JP2012174514A - 溶融塩電池用の電極及び溶融塩電池 - Google Patents

Abstract

【課題】 容量を大きくすることができる溶融塩電池用の電極及び溶融塩電池を提供する。
【解決手段】 板状部材１１０は、平面形状の平面部１１１と、両面に、一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる折り曲げ部１１２とを有している。折り曲げ部１１２は、一方面から他方面に貫通する貫通部１１３を備えている。また、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面と平面部１１１とがなす角度θは９０度よりも大きくなっている。また、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面は、貫通部１１３に近くなるほど前記なす角度θが小さくなるように湾曲している。
【選択図】 図３

Description

本発明は、溶融塩電池用の電極に関する。

電池の電解質として、ＦＳＩ（ビスフルオロスルフォニルイミド）イオン及び／又はＴＦＳＩ（ビストリフルオロメチルスルフォニルイミド）イオンをアニオンとして含むとともに、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のいずれか一種であるＭのイオンをカチオンとして含む溶融塩を用いることが検討されている（特許文献１）。
上記の溶融塩は、従来知られている溶融塩に比べて融点が低く、かつ、不燃性であるため、これを電解質として用いた溶融塩電池は、安全性が高く、かつ、エネルギー密度が高い電池となる。

一方、電池の電極としては、例えば、リチウムイオン電池の電極として、アルミニウム箔の両面に活物質を塗布した電極（特許文献２）やアルミニウムの金属多孔体の空孔内に活物質を充填した電極が知られている（特許文献３）。

特開２００９−６７６４４号公報 特開平１１−０６７２２０号公報 特開平８−１７０１２６号公報

溶融塩電池を作製する場合、上述のアルミニウム箔の両面に粒状の活物質を塗布した電極を用いることが考えられるが、この電極では溶融塩電池の容量（充電容量と放電容量の両方を含む）を大きくすることが困難である。
すなわち、この電極を用いた場合、容量を増やすべく塗布する活物質の層の厚みを大きくすると、活物質から集電体までの距離が大きくなり、活物質から集電体までの距離と電気抵抗とは相関関係にあることから、活物質の利用率が低下するという問題がある。
さらに、容量を増やすべく積層する電極の数を多くすると、組み立ての工数や難度、コストや不良率が増大するだけでなく、正極と負極とを隔てるセパレータや、電極に用いる集電体の数が増大するため、容量密度の低下を招くという問題がある。

また、上述のアルミニウムの金属多孔体の空孔内に粒状の活物質を充填した電極を用いることも考えられるが、この電極は安価に製造することができないという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、容量を大きくすることができるとともに、安価に製造することができる溶融塩電池用の電極及び溶融塩電池を提供することを目的とする。

第１発明に係る溶融塩電池用の電極は、アルミニウムを主成分とする板状部材を集電体とする溶融塩電池用の電極であって、前記板状部材は、平面部と、一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる折り曲げ部とを有し、前記折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部には、粒状の活物質が充填されている（請求項１）。

第１発明によれば、集電体に粒状の活物質を厚く塗布すると、板状部材の折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部には活物質が充填される。折り曲げ部の内周面の上部（すなわち、折り曲げ部のうち平面部に近い部分）からは距離が遠い活物質であっても、折り曲げ部の内周面の底部（すなわち、折り曲げ部のうち平面部から離れた部分）からは距離が近い場合があり、板状部材に折り曲げ部が設けられていない場合に比べて、活物質と板状部材との距離は近くなる。これにより、溶融塩電池の容量を大きくすることができる。
また、折り曲げ部を有する板状部材は、金属多孔体に比べて安価に製造することができるので、電極の製造コストを抑えることができる。

また、第２発明に係る溶融塩電池用の電極は、アルミニウムを主成分とする板状部材を集電体とする溶融塩電池用の電極であって、前記板状部材は、平面部と、一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる第一の折り曲げ部と、前記一方面に対して凸状となり、かつ、前記他方面に対して凹状となる第二の折り曲げ部とを有し、前記折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部には、粒状の活物質が充填されている（請求項２）。

板状部材の両面に活物質を充填して厚膜化する場合、折り曲げ部が板状部材の片面にのみ設けられていると、折り曲げ部が設けられていない方の面の表層近くの活物質と板状部材との距離が遠くなるが、この第２発明のように、折り曲げ部が板状部材の両面に設けられていると、どちらの面でも表層近くの活物質と板状部材との距離が近くなる点でより好ましい。

第１発明又は第２発明において、前記折り曲げ部には、前記一方面から前記他方面に貫通する貫通部を備えることが好ましい（請求項３）。

粒状の活物質をローラーによって集電体に塗布する場合、折り曲げ部に貫通部が備わっていると、折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部に空気が溜まらないので、この孔部に隈なく活物質を充填することができる。これにより、溶融塩電池の容量を大きくすることができる。

また、前記折り曲げ部の前記凹状となる内周面と前記平面部とがなす角度は、９０度よりも大きいことが好ましい（請求項４）。

折り曲げ部の凹状となる内周面と平面部とがなす角度が９０度である場合、この電極を用いた溶融塩電池が充放電を繰り返すと、活物質は折り曲げ部の凹状となる内周面にひっかかりにくく、この内周面に囲まれた孔部から脱落しやすい。
これに対し、前記なす角度を９０度よりも大きくすると、この電極を用いた溶融塩電池が充放電を繰り返しても、活物質は折り曲げ部の凹状となる内周面にひっかかりやすく、この内周面に囲まれた孔部から脱落しにくい。これにより、溶融塩電池の容量を大きくすることができる。

また、前記折り曲げ部の前記凹状となる内周面は、前記貫通部に近いほど前記なす角度が小さくなるように湾曲していることが好ましい（請求項５）。

このように湾曲していることで、折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部の径が貫通部に近いほど小さくなるため、この電極を用いた溶融塩電池が充放電を繰り返しても、孔部から貫通部の外へ脱落する活物質の数は少なくなる。これにより、溶融塩電池の容量を大きくすることができる。

第３発明に係る溶融塩電池は、第１発明又は第２発明に係る電極を備える溶融塩電池である（請求項６）。

第３発明によれば、容量が大きく、かつ、安価に製造することができる溶融塩電池を提供することができる。

第４発明に係る溶融塩電池は、複数の第１発明に係る第１電極と、１又は複数の第２発明に係る第２電極とを備える溶融塩電池であって、前記複数の第１電極及び前記１又は複数の第２電極を収容する電池容器を備え、前記電池容器の内側面は絶縁皮膜を備え、前記複数の第１電極及び前記１又は複数の第２電極のうち、前記電池容器の内側面に対向する面を有する電極は前記第１電極であり、前記電池容器の内側面に対向する面を有する第１電極においては、前記板状部材の折り曲げ部は、当該対向する面に対して凹状となり、かつ、反対面に対して凸状となる（請求項７）。

第４発明によれば、容量が大きく、かつ、安価に製造することができる溶融塩電池を提供することができる。
また、電池容器の内側面に対向する面を有する電極において、折り曲げ部が板状部材の両面に設けられていると、溶融塩電池の充電時に電池容器内の複数の電極の活物質が膨張することによって、電池容器の内側面に対向する面を有する電極が電池容器の内側面に押しつけられ、この電極の前記対向する面に対して凸状となり、かつ、反対面に対して凹状となる折り曲げ部が電池容器の内側面に設けられた絶縁皮膜を突き破るおそれがある。
この点、この電極における板状部材の折り曲げ部が、電池容器の内側面に対向する面にのみ設けられている、すなわち、当該対向する面に対して凹状となり、かつ、反対面に対して凸状となっているものであれば、溶融塩電池の充電時に活物質が膨張して、電池容器の内側面に対向する面を有する電極が電池容器の内側面に押しつけられても、この電極には前記対向する面に対して凸状となり、かつ、反対面に対して凹状となる折り曲げ部がないことから、電池容器の内側面に設けられた絶縁皮膜を突き破るおそれがない。これにより、容量を安定して保持することが可能となる。

本発明によれば、溶融塩電池の容量を大きくすることができるとともに、製造コストを抑制することができる。

Ａは、実施の形態１に係る溶融塩電池の構成例を模式的に示す上面図であり、Ｂは、溶融塩電池の模式的な正面視の透視図である。 実施の形態１に係る溶融塩電池の正極の集電体の斜視図である。 （ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。 図３（ａ）において点線で囲まれた部分の拡大図である。 両面に合剤を充填して、乾燥後にプレスを実施した後の板状部材の断面を模式的に示す図である。 比較例としての板状部材の断面を模式的に示す図である。 変形例としての板状部材の断面を模式的に示す図である。 変形例としての板状部材の断面を模式的に示す図である。 実施の形態２に係る溶融塩電池において、電池容器の側壁の内周面に対向する面を有する正極を拡大した図である。 比較例２に係る溶融塩電池の正極の集電体の斜視図である。

実施の形態１：
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１Ａは、実施の形態１に係る溶融塩電池の構成例を模式的に示す上面図であり、図１Ｂは、溶融塩電池の模式的な正面視の透視図である。
図中６は、溶融塩電池１を構成する電池容器であり、アルミニウム合金からなる。電池容器６は、中空で有底の略直方体形状をなしている。電池容器６の内側は、フッ素コートやアルマイト処理によって絶縁処理が施されている。電池容器６内には、５つの負極２１と、袋状のセパレータ３１に各別に収容された５つの正極１１とが、横方向（図では前後方向）に並設されている。

負極２１は、負極活物質である錫がメッキされたアルミニウムのＳｎＮａ合金板からなる。アルミニウムは、正／負各電極の集電体に適した材料であり、且つ溶融塩に対して耐腐食性を有する。

正極１１は、アルミニウムの板状部材１１０（後述の図２参照）からなる集電体である。板状部材１１０は、アルミニウム箔を加工したものであり、詳細については後述する。この板状部材１１０の両面に、粒状の正極活物質であるＮａＣｒＯ_２とカーボン粉末からなる導電助剤とバインダ（ＰＶＤＦ）とピロリドンとを含む合剤（スラリー）を充填し、乾燥後にプレスを実施してある。

セパレータ３１は、溶融塩電池が動作する温度で溶融塩に対する耐性を有するガラス不織布からなり、多孔質に且つ袋状をなすように形成されている。セパレータ３１は、負極２１及び正極１１と共に、略直方体状の電池容器内に満たされた溶融塩７の液面より下側に位置するように浸漬されている。

タブリード１３、２３は、積層された正極及び負極を含む発電要素全体と外部の電気回路とを接続するための外部電極の役割を果たすものであり、溶融塩７の液面より上側に位置するようにしてある。溶融塩７は、ＦＳＩ（ビスフルオロスルフォニルイミド）又はＴＦＳＩ（ビストリフルオロメチルスルフォニルイミド）系アニオンと、ナトリウム及び／又はカリウムのカチオンとからなるが、これに限定されるものではない。

負極２１の上端部には、電池容器６の一方の側壁６１に近い側に、電流を取り出すための矩形のタブ（導線）２２の下端部が接合されている。タブ２２の上端部は、矩形平板状のタブリード２３の下面に接合されている。
正極１１の上端部には、電池容器６の他方の側壁６２に近い側に、電流を取り出すための矩形のタブ１２の下端部が各別に接合されている。タブ１２の上端部は、矩形平板状のタブリード１３の下面に接合されている。
これにより、負極２１、セパレータ３１及び正極１１からなる発電要素が、５つ並列に接続される。
なお、タブ２２、１２は、厚みがそれぞれ負極２１、正極１１と同程度であり、図１Ａのように上から見ると負極２１、正極１１と区別がつきにくいことから、図１Ａではタブ２２、１２の図示を省略している。

上述した構成において、図示しない外部の加熱手段により、電池容器全体が所定の温度（例えば、８５℃〜９５℃）に加熱されることにより、溶融塩７が融解して充電及び放電が可能となる。

ここで、正極１１を構成する板状部材１１０について詳述する。板状部材１１０は、アルミニウム箔を針付きのプレス（図示せず）にて両面から穴開け加工をしたものである。
この加工に要するコストは、特許文献３に記載のアルミニウムの金属多孔体を製造するのに要するコストよりも小さいので、本実施の形態においては、正極１１の製造コストを抑制することができる。

図２は実施の形態１に係る溶融塩電池の正極の集電体の斜視図であり、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。

図３（ａ）（ｂ）に示すように、板状部材１１０は、平面形状の平面部１１１と、両面に、一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる折り曲げ部１１２とを有している。
図３（ｃ）においては、平面部１１１は見られず、折り曲げ部１１２のみが見られる。
図３（ａ）においてはＰ面が一方面、Ｑ面が他方面であり、図３（ｂ）においてはＱ面が一方面、Ｐ面が他方面であり、図３（ｃ）においては、Ｐ面、Ｑ面はともに一方面、他方面の双方に該当している。

折り曲げ部１１２は、一方面から他方面に貫通する矩形の貫通部１１３を備えている。なお、貫通部１１３は矩形に限定されず、円形であっても良い。
また、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面（図３（ａ）ではＰ面側、図３（ｂ）ではＱ面側）と平面部１１１とがなす角度θは９０度よりも大きくなっている。１１４は、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面に囲まれた孔部である。
なお、図３（ｃ）において、板状部材１１０の板厚は２５０μｍとなっているが、板状部材１１０の板厚はこの２５０μｍに限定されるわけではない。

図４は、図３（ａ）において点線で囲まれた部分の拡大図である。
折り曲げ部１１２の凹状となる内周面（図４ではＰ面）において、平面部１１１と接する境目であるＸｋにおける上記なす角度θ（Ｘｋ）は９０度よりも大きく、１８０度に近い角度となっている。
また、折り曲げ部１１２の内周面の点Ｘｌにおける上記なす角度θ（Ｘｌ）は９０度よりも大きいが、上記θ（Ｘｋ）よりも小さい角度となっている。
また、折り曲げ部１１２の内周面の点Ｘｍにおける上記なす角度θ（Ｘｍ）は９０度よりも大きいが、上記θ（Ｘｌ）よりも小さい角度になっている。
さらに、折り曲げ部１１２の内周面の点Ｘｎにおける上記なす角度θ（Ｘｎ）は９０度よりも大きいが、上記θ（Ｘｍ）よりも小さい角度になっている。
このように、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面は、貫通部１１３に近くなるほど前記なす角度θが小さくなるように湾曲している。

図５は、両面に合剤を充填して、乾燥後にプレスを実施した後の板状部材の断面を模式的に示す図であり、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図３（ａ）（ｂ）（ｃ）の断面図に対応している。図中の白丸は活物質ＮａＣｒＯ_２を表している。
図５（ａ）を参照して、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面に囲まれた孔部１１４には活物質が充填されている。このうちのある活物質１１９は、折り曲げ部１１２の内周面の上部１１２ｂ（折り曲げ部１１２のうち、平面部１１１に近い部分）からは距離が遠くなっているが、折り曲げ部１１２の内周面の底部１１２ａ（折り曲げ部１１２の内周面のうち、貫通部１１３に近い部分）からは距離が近くなっている（距離Ｌ）。
また、板状部材１１０に折り曲げ部１１２が設けられていない場合、活物質１１９は板状部材１１０との距離がＬ’となるため、本実施の形態においては活物質１１９と板状部材１１０との距離をより短いＬにすることができる。
従って、本実施の形態においては、溶融塩電池１の電池容量を大きくすることができる。
なお、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）において、合剤充填後の板状部材１１０の板厚は４５０μｍとなっているが、合剤充填後の板状部材１１０の板厚はこの４５０μｍに限定されるわけではない。

図６は、比較例としての板状部材の断面を模式的に示す図である。この比較例に係る板状部材は、アルミニウム板がパンチング加工されたものであり、孔部１１４１の周りの板状部材１１０１の内周面と平面部１１１１とのなす角度は９０度となっている。この場合、溶融塩電池１が充放電を繰り返すと、活物質は孔部１１４１の周りの板状部材１１０１の内周面にひっかかりにくく、孔部１１４１から脱落しやすい。
この点、本実施の形態においては、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面と平面部１１１とがなす角度θが９０度よりも大きいため、溶融塩電池１が充放電を繰り返しても、活物質が折り曲げ部１１２の凹状となる内周面にひっかかりやすく、孔部１１４から脱落しにくい。
従って、本実施の形態においては、溶融塩電池１の電池容量を大きくすることができる。

図７は、変形例としての板状部材の断面を模式的に示す図である。この変形例に係る板状部材は、上述の実施の形態と同様にアルミニウム箔を加工したものであるが、折り曲げ部１１２２は貫通部を備えていない。
この変形例であっても、折り曲げ部１１２２の内周面の上部（すなわち、折り曲げ部１１２２のうち平面部１１１２に近い部分）からは距離が遠い活物質であっても、折り曲げ部１１２２の内周面の底部（すなわち、折り曲げ部１１２２のうち平面部１１１２から離れた部分）からは距離が近い場合があり、板状部材に折り曲げ部が設けられていない場合に比べて、活物質と板状部材との距離は近くなる。これにより、溶融塩電池の容量を大きくすることができる。
また、折り曲げ部１１２２を有する板状部材は、金属多孔体に比べて安価に製造することができるので、電極の製造コストを抑えることができる。
ただし、この変形例の場合、活物質をローラーによって板状部材に塗布する場合、折り曲げ部１１２２の凹状となる内周面に囲まれた孔部１１４２に空気が溜まり、当該孔部１１４２に隈なく活物質を充填することができないおそれがある。
この点、上述の実施の形態においては、折り曲げ部１１２は貫通部１１３を備えるので、活物質をローラーによって板状部材に塗布する場合であっても、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面に囲まれた孔部１１４に空気が溜まらないので、当該孔部１１４に隈なく活物質を充填することができる。
従って、上述の実施の形態のように、折り曲げ部は貫通部を備える方がより好ましい。

図８は、変形例としての板状部材の断面を模式的に示す図である。この変形例に係る板状部材は、上述の実施の形態と同様にアルミニウム箔を加工したものであるが、折り曲げ部１１２３の凹状となる内周面は、当該内周面と平面部１１１３とがなす角度θが一定となっており、上述の実施の形態のように貫通部１１３３に近くなるほど前記なす角度θが小さくなるように湾曲していない。
この変形例であっても、折り曲げ部１１２３の内周面の上部（すなわち、折り曲げ部１１２３のうち平面部１１１３に近い部分）からは距離が遠い活物質であっても、折り曲げ部１１２３の内周面の底部（すなわち、折り曲げ部１１２３のうち平面部１１１３から離れた部分）からは距離が近い場合があり、板状部材に折り曲げ部が設けられていない場合に比べて、活物質と板状部材との距離は近くなる。これにより、溶融塩電池の容量を大きくすることができる。
また、折り曲げ部１１２３を有する板状部材は、金属多孔体に比べて安価に製造することができるので、電極の製造コストを抑えることができる。
また、折り曲げ部１１２３は貫通部１１３３を備えるので、活物質をローラーによって板状部材に塗布する場合であっても、折り曲げ部１１２３の凹状となる内周面に囲まれた孔部１１４３に空気が溜まらないので、当該孔部１１４３に隈なく活物質を充填することができる。
ただし、この変形例の場合、溶融塩電池１が充放電を繰り返すと、活物質は折り曲げ部１１２３の凹状となる内周面に囲まれた孔部１１４３から貫通部１１３３の外へ脱落しやすい傾向がある。
この点、上述の実施の形態においては、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面は、貫通部１１３に近いほど、当該内周面と平面部１１２とがなす角度θが小さくなるように湾曲していることで、折り曲げ部１１２の凹状となる内周面に囲まれた孔部１１４の径が貫通部１１３に近いほど小さくなるため、溶融塩電池１が充放電を繰り返しても、孔部１１４から貫通部１１３の外へ脱落する活物質の数は少なくなる。
従って、上述の実施の形態のように、折り曲げ部の凹状となる内周面は、貫通部に近いほど、当該内周面と平面部とがなす角度θが小さくなるように湾曲している方がより好ましい。

上述の実施の形態においては、板状部材１１０はアルミニウムで構成されていたが、これに限定されず、アルミニウムを主成分とする合金で構成されていても良い。
また、上述の実施の形態においては、全ての正極１１は、板状部材１１０の両面に、一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる折り曲げ部１１２を有する構成であったが、これに限られず、全ての正極１１が板状部材１１０の片面にのみ折り曲げ部１１２を有する構成となっていても良い。しかし、図５に示すように板状部材１１０の両面に合剤を充填して厚膜化した場合、板状部材１１０の片面にのみ折り曲げ部１１２を有する正極１１では、折り曲げ部１１２がない方の正極１１の面の表層近くの活物質と板状部材１１０との距離は遠くなるため、板状部材１１０の両面に折り曲げ部１１２を有する正極１１の方が、正極１１のどちらの面でも表層近くの活物質と板状部材１１０との距離が近くなる点でより好ましい。
また、板状部材１１０の両面に折り曲げ部１１２を有する正極１１と、板状部材１１０の片面にのみ折り曲げ部１１２を有する正極１１とが混在する構成となっていても良い。

実施の形態２：
本実施の形態２では、正極１１のうち、電池容器６の側壁６３の内側面に対向する面を有する正極１１については、板状部材１１０の片面にのみ、折り曲げ部１１２を有する構成となっている。

図９は、実施の形態２に係る溶融塩電池において、電池容器の側壁の内周面に対向する面を有する正極を拡大した図である。
図９に示すように、電池容器６の側壁６３の内側面６３ａに対向する面１１ａを有する正極１１については、板状部材１１０の折り曲げ部１１２は、当該対向する面１１ａに対して凹状となり、この面１１ａの反対面１１ｂに対して凸状となっている。

電池容器６の内側は、上述のように、短絡を防ぐためにフッ素コートやアルマイト処理によって絶縁処理を施してある。上述の実施の形態１のように、両面に折り曲げ部１１２を有する板状部材１１０からなる集電体を、内側面６３ａに対向する面を有する正極１１として用いると、充電時に電池容器６内の複数の正極１１の活物質が膨張することによって、内側面６３ａに対向する面を有する正極１１が内側面６３ａに押しつけられ、この正極１１の内側面６３ａに対向する面に対して凸状となり、かつ、反対面に対して凹状となる折り曲げ部１１２が内側面６３ａに設けられた絶縁皮膜を突き破るおそれがある。
この点、本実施の形態２のように、この正極１１に、電池容器６の側壁６３の内側面６３ａに対向する面１１ａに対して凹状となり、この反対面１１ｂに対して凸状となる折り曲げ部１１２を有する板状部材１１０からなる集電体を用いれば、充電時に活物質が膨張して、内側面６３ａに対向する面１１ａを有する正極１１が内側面６３ａに押しつけられても、この正極１１には前記対向する面１１ａに対して凸状となり、かつ、反対面１１ｂに対して凹状となる折り曲げ部１１２がないことから、内側面６３ａに設けられた絶縁皮膜を突き破るおそれがない。
これにより、本実施の形態２に係る溶融塩電池１は、容量を安定して保持することが可能となる。

＜実施例１＞
上述の実施の形態１と同じである。
正極１１を構成する板状部材１１０については、まず、約２０μｍの板厚のアルミニウム箔に穴開け加工が行われ、約２５０μｍの板厚に形成される。板状部材１１０の矩形の貫通部１１３の１辺の長さは約１９０μｍ、隣接する貫通部１１３のピッチは約４５０μｍである。
この板状部材１１０の両面に、粒状の正極活物質であるＮａＣｒＯ_２８．５ｇとカーボン粉末からなる導電助剤１ｇとバインダ（ＰＶＤＦ）５ｇとピロリドン５ｇとを含む合剤（スラリー）を充填し、乾燥後に１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２でプレスを実施することにより、板状部材１１０は最終的に４５０μｍの板厚に形成されている。
また、負極２１については、約１２０μｍの板厚に形成されている。

＜比較例１＞
正極１１は、約２０μｍの板厚のアルミニウム箔からなる集電体である。実施例１と同様に、集電体の両面に、粒状の正極活物質であるＮａＣｒＯ_２を８．５ｇとカーボン粉末からなる導電助剤１ｇとバインダ（ＰＶＤＦ）５ｇとピロリドン５ｇとを含む合剤を充填し、乾燥後に１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２でプレスを実施している。最終的に２２０μｍの板厚に形成してある。
負極２１、セパレータ３１は実施例１と同じである。

＜比較例２＞
正極１１は、アルミニウムエキスパンドメタルからなる集電体である
図１０は、比較例２に係る溶融塩電池の正極の集電体の斜視図である。図１０を参照して、厚さは０．１ｍｍであり、ＬＷＤは２ｍｍ、ＳＷＤは１．１ｍｍ、ストランド幅は０．１ｍｍとなっている。
実施例１と同様に、集電体の両面に、粒状の正極活物質であるＮａＣｒＯ_２を８．５ｇとカーボン粉末からなる導電助剤１ｇとバインダ（ＰＶＤＦ）５ｇとピロリドン５ｇとを含む合剤を充填し、乾燥後に１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２でプレスを実施している。最終的に３００μｍの板厚に形成してある。
負極２１、セパレータ３１は実施例１と同じである。

＜実施例と比較例の対比＞
それぞれの正極１１を用いて充放電評価を実施した。溶融塩７を９０℃に加温し、充放電レートは０．１Ｃにて実施している。
評価結果は表１の通りである。

実施例１では、初回の電池容量は６０ｍＡｈ、５０サイクル後の電池容量は５５ｍＡｈとなっており、５０サイクル後でも電池容量があまり減少していないことがわかる。
一方、比較例１では、初回の電池容量は３０ｍＡｈ、５０サイクル後の電池容量は２８ｍＡｈとなっており、５０サイクル後でも電池容量はあまり減少していないものの、初回も５０サイクル後も実施例１に比べて、電池容量が約半分程度とかなり劣っていることがわかる。
また、比較例２では、初回の電池容量は４７ｍＡｈ、５０サイクル後の電池容量は２３ｍＡｈとなっており、初回の電池容量は実施例１に比べてそれほど劣っていないものの、５０サイクル後の電池容量が初回に比べて約半減しており、実施例１に比べて電池容量を維持する効果が劣っていることがわかる。
以上のように、実施例１に係る正極１１は、比較例１，２に係る正極１１に比べて、初回の電池容量が大きく、かつ、５０サイクル後の電池容量も初回に比べて遜色ない値に維持する効果を有することがわかった。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、上述の実施の形態においては、正極が、折り曲げ部を有する板状部材を集電体とする構成であったが、これに限定されるわけではなく、負極が、折り曲げ部を有する板状部材を集電体とする構成であっても良い。

１ 溶融塩電池
１１ 正極、 １１０ 板状部材、 １１１ 平面部、 １１２ 折り曲げ部、 １１３ 貫通部、 １１４ 孔部、 １１９ 活物質
１２ タブ、 １３ タブリード
２１ 負極、 ２２ タブ、 ２３ タブリード
３１ セパレータ
６ 電池容器、 ６１、６２、６３ 側壁
７ 溶融塩

Claims (7)

1. アルミニウムを主成分とする板状部材を集電体とする溶融塩電池用の電極であって、
   前記板状部材は、
   平面部と、
   一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる折り曲げ部とを有し、
   前記折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部には、粒状の活物質が充填されている、
   溶融塩電池用の電極。
2. アルミニウムを主成分とする板状部材を集電体とする溶融塩電池用の電極であって、
   前記板状部材は、
   平面部と、
   一方面に対して凹状となり、かつ、他方面に対して凸状となる第一の折り曲げ部と、
   前記一方面に対して凸状となり、かつ、前記他方面に対して凹状となる第二の折り曲げ部とを有し、
   前記折り曲げ部の凹状となる内周面に囲まれた孔部には、粒状の活物質が充填されている、
   溶融塩電池用の電極。
3. 前記折り曲げ部には、前記一方面から前記他方面に貫通する貫通部を備える、
   請求項１又は２に記載の溶融塩電池用の電極。
4. 前記折り曲げ部の前記凹状となる内周面と前記平面部とがなす角度は、９０度よりも大きい、
   請求項３に記載の溶融塩電池用の電極。
5. 前記折り曲げ部の前記凹状となる内周面は、前記貫通部に近いほど前記なす角度が小さくなるように湾曲している、
   請求項４に記載の溶融塩電池用の電極。
6. 請求項１又は２に記載の電極を備える溶融塩電池。
7. 複数の請求項１に記載の第１電極と、１又は複数の請求項２に記載の第２電極とを備える溶融塩電池であって、
   前記複数の第１電極及び前記１又は複数の第２電極を収容する電池容器を備え、
   前記電池容器の内側面は絶縁皮膜を備え、
   前記複数の第１電極及び前記１又は複数の第２電極のうち、前記電池容器の内側面に対向する面を有する電極は前記第１電極であり、
   前記電池容器の内側面に対向する面を有する第１電極においては、前記板状部材の折り曲げ部は、当該対向する面に対して凹状となり、かつ、反対面に対して凸状となる、
   溶融塩電池。

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