6362069B2 true JPS6362069B2 (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=13162603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6114479A Granted JPS55154071A (en) | 1979-05-17 | 1979-05-17 | Non-aqueous electrolyte cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55154071A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5798983A (en) * | 1980-12-11 | 1982-06-19 | Sanyo Electric Co Ltd | Organic electrolytic battery |
| JPS6264063A (ja) * | 1985-09-17 | 1987-03-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55137669A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-27 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
-
1979
- 1979-05-17 JP JP6114479A patent/JPS55154071A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55154071A (en) | 1980-12-01 |
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