JP2804549B2 - 非水電解液電池 - Google Patents

非水電解液電池

Info

Publication number
JP2804549B2
JP2804549B2 JP1290224A JP29022489A JP2804549B2 JP 2804549 B2 JP2804549 B2 JP 2804549B2 JP 1290224 A JP1290224 A JP 1290224A JP 29022489 A JP29022489 A JP 29022489A JP 2804549 B2 JP2804549 B2 JP 2804549B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
battery
aqueous electrolyte
electrolyte battery
operating voltage
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 - Fee Related
Application number
JP1290224A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03152874A (ja
Inventor
親典 石橋
晃治 西尾
修弘 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP1290224A priority Critical patent/JP2804549B2/ja
Publication of JPH03152874A publication Critical patent/JPH03152874A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2804549B2 publication Critical patent/JP2804549B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02E60/12

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、アルミニウム合金を負極に用いた非水電解
液電池に関する。
(ロ) 従来の技術 アルミニウムからなる負極を用いた非水電解液電池
は、高エネルギー密度、低自己放電率及び低コストであ
るという利点を有すると考えられる。
そして、これは、アルミニウムの体積当りの理論エネ
ルギー密度が8041Ah/であり、リチウムの4倍に相当
する。また、単位エネルギー当りのコストが0.67円/Ah
であり、リチウムの1/8に相当することに基づく。
しかし、アルミニウムの表面には不働態皮膜が存在す
るためアルミニウムの電極電位が、標準電位より約1V貴
となり、正極活物質としてのMnO2、V2O5、CrO2等と組み
合わせて電池を作製した場合、作動電圧が約1.3V程度と
なる。その結果、既存のアルカリ乾電池、銀電池に比べ
て、作動電圧が低くなってしまうという問題がある。
(ハ) 発明が解決しようとする課題 本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであって、
アルミニウムを負極活物質として用いた非水電解液電池
の作動電圧を向上させて、放電特性に優れた電池を提供
しようとするものである。
(ニ) 課題を解決するための手段 本発明の非水電解液電池は、アルミニウムより標準電
極電池が卑であって、且つCa、Ba、Li、Na、Kからなる
群より選択された少なくとも1種の添加金属とアルミニ
ウムとよりなるアルミニウム合金特に前記添加金属とア
ルミニウムの固溶体よりなるアルミニウム合金からなる
負極と、正極と、溶媒及びアルミニウム塩からなる非水
電解液とから構成されことを特徴とするものである。
そして、この種非水電解液電池の正極としては、二酸
化マンガンからなる正極が好適する。
また、前記アルミニウム塩としては、AlCl3、Al(ClO
4、LiAlCl4からなる群より選択された少なくとも1
種を使用するのが好ましい。
(ホ) 作用 非水電解液電池の負極としてアルミニウムより標準電
極電位が卑である添加金属とアルミニウムとよりなるア
ルミニウム合金、特に前記添加金属とアルミニウムの固
溶体よりなるアルミニウム合金を用いた場合、前記添加
金属と前記アルミニウムとの混成電位を生じ、負極の電
極電位が卑となるので、電池の起電力が増大し、作動電
圧の向上を図ることができる。
ここで、アルミニウムより標準電極電位が卑であっ
て、且つCa、Ba、Li、Na、Kからなる群より選択された
少なくとも1種の添加金属を用いることが、電池の作動
電圧を高くする上で必要である。
そして、この種非水電解液電池の正極としては、二酸
化マンガンからなる正極が電圧の安定性から好適であ
る。
また、前記アルミニウム塩としては、AlCl3、Al(ClO
4、LiAlCl4等を使用するのが望ましい。
(ヘ) 実施例 以下に、本発明の実施例と比較例との対比に言及し詳
述する。
◎ 実験1 (実施例 1) 電解二酸化マンガン90重量%に、導電材としての黒鉛
5重量%、結着剤としてのフッ素樹脂粉末を5重量%加
えて混合した後、この混合物を加圧成型して、径15.0m
m、厚み1.5mmの成型体を得た。この成型体を250〜350℃
の温度で熱処理して正極とする。
一方、負極は、厚みが約0.2mmのAl−Ca合金板を径12.
0mmに打ち抜いたものである。このアルミニウム合金
は、Ca(アルミニウムより標準電極電位が卑である添加
金属)を1重量%含んでいる。
非水電解液は、アセトニトリルにアルミニウム塩とし
ての塩化アルミニウム[AlCl3]を1モル/溶解させ
たものを用い、又セパレータはポリプロピレン不織布を
用いて、直径20.0mm、厚み2.5mmの電池を作製し、本発
明電池Aとした。
(実施例 2) 前記実施例1において用いた塩化アルミニウムに代え
て、過塩素酸アルミニウム[Al(ClO4]を用いた以
外は同様にして、本発明電池Bを作製した。
(実施例 3) 前記実施例1において用いた塩化アルミニウムに代え
て、塩化アルミニウムリチウム(LiAlCl4)を用いた以
外は同様にして、本発明電池Cを作製した。
(比較例) 前記実施例1において用いた負極としてのアルミニウ
ム合金に代えて、アルミニウム金属を用いた以外は同様
にして、比較電池Dを作製した。
これらの電池A、B、C、Dを用い、電池の放電特性
を比較した。この時の条件は、温度25℃において負荷10
kΩで、各電池を放電するというものである。
この結果を、第1図に示す。これより、本発明電池
A、B、C、は、比較電池Dに比して、放電作動電圧が
高く、放電容量が大きいことが理解される。
◎ 実 験 2 前記実験1では、溶質であるアルミニウム塩を変化さ
せて電池を構成したが、ここでは負極のアルミニウム合
金に使用せる金属を種々変えて電池を作製し、その特性
を比較した。
第1表に、この結果を示す。第1表では、電池の放電
時の作動電圧が示してある。
尚、アルミニウム合金中のアルミニウムより標準電極
電位が卑である添加金属の量は、1重量%固定してあ
る。参考までに、アルミニウムより標準電極電位は卑で
はあるが、本発明には適さないものを参考例として例示
してある。
この第1表から、本発明電池は、Ca、Ba、Li、Na、K
をアルミニウムと合金化させた負極を用いているので、
作動電圧が1.43V以上となっており、電池の作動電圧を
顕著に向上させることがわかる。
ここでは、アルミニウム合金中のアルミニウムより卑
な標準電極電位を有する添加金属の添加量を1重量%と
してるが、その添加量は、アルミニウムと固溶体化し、
アルミニウム合金を形成する範囲内であれば良い。
尚、固溶体を形成しない即ち合金化していない添加金
属が存在すると、電池の作動電圧が2段となり、平坦性
の悪い放電特性となるので好ましいとは言えない。
◎ 実験3 前記実験2では、負極のアルミニウム合金中に含まれ
る添加金属の種類を変化させて電池を構成したが、ここ
ではその添加量を種々変えて電池を作製し、その放電特
性を比較した。このときの各電池の作製条件は、前記実
施例1と同様とした。また、この時の放電条件は、25℃
の温度で負荷10kΩにて各電池を放電するというもので
ある。
この結果を、第2図乃至第5図に示す。第2図は添加
金属としてBaを用いた場合、第3図は添加金属としてCa
を用いた場合、第4図は添加金属としてLiを用いた場合
を、それぞれ示す。
この結果より、Baの添加量は1.5重量%以下(第2図
参照)、Caの添加量は1.5重量%以下(第3図参照)、L
iの添加量は4.0重量%以下(第4図参照)とすることに
より、作動電圧が2段になることが抑制され、作動電圧
が高い状態に維持されることが理解できる。尚、ここで
作動電圧とは、放電曲線が略平坦なところの電圧を表し
ている。但し、前記添加範囲を越えると添加金属とアル
ミニウムが固溶体とならない部分も生じ、電池の作動電
圧が2段となってしまうので好ましいとは言えない。
本発明において固溶体とは、異なる物質即ち添加金属
とアルミニウムとが互いに均一に溶けあった固相を意味
し、負極のアルミニウム合金が固溶体を形成することに
より、この種電池において混成電位が得られ、作動電圧
が一段となって高い状態に維持されるものである。
(ト) 発明の効果 本発明の如く、負極としてアルミニウムより標準電極
電位が卑であって、且つCa、Ba、Li、Na、Kからなる群
より選択された少なくとも1種の添加金属とアルミニウ
ムよりなるアルミニウム合金、特に前記添加金属とアル
ミニウムの固溶体よりなるアルミニウム合金を用いた非
水電解液電池は、放電作動電圧が高く、優れた放電特性
を有するものであり、その工業的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は電池の放電特性図、第2図乃至第4図は添加金
属量と電池の作動電圧を示す図であり、第2図は添加金
属としてBaを用いた場合、第3図は添加金属としてCaを
用いた場合、第4図はLiを用いた場合をそれぞれ示す。 A、B、C……本発明電池、 D……比較電池。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 6/16 H01M 4/46 H01M 4/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウムより標準電極電位が卑であっ
    て、且つCa、Ba、Li、Na、Kからなる群より選択された
    少なくとも1種の添加金属とアルミニウムとよりなるア
    ルミニウム合金からなる負極と、正極と、溶媒及びアル
    ミニウム塩よりなる非水電解液とから構成されることを
    特徴とする非水電解液電池。
  2. 【請求項2】前記アルミニウム合金が、前記添加金属と
    アルミニウムの固溶体よりなることを特徴とする請求項
    記載の非水電解液電池。
  3. 【請求項3】前記正極が、二酸化マンガンからなること
    を特徴とする請求項記載の非水電解液電池。
  4. 【請求項4】前記アルミニウム塩が、AlCl3、Al(Cl
    O4、LiAlCl4からなる群より選択された少なくとも
    1種であることを特徴とする請求項記載の非水電解液
    電池。
JP1290224A 1989-11-08 1989-11-08 非水電解液電池 Expired - Fee Related JP2804549B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1290224A JP2804549B2 (ja) 1989-11-08 1989-11-08 非水電解液電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1290224A JP2804549B2 (ja) 1989-11-08 1989-11-08 非水電解液電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03152874A JPH03152874A (ja) 1991-06-28
JP2804549B2 true JP2804549B2 (ja) 1998-09-30

Family

ID=17753364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1290224A Expired - Fee Related JP2804549B2 (ja) 1989-11-08 1989-11-08 非水電解液電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2804549B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5810954B2 (ja) * 2012-02-09 2015-11-11 株式会社豊田中央研究所 非水系電池
JP6055336B2 (ja) 2013-02-25 2016-12-27 本田技研工業株式会社 二次電池用の負極活物質及びその製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56103873A (en) * 1980-01-24 1981-08-19 Nobuyuki Koura A /fes2 secondary battery having an organic electrolyte

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03152874A (ja) 1991-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2664484B2 (ja) 非水電解液電池
JPH0646578B2 (ja) 非水系二次電池
JP2804549B2 (ja) 非水電解液電池
JP3177257B2 (ja) 非水電解液二次電池
JP3066142B2 (ja) リチウム二次電池
JP2919531B2 (ja) 電 池
JP2708884B2 (ja) 非水電解液電池
JPH0495362A (ja) 非水系電解液電池
JPH0711966B2 (ja) 非水電解液電池
JP2804577B2 (ja) 非水電解液電池
JPH0770315B2 (ja) 非水電解液電池
JP2755760B2 (ja) 非水電解液電池
JPH0711967B2 (ja) 非水電解液電池
JPH02239572A (ja) ポリアニリン電池
JPS63285878A (ja) 非水系二次電池
JP2639935B2 (ja) 非水電解液二次電池
JPH0582128A (ja) リチウム二次電池
JP2698180B2 (ja) 非水系二次電池
JP3322490B2 (ja) リチウム一次電池
JP3249668B2 (ja) リチウム二次電池
JPS62290069A (ja) 有機電解質二次電池
JPS63307668A (ja) 非水電解液電池
JPH0249364A (ja) リチウム二次電池
JPS62150657A (ja) 二次電池
JPH0345862B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees