JP2706482B2 - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JP2706482B2 JP2706482B2 JP63228067A JP22806788A JP2706482B2 JP 2706482 B2 JP2706482 B2 JP 2706482B2 JP 63228067 A JP63228067 A JP 63228067A JP 22806788 A JP22806788 A JP 22806788A JP 2706482 B2 JP2706482 B2 JP 2706482B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- positive electrode
- battery
- negative electrode
- volume
- 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 - Lifetime
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
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)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、負極にアルカリ金属、正極活物質にオキシ
ハロゲン化物を用いた非水溶媒電池に関する。
ハロゲン化物を用いた非水溶媒電池に関する。
［従来の技術及び課題］ 塩化チオニル、塩化スルフリル、塩化ホスホリン等の
オキシハロゲン化物を電解液の溶媒及び正極活物質と
し、アルカリ金属を負極活物質とした非水溶媒電池極て
は、ハーメチックシールによる密閉構造を採用している
ため、苛酷な条件（例えば最低−55℃、最高＋85℃の極
端な低温及び高温の条件）でも漏液を生じない特長を有
する。しかし、高温での使用として85〜100℃の更に苛
酷な放電条件が要求されている。
オキシハロゲン化物を電解液の溶媒及び正極活物質と
し、アルカリ金属を負極活物質とした非水溶媒電池極て
は、ハーメチックシールによる密閉構造を採用している
ため、苛酷な条件（例えば最低−55℃、最高＋85℃の極
端な低温及び高温の条件）でも漏液を生じない特長を有
する。しかし、高温での使用として85〜100℃の更に苛
酷な放電条件が要求されている。
上述した要求を満たすべく、従来、前記電解液、負極
正極体等を収納する容器内に電解液の10〜30容量％に相
当する空間を形成して、前記苛酷な条件での漏液のない
非水溶媒電池（特開昭58−121583号）が提案されてい
る。しかしながら、前記オキシハロゲン化物を用いた非
水溶媒電池は用途範囲が広く、塗装ロボットなどの操作
発振用の電源に用いられる場合、塗装焼付け温度が前述
した温度の上限よりも更に高い200〜300℃となるため、
容器内に電解液の10〜30容量％に相当する空間を形成し
ても電池自体の温度上昇により漏液が生じる問題があっ
た。
正極体等を収納する容器内に電解液の10〜30容量％に相
当する空間を形成して、前記苛酷な条件での漏液のない
非水溶媒電池（特開昭58−121583号）が提案されてい
る。しかしながら、前記オキシハロゲン化物を用いた非
水溶媒電池は用途範囲が広く、塗装ロボットなどの操作
発振用の電源に用いられる場合、塗装焼付け温度が前述
した温度の上限よりも更に高い200〜300℃となるため、
容器内に電解液の10〜30容量％に相当する空間を形成し
ても電池自体の温度上昇により漏液が生じる問題があっ
た。
このようなことから、電池への熱影響を防止するため
に断熱材で前記従来の非水溶媒電池を覆って外部からの
熱を遮断することが行われている。しかしながら、かか
る場合でも電池への熱影響を避けられず、150〜170℃の
温度まで電池自体が上昇するため前記容量の空間を形成
しても容器の脹れやハーメチックシール部の歪み発生に
よりそれらの部分から漏液を生じる問題があった。
に断熱材で前記従来の非水溶媒電池を覆って外部からの
熱を遮断することが行われている。しかしながら、かか
る場合でも電池への熱影響を避けられず、150〜170℃の
温度まで電池自体が上昇するため前記容量の空間を形成
しても容器の脹れやハーメチックシール部の歪み発生に
よりそれらの部分から漏液を生じる問題があった。
そこで、容器内の空間を更に増大させて前記熱影響に
よる漏液を防止することが考えられるが、従来の正極は
円柱状構造をなすため、容器内の空間を増加させると正
極体はセパレータを介して負極活物質と接触する面積が
低下して容量が著しく低下する問題があった。
よる漏液を防止することが考えられるが、従来の正極は
円柱状構造をなすため、容器内の空間を増加させると正
極体はセパレータを介して負極活物質と接触する面積が
低下して容量が著しく低下する問題があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされた
もので、著しい容量低下を招くことなく高温の苛酷な条
件での使用においての漏液発生を防止した高信頼性の非
水溶媒電池を提供しようとするものである。
もので、著しい容量低下を招くことなく高温の苛酷な条
件での使用においての漏液発生を防止した高信頼性の非
水溶媒電池を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、負極端子を兼ねる有底円筒状金属製容器
と、前記容器の内周面に配置され、アルカリ金属を負極
活物質とする負極と、前記負極の内側に位置するように
配置された中空円筒状の正極と、前記容器内に収容さ
れ、オキシハロゲン化物を溶媒及び正極活物質とする電
解液とを具備する非水溶媒電池において、 前記容器内の空間の体積は、前記電解液の35〜50容量
％に相当することを特徴とするものである。
と、前記容器の内周面に配置され、アルカリ金属を負極
活物質とする負極と、前記負極の内側に位置するように
配置された中空円筒状の正極と、前記容器内に収容さ
れ、オキシハロゲン化物を溶媒及び正極活物質とする電
解液とを具備する非水溶媒電池において、 前記容器内の空間の体積は、前記電解液の35〜50容量
％に相当することを特徴とするものである。
前記容器内の空間の体積は、前記非水溶媒電池が前述
した構成部材の他に、例えば前記正極及び前記負極の間
に配置されるセパレータと、前記正極及び前記容器の底
部内面の間に配置される底紙と、前記正極の中空部に配
置される集電体と、前記容器の開口部に配置される蓋体
とを具備する場合、例えば、前記容器の内容積から前記
負極、前記正極、前記セパレータ、前記底紙、前記集電
体、前記電解液及び前記蓋体の専有体積を差し引くこと
により求めることができる。
した構成部材の他に、例えば前記正極及び前記負極の間
に配置されるセパレータと、前記正極及び前記容器の底
部内面の間に配置される底紙と、前記正極の中空部に配
置される集電体と、前記容器の開口部に配置される蓋体
とを具備する場合、例えば、前記容器の内容積から前記
負極、前記正極、前記セパレータ、前記底紙、前記集電
体、前記電解液及び前記蓋体の専有体積を差し引くこと
により求めることができる。
上記オキシハロゲン化物としては、例えば塩化チオニ
ル、塩化スルフリル、塩化ホスホリン等を挙げることが
できる。
ル、塩化スルフリル、塩化ホスホリン等を挙げることが
できる。
上記容器内に形成する空間を電解液の35〜50容量％と
した理由は、その空間を電解液の35容量％未満にする
と、上述した150〜170℃の苛酷な温度条件下での漏液発
生を防止できず、かといってその空間を電解液の50容量
％を越えると正極の形状を中空円筒状としても容量の低
下が大きくなるからである。
した理由は、その空間を電解液の35容量％未満にする
と、上述した150〜170℃の苛酷な温度条件下での漏液発
生を防止できず、かといってその空間を電解液の50容量
％を越えると正極の形状を中空円筒状としても容量の低
下が大きくなるからである。
［作用］ 本発明によれば、容器内に電解液の35〜50容量％に相
当する空間を形成することによって、高温の苛酷な条件
下での容器の脹れ、漏液発生を防止した非水溶媒電池を
得ることができる。また、正極を中空円筒状とすること
によって該正極体と負極等との対向面積を増大できるた
め、容器内の空間を増大させても電解液を正極体、負極
に対して均一に保持され、容量低下の少ない非水溶媒電
池を得ることができる。
当する空間を形成することによって、高温の苛酷な条件
下での容器の脹れ、漏液発生を防止した非水溶媒電池を
得ることができる。また、正極を中空円筒状とすること
によって該正極体と負極等との対向面積を増大できるた
め、容器内の空間を増大させても電解液を正極体、負極
に対して均一に保持され、容量低下の少ない非水溶媒電
池を得ることができる。
［発明の実施例］ 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。
する。
図中の１は、負極端子を兼ねる例えばステンレス製の
有底円筒形の容器である。この容器１の内周面に、金属
リチウムからなる負極２を圧着する。この負極２内側に
は、例えばガラス繊維不織布製のセパレータ４及び該容
器１底面付近に配置された同不織布製の底紙５を介して
正極３が収納されている。この正極３は、ポリテトラフ
ルオロエチレン10重量％を結着材としたカーボンブラッ
クからなる筒状の多孔質炭素体６と、該炭素体６の中空
部内面に配置されたニッケル製エキスパンドメタルから
なる金属集電体７とから構成されている。そして、前記
正極３内には、例えば濃度1.2モル/lの四塩化アルミニ
ウムリチウム（LiAlCl4）を含む塩化チオニル溶液８が
電解液として含浸されている。
有底円筒形の容器である。この容器１の内周面に、金属
リチウムからなる負極２を圧着する。この負極２内側に
は、例えばガラス繊維不織布製のセパレータ４及び該容
器１底面付近に配置された同不織布製の底紙５を介して
正極３が収納されている。この正極３は、ポリテトラフ
ルオロエチレン10重量％を結着材としたカーボンブラッ
クからなる筒状の多孔質炭素体６と、該炭素体６の中空
部内面に配置されたニッケル製エキスパンドメタルから
なる金属集電体７とから構成されている。そして、前記
正極３内には、例えば濃度1.2モル/lの四塩化アルミニ
ウムリチウム（LiAlCl4）を含む塩化チオニル溶液８が
電解液として含浸されている。
また、前記正極３の上方には前記セパレータ４の上部
で支持され、かつ中心に小孔を有する絶縁紙９が配置さ
れている。前記容器１の上部開孔部には、ステンレス製
の蓋体10が配置され、該蓋体10の外周縁は容器１の開口
部と例えばレーザ溶接されて全体が密閉構造になってい
る。前記蓋体10の中心部には小孔11が穿設され、この小
孔11にはステンレス製のパイプ状正極端子12が挿入さ
れ、該正極端子12の下端はリード線13を介して前記金属
集電体７に接続されている。前記蓋体10の小孔11と正極
端子12とは、電気絶縁性のガラスシール材14を介して、
いわゆるハーメテックシールされている。また、前記パ
イプ状の正極端子12には鍔付きの栓体15が挿入され、か
つ正極端子12と栓体15の上部とがレーザ溶接され、封口
されている。
で支持され、かつ中心に小孔を有する絶縁紙９が配置さ
れている。前記容器１の上部開孔部には、ステンレス製
の蓋体10が配置され、該蓋体10の外周縁は容器１の開口
部と例えばレーザ溶接されて全体が密閉構造になってい
る。前記蓋体10の中心部には小孔11が穿設され、この小
孔11にはステンレス製のパイプ状正極端子12が挿入さ
れ、該正極端子12の下端はリード線13を介して前記金属
集電体７に接続されている。前記蓋体10の小孔11と正極
端子12とは、電気絶縁性のガラスシール材14を介して、
いわゆるハーメテックシールされている。また、前記パ
イプ状の正極端子12には鍔付きの栓体15が挿入され、か
つ正極端子12と栓体15の上部とがレーザ溶接され、封口
されている。
上述した第１図図示の構造を有し、下記第１表に示す
各構成部材の容器内での専有体積、総内容積、電池空間
を設定した８種の電池を組立てた。なお、第１表中の総
内容積とは蓋体を除いた容器内体積であり、電池空間と
は総内容積から負極、正極、セパレータ、底紙、正極集
電体及び電解液の体積を差し引いた部分を意味する。ま
た、前記空間は主として蓋体と負極、正極等の発電要素
の間、つまり第１図中の16で示される部分に設けられ
る。
各構成部材の容器内での専有体積、総内容積、電池空間
を設定した８種の電池を組立てた。なお、第１表中の総
内容積とは蓋体を除いた容器内体積であり、電池空間と
は総内容積から負極、正極、セパレータ、底紙、正極集
電体及び電解液の体積を差し引いた部分を意味する。ま
た、前記空間は主として蓋体と負極、正極等の発電要素
の間、つまり第１図中の16で示される部分に設けられ
る。
しかして、前記８種の電池について170℃で50時間保
持し、容器１底部に生じた脹れを形状測定機で測定し
た。また、前記８種の電池について150℃、1KΩ定抵抗
で放電し、終止電圧2.5Vでの放電容量を測定した。これ
らの測定で得られた電池の脹れ及び放電容量と電解液に
対する空間の体積比率との関係を第２図に示した。
持し、容器１底部に生じた脹れを形状測定機で測定し
た。また、前記８種の電池について150℃、1KΩ定抵抗
で放電し、終止電圧2.5Vでの放電容量を測定した。これ
らの測定で得られた電池の脹れ及び放電容量と電解液に
対する空間の体積比率との関係を第２図に示した。
第２図から明らかなように、第１表中の電解液に対す
る空間の体積比率が30％以下である（イ）〜（ハ）の電
池ではいずれも高温の苛酷な雰囲気に保持した時の脹れ
が大きい。これに対し、第１表中の電解液に対する空間
の体積比率が35％以上である（ニ）〜（チ）の電池では
いずれも高温の苛酷な雰囲気に保持した時の脹れが全く
認められない。一方150℃、1KΩ定抵抗での連続放電で
は第１表中の電解液に対する空間の体積比率が60％、70
％である（ト）、（チ）の電池ではいずれも放電容量の
低下が認められるが、第１表中の電解液に対する空間の
体積比率が50％である（ヘ）の電池では放電容量の低下
が殆んど認められない。また、第１表中の電解液に対す
る空間の体積比率が20％〜25％である（イ）、（ロ）の
電池ではいずれも漏液に起因する放電容量の低下が認め
られた。
る空間の体積比率が30％以下である（イ）〜（ハ）の電
池ではいずれも高温の苛酷な雰囲気に保持した時の脹れ
が大きい。これに対し、第１表中の電解液に対する空間
の体積比率が35％以上である（ニ）〜（チ）の電池では
いずれも高温の苛酷な雰囲気に保持した時の脹れが全く
認められない。一方150℃、1KΩ定抵抗での連続放電で
は第１表中の電解液に対する空間の体積比率が60％、70
％である（ト）、（チ）の電池ではいずれも放電容量の
低下が認められるが、第１表中の電解液に対する空間の
体積比率が50％である（ヘ）の電池では放電容量の低下
が殆んど認められない。また、第１表中の電解液に対す
る空間の体積比率が20％〜25％である（イ）、（ロ）の
電池ではいずれも漏液に起因する放電容量の低下が認め
られた。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば電池容器内に電解
液の35〜50容量％に相当する空間を設けることによっ
て、150〜170℃という高温の苛酷な条件下での使用にお
いての漏液発生を防止でき、かつ正極を中空筒状とする
ことによって空間増大に伴う大幅な放電容量の低下を抑
えることができ、ひいては高信頼性で所定の放電性能が
維持された非水溶媒電池を提供できる。
液の35〜50容量％に相当する空間を設けることによっ
て、150〜170℃という高温の苛酷な条件下での使用にお
いての漏液発生を防止でき、かつ正極を中空筒状とする
ことによって空間増大に伴う大幅な放電容量の低下を抑
えることができ、ひいては高信頼性で所定の放電性能が
維持さ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図は非水溶媒電池における電解液に対する空間
の体積比率と電池の脹れ及び放電容量との関係を示す特
性図である。 １……容器、２……負極、３……正極、４……セパレー
タ、８……電解液、10……蓋体、12……正極端子。
図、第２図は非水溶媒電池における電解液に対する空間
の体積比率と電池の脹れ及び放電容量との関係を示す特
性図である。 １……容器、２……負極、３……正極、４……セパレー
タ、８……電解液、10……蓋体、12……正極端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 晴彦 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東 芝電池株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−82674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−128454（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】負極端子を兼ねる有底円筒状金属製容器
と、前記容器の内周面に配置され、アルカリ金属を負極
活物質とする負極と、前記負極の内側に位置するように
配置された中空円筒状の正極と、前記容器内に収容さ
れ、オキシハロゲン化物を溶媒及び正極活物質とする電
解液とを具備する非水溶媒電池において、 前記容器内の空間の体積は、前記電解液の35〜50容量％
に相当す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 |
|---|---|---|---|
| JP63228067A JP2706482B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228067A JP2706482B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 非水溶媒電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278156A JPH0278156A (ja) | 1990-03-19 |
| JP2706482B2 true JP2706482B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16870674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228067A Expired - Lifetime JP2706482B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706482B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182674A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-26 | Toshiba Corp | 非水溶媒電池 |
| JPH0713898B2 (ja) * | 1985-11-29 | 1995-02-15 | 株式会社東芝 | 非水溶媒電池 |
-
1988
- 1988-09-12 JP JP63228067A patent/JP2706482B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0278156A (ja) | 1990-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1187548A (en) | Electrochemical cell | |
| US2636062A (en) | Electrochemical cell and selfventing enclosure therefor | |
| EP0360039B1 (en) | A flat typed sealed battery with hermetic sealing structure | |
| US4182028A (en) | Hermetically sealed button-type electrochemical cell and method for making same | |
| US4400453A (en) | Non-aqueous electrochemical cell | |
| US2826681A (en) | Multicell battery | |
| JP2706482B2 (ja) | 非水溶媒電池 | |
| JPH11144742A (ja) | 電 極 | |
| US4590136A (en) | Electrochemical storage cell of the alkali metal and chalcogen type | |
| US4492742A (en) | Electrochemical storage cell | |
| US20020150817A1 (en) | Low profile battery termination | |
| JPH11121030A (ja) | 改良された電解液保持バイポーラセル及びバッテリの製造方法 | |
| US4767683A (en) | Non-aqueous electrochemical cell | |
| JP2002198027A (ja) | 電気化学的電池における膨張可能なセパレータ包囲体 | |
| EP0118657A1 (en) | Non-aqueous electrochemical cell | |
| JP4366541B2 (ja) | オキシハライド−リチウム電池 | |
| JP4355801B2 (ja) | スパイラル構造オキシハライド−リチウム電池 | |
| JPH0215558A (ja) | 非水溶媒電池の製造方法 | |
| JPS6138585B2 (ja) | ||
| JPH0418427B2 (ja) | ||
| JPH0560228B2 (ja) | ||
| JP3031497B2 (ja) | 無機非水電解液電池 | |
| US4397083A (en) | Cathode structure and method | |
| JPH0548365Y2 (ja) | ||
| JPH0541214A (ja) | 密閉形二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |