JPH02109255A - 無機非水電解液電池 - Google Patents
無機非水電解液電池Info
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- JPH02109255A JPH02109255A JP63263234A JP26323488A JPH02109255A JP H02109255 A JPH02109255 A JP H02109255A JP 63263234 A JP63263234 A JP 63263234A JP 26323488 A JP26323488 A JP 26323488A JP H02109255 A JPH02109255 A JP H02109255A
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- thionyl chloride
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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
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
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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】
産業上の利用分野
本発明はオキシハロゲン化物を電解液の溶媒および正（
を活物質とし、アルカリ金属を負極活物質とする無機非
水’７１（解液電池に関するものである。
を活物質とし、アルカリ金属を負極活物質とする無機非
水’７１（解液電池に関するものである。
従来の技術
２２、
を化チオニルなどのオキシハロゲン化物を電解液の溶媒
および正極活物質とし、アルカリ金属を負極活物質とす
る無機非水電解液電池は、他の非水電解液電池に比べて
エネルギー密度が高く、かつ低温特性が優れていること
から最近になって注目を浴びている。
および正極活物質とし、アルカリ金属を負極活物質とす
る無機非水電解液電池は、他の非水電解液電池に比べて
エネルギー密度が高く、かつ低温特性が優れていること
から最近になって注目を浴びている。
以下に従来の無機非水電解液電池について説明する。第
３図は無機非水電解液電池の断面図である。第３図にお
いて１はリチウムからなる負極で５２はガラス繊維不織
布からなるセパレータであり、３は炭素からなる正極多
孔体である。４はニッケルからなる正極集電体であり、
５はステンｌ／ス鋼製の負極集電体を兼ねる電池容器で
ある。６はステンレヌ鋼からなる封口板で、この封口板
６の外周は電池容器５の開口部と溶接される。封目板６
の内周側にはガラスシール７が形成さね、前記ガラスシ
ール７にあらかじめ溶着されている金属管９から電解液
を注入したのち、正極集電棒４と金属管９の上端を溶接
して電池内部が密閉されている。この電池の電解液とし
ては、たとえば塩化チ３ ノ＼ オニルにＬｉＡｅＣｅ４を１．５モル／Ｃの割合で溶解
させたものが用いられ、上記塩化チオニルは同時に正体
活物質としての作用を果すものである。１０はセパし・
・−夕と同質の材料で構成された隔離紙である。８？：
よ空隙部である、っ１１は空隙部８に存在する遊離の塩
化チオニル電解液である。
３図は無機非水電解液電池の断面図である。第３図にお
いて１はリチウムからなる負極で５２はガラス繊維不織
布からなるセパレータであり、３は炭素からなる正極多
孔体である。４はニッケルからなる正極集電体であり、
５はステンｌ／ス鋼製の負極集電体を兼ねる電池容器で
ある。６はステンレヌ鋼からなる封口板で、この封口板
６の外周は電池容器５の開口部と溶接される。封目板６
の内周側にはガラスシール７が形成さね、前記ガラスシ
ール７にあらかじめ溶着されている金属管９から電解液
を注入したのち、正極集電棒４と金属管９の上端を溶接
して電池内部が密閉されている。この電池の電解液とし
ては、たとえば塩化チ３ ノ＼ オニルにＬｉＡｅＣｅ４を１．５モル／Ｃの割合で溶解
させたものが用いられ、上記塩化チオニルは同時に正体
活物質としての作用を果すものである。１０はセパし・
・−夕と同質の材料で構成された隔離紙である。８？：
よ空隙部である、っ１１は空隙部８に存在する遊離の塩
化チオニル電解液である。
上記の構成において、セパレータ２の空隙部８への突出
は僅かであるため、電池倒立時に、空隙部８にある遊離
塩化チオニル１１が、セパレータ２と十分に接触しない
構成にある。且つセパレータ２は、電気絶縁試験方法Ｊ
ＩＳＣ２１１１において吸水度が１５ｍｍ／１０分程度
のものが用いられていた。参考才でにＪ工５０２１１１
の吸水度の試験り法（ｄ、［大きさ約１５Ｘ２００調の
試験片３枚を紙の縦、横両方向から採り、これをそれぞ
ハ、垂直につるし、２０±５°Ｃの蒸留水又はイオン交
換水中Ｑで下端を３ ｍ１ｉ１以上浸す。１０分間後に
、試験片（で水のしみＩ−がってきた部分の水面からの
最高の高さ（朋）を測り、これを吸水度とし、３枚のイ
均値を求める」というものである。
は僅かであるため、電池倒立時に、空隙部８にある遊離
塩化チオニル１１が、セパレータ２と十分に接触しない
構成にある。且つセパレータ２は、電気絶縁試験方法Ｊ
ＩＳＣ２１１１において吸水度が１５ｍｍ／１０分程度
のものが用いられていた。参考才でにＪ工５０２１１１
の吸水度の試験り法（ｄ、［大きさ約１５Ｘ２００調の
試験片３枚を紙の縦、横両方向から採り、これをそれぞ
ハ、垂直につるし、２０±５°Ｃの蒸留水又はイオン交
換水中Ｑで下端を３ ｍ１ｉ１以上浸す。１０分間後に
、試験片（で水のしみＩ−がってきた部分の水面からの
最高の高さ（朋）を測り、これを吸水度とし、３枚のイ
均値を求める」というものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の従来の構成では、″１１Ｌ池倒立時
に空隙部に存在する遊離塩化チオニルがセパレータと接
触せず、且つセパレークの吸液速度が小さいセパレータ
を用いたので、電池倒立時に、空隙部に存在する遊離塩
化チオニルが発″、１ｉ要素特にセパレータや、正極多
孔体へ浸透しないため、放電容量が小さい課題を有して
いた。
に空隙部に存在する遊離塩化チオニルがセパレータと接
触せず、且つセパレークの吸液速度が小さいセパレータ
を用いたので、電池倒立時に、空隙部に存在する遊離塩
化チオニルが発″、１ｉ要素特にセパレータや、正極多
孔体へ浸透しないため、放電容量が小さい課題を有して
いた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、７４１’池
が倒立されても良好な放電容量が得られる無機非水電解
液電池を提供することを目的とする。
が倒立されても良好な放電容量が得られる無機非水電解
液電池を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明の無機非水電解液電池
は、セパレータが電池倒立時（て、空隙部の下部にた１
った電解液に接触するように突出し、且つＪＩＳＣ２１
１１の電気絶縁試験方法による吸水度が２０ｍｍ／１０
分以上とした構成を有している。
は、セパレータが電池倒立時（て、空隙部の下部にた１
った電解液に接触するように突出し、且つＪＩＳＣ２１
１１の電気絶縁試験方法による吸水度が２０ｍｍ／１０
分以上とした構成を有している。
作用
この構成によって、電池倒立時に、空隙部にあ５ ＼−
る゛１Ｆ解液がセパレータの繊維間を伝って毛細管現象
で−１−昇し、正負極間のセパレータを濡らし、１］、
つ正極多孔体へも浸透することが可能となり、電池倒立
時υておける放電容量の向上を実現することができるこ
ととなる。
で−１−昇し、正負極間のセパレータを濡らし、１］、
つ正極多孔体へも浸透することが可能となり、電池倒立
時υておける放電容量の向上を実現することができるこ
ととなる。
実施例
以下本）夕明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例における断面図を示すもので
ある１、図中、１２は本発明のガラス繊維からなるセパ
レータであり、従来のセパレータに比較して空隙部８に
突出している。なお１はリチウムからなる負極、３は炭
素とＰＴＥＦのバインダーからなる空孔率８０％の正極
多孔体、４は二ノゲルからなる正極集電体、５は負（ｊ
集電体を兼ねる電池容器、６はステンレス鋼からなる封
口板、７は力゛ラスシール、９はステンレス鋼からなル
金属管、１０はカラス繊維からなる隔離紙、１１はＬＩ
ＡＣＣＣ４を含む遊離の塩化チオニルで、これらは従来
例の構成と同じもので乏〉る。
ある１、図中、１２は本発明のガラス繊維からなるセパ
レータであり、従来のセパレータに比較して空隙部８に
突出している。なお１はリチウムからなる負極、３は炭
素とＰＴＥＦのバインダーからなる空孔率８０％の正極
多孔体、４は二ノゲルからなる正極集電体、５は負（ｊ
集電体を兼ねる電池容器、６はステンレス鋼からなる封
口板、７は力゛ラスシール、９はステンレス鋼からなル
金属管、１０はカラス繊維からなる隔離紙、１１はＬＩ
ＡＣＣＣ４を含む遊離の塩化チオニルで、これらは従来
例の構成と同じもので乏〉る。
６ ・
セパレータ１２はガラス繊維６０％、アクリル樹脂４０
％からなる吸水度が２ ｓ ａｍ ／ １０分、厚さ１
５０／ｊの不織布を用いる。
％からなる吸水度が２ ｓ ａｍ ／ １０分、厚さ１
５０／ｊの不織布を用いる。
以上のように構成された本実施例について電池倒立時の
電解液の状況、について説明する３、第２図に電池倒立
時における、空隙部８の遊離塩化チオニル１１と士パレ
ータ１２の関係を示す。
電解液の状況、について説明する３、第２図に電池倒立
時における、空隙部８の遊離塩化チオニル１１と士パレ
ータ１２の関係を示す。
倒立時には空隙部８の下部に移動した遊離塩化チオニル
１１とセパレータ１２端部とが接触している。本発明の
２６ｐｔｙ／１ｏ分間の吸水度のガラス繊維製セパレー
タを用いると、放電によって止棒多孔体３の塩化チオニ
ルが消費されても、空隙部の下部にある塩化チオニルが
セパレーク１２に沿ってはい上がり、正極多孔体３に塩
化チオニルが補給される。
１１とセパレータ１２端部とが接触している。本発明の
２６ｐｔｙ／１ｏ分間の吸水度のガラス繊維製セパレー
タを用いると、放電によって止棒多孔体３の塩化チオニ
ルが消費されても、空隙部の下部にある塩化チオニルが
セパレーク１２に沿ってはい上がり、正極多孔体３に塩
化チオニルが補給される。
以上のように構成された本実施例の倒立時の放電特性に
ついて以下に説明する。第４図に２０°Ｃにおける３０
０Ω負荷の電池倒立時の本発明電池Ａを従来電池Ｂの連
続放電曲線を示す１、ｔｌ（池づイズは単３＋Ｊイズ（
高さ５０．６１ｆｆ房、直径１４．５朋）。
ついて以下に説明する。第４図に２０°Ｃにおける３０
０Ω負荷の電池倒立時の本発明電池Ａを従来電池Ｂの連
続放電曲線を示す１、ｔｌ（池づイズは単３＋Ｊイズ（
高さ５０．６１ｆｆ房、直径１４．５朋）。
７ ＋−２
正極活物質および電解質の溶媒となる塩化チオニル量は
３．５ＣＧとし、負極となるリチウムは高さ３７門中３
７朋、厚さ０，８騎の板を用いた。セパレータには本発
明の電池には吸水度２６ｍｍ／１０分間のガラス繊維不
織イ５を用い、且つ空隙部へセパレータを突出させた。
３．５ＣＧとし、負極となるリチウムは高さ３７門中３
７朋、厚さ０，８騎の板を用いた。セパレータには本発
明の電池には吸水度２６ｍｍ／１０分間のガラス繊維不
織イ５を用い、且つ空隙部へセパレータを突出させた。
従来電池の構成には１０ＩｌＩＩｊ／１０分間のカラス
繊維不織布を用いた。第４図から明らかなように本発明
″電池が従来′電池に比較して、約３０％放電時間が長
い。
繊維不織布を用いた。第４図から明らかなように本発明
″電池が従来′電池に比較して、約３０％放電時間が長
い。
本発明においてはセパレータの吸水度は２０騎／１０分
間以上であることが望ましい。第５図に吸水度と放電容
量の関係を示している。電池のサイズは第４１ツｊの放
電性能を測定した時と同様、単３サイズである。セパレ
ータは電池倒立時に空隙部遊離塩化チオニルと接触する
よう空隙部に突出している。第５図かられかるように、
吸水度２０ｍｍ／１ｏ分間以上で放電容量が飽和状態に
４する。２゜ｙｎｓ ／ １ｏ分間以下の吸水度では倒
立放電時に上針な塩化チオニルが正極多孔体の方向へ吸
い上がらない。
間以上であることが望ましい。第５図に吸水度と放電容
量の関係を示している。電池のサイズは第４１ツｊの放
電性能を測定した時と同様、単３サイズである。セパレ
ータは電池倒立時に空隙部遊離塩化チオニルと接触する
よう空隙部に突出している。第５図かられかるように、
吸水度２０ｍｍ／１ｏ分間以上で放電容量が飽和状態に
４する。２゜ｙｎｓ ／ １ｏ分間以下の吸水度では倒
立放電時に上針な塩化チオニルが正極多孔体の方向へ吸
い上がらない。
セパレータのＪ ｌ５Ｃ２１１１の電気絶縁紙試験方法
による吸水度は蒸留水であるが、水と塩化チオニルの吸
液度は近似しており、吸水度を向上させる方法としては
繊維径を細く且つ密にして、毛細管現象が十分に行なわ
せる方法がある。その他材料としては極性のある材料を
用いたり、表面処理としてはプラズマ処理をしたり、ス
ルホン化処理などを行なって繊維表面に親水性の官能基
を設ける方法がある。
による吸水度は蒸留水であるが、水と塩化チオニルの吸
液度は近似しており、吸水度を向上させる方法としては
繊維径を細く且つ密にして、毛細管現象が十分に行なわ
せる方法がある。その他材料としては極性のある材料を
用いたり、表面処理としてはプラズマ処理をしたり、ス
ルホン化処理などを行なって繊維表面に親水性の官能基
を設ける方法がある。
以上のように本実施例によれば、セパレータが電池倒立
時に、空隙部の下部にだ１った電解液に接触するように
空隙部へ突出させ、且つ前記セパレータが２０ｍｍ／１
０分以上の吸水度を有する構成により、電池倒立時にお
いて単Ｓ型電池の倒立時の放電容量が向上する。
時に、空隙部の下部にだ１った電解液に接触するように
空隙部へ突出させ、且つ前記セパレータが２０ｍｍ／１
０分以上の吸水度を有する構成により、電池倒立時にお
いて単Ｓ型電池の倒立時の放電容量が向上する。
なお、本実施例では正極活物質として塩化チオニルを用
いたが、塩化ホスホリル、三塩化バナジル、三臭化バナ
ジル、臭化チオニル、塩化ヌルフリル、塩化ピロスルフ
リル、塩化クロミル、オキシ塩化セレニウムであっても
よい。正極多孔体の９ ・、− 形状もボビン形としたが、シート状の正極と負極からな
るヌバイラル形でもよい。
いたが、塩化ホスホリル、三塩化バナジル、三臭化バナ
ジル、臭化チオニル、塩化ヌルフリル、塩化ピロスルフ
リル、塩化クロミル、オキシ塩化セレニウムであっても
よい。正極多孔体の９ ・、− 形状もボビン形としたが、シート状の正極と負極からな
るヌバイラル形でもよい。
発明の効果
本発明は、電池倒立時に上記セパレータが空隙部の下部
に溜まった電解液に接触するように空隙部に突出し、且
つ２０ｍｍ／１０分以上の吸水度を（Ｆ−する前記セパ
レータを用いることにより、電池倒立時１て空隙部間存
在する遊離の塩化チオニルが。
に溜まった電解液に接触するように空隙部に突出し、且
つ２０ｍｍ／１０分以上の吸水度を（Ｆ−する前記セパ
レータを用いることにより、電池倒立時１て空隙部間存
在する遊離の塩化チオニルが。
セパレータを通じて正１ｊ多孔体へ吸い上げることがで
き、電池倒立時において、大きな放電容量を得ることが
できる優れた無機非水電解液電池を実現できるものであ
る。
き、電池倒立時において、大きな放電容量を得ることが
できる優れた無機非水電解液電池を実現できるものであ
る。
第１図は本発明の一実施例における無機非水電解液電池
の断面図、第２図は本発明の一実施例における無機非水
電解液電池の倒立状態の断面図、第３図は従来の無機非
水電解液電池の断面図、第４図は本発明と従来の無機非
水電解液電池の放電曲線図、第５図はセパレータの吸水
度と放電容量との関係図である、 １０． １・・・・負極、３ ・・・正極多孔体、４・−・正Ｉ
ｖ集電棒、５・・・・・電池容器、８ ・空隙部、１１
遊１１化チオニル、１２・・・・セパレータ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名Ｕ） 嫁 ｑ 寝畔植−垢借〉腺東 αつ
の断面図、第２図は本発明の一実施例における無機非水
電解液電池の倒立状態の断面図、第３図は従来の無機非
水電解液電池の断面図、第４図は本発明と従来の無機非
水電解液電池の放電曲線図、第５図はセパレータの吸水
度と放電容量との関係図である、 １０． １・・・・負極、３ ・・・正極多孔体、４・−・正Ｉ
ｖ集電棒、５・・・・・電池容器、８ ・空隙部、１１
遊１１化チオニル、１２・・・・セパレータ。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名Ｕ） 嫁 ｑ 寝畔植−垢借〉腺東 αつ
Claims (1)
- オキシハロゲン化物を電解液の溶媒および正極活物質と
し、アルカリ金属を負極活物質とし、前記負極に対して
セパレータを介して対向させた正極多孔体を備えた発電
要素の上部に空隙部を設けた無機非水電解液電池におい
て、電池倒立時に上記セパレータが、空隙部の下部に溜
った電解液に接触するように前記空隙部へ突出し、且つ
前記セパレータの吸水度が電気絶縁試験方法ＪＩＳＣ２
１１１において２０ｍｍ／１０分以上を有することを特
徴とする無機非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263234A JPH02109255A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 無機非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263234A JPH02109255A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 無機非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02109255A true JPH02109255A (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=17386643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263234A Pending JPH02109255A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 無機非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02109255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0432501A2 (en) * | 1989-11-15 | 1991-06-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous inorganic electrolyte cell |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63263234A patent/JPH02109255A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0432501A2 (en) * | 1989-11-15 | 1991-06-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous inorganic electrolyte cell |
| EP0432501A3 (en) * | 1989-11-15 | 1991-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Non-aqueous inorganic electrolyte cell |
| US5273843A (en) * | 1989-11-15 | 1993-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous inorganic electrolyte cell |
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