JPH0568070B2 - - Google Patents
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- JPH0568070B2 JPH0568070B2 JP15852787A JP15852787A JPH0568070B2 JP H0568070 B2 JPH0568070 B2 JP H0568070B2 JP 15852787 A JP15852787 A JP 15852787A JP 15852787 A JP15852787 A JP 15852787A JP H0568070 B2 JPH0568070 B2 JP H0568070B2
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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
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
-
- H—ELECTRICITY
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- 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
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
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- H01M4/40—Alloys based on alkali metals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は低温高率放電時の負極利用率の低下が
少ないリチウム・アルミニウム熱電池に関するも
のである。
少ないリチウム・アルミニウム熱電池に関するも
のである。
従来の技術とその問題点
熱電池は、常温では固体で電導性がなく、加熱
して高温にすると溶融して電導性を帯びる無機塩
を電解質とする電池であり、優れた保存性能と共
に、優れた高率被電性能を有している。
して高温にすると溶融して電導性を帯びる無機塩
を電解質とする電池であり、優れた保存性能と共
に、優れた高率被電性能を有している。
しかし近年では、ますます高い出力電流値が望
まれるようになり、従来のカルシウム系熱電池に
比べさらにエネルギー密度が高いリチウム・アル
ミニウム熱電池が用いられるようなつてきた。リ
チウム・アルミニウム熱電池は、負極活物質とし
てリチウム・アルミニウム合金を用い電解液とし
て塩化リチウムと塩化カリウムの混合物を用い、
正極活物質として、硫化第二鉄を用いたものが多
い。
まれるようになり、従来のカルシウム系熱電池に
比べさらにエネルギー密度が高いリチウム・アル
ミニウム熱電池が用いられるようなつてきた。リ
チウム・アルミニウム熱電池は、負極活物質とし
てリチウム・アルミニウム合金を用い電解液とし
て塩化リチウムと塩化カリウムの混合物を用い、
正極活物質として、硫化第二鉄を用いたものが多
い。
リチウム・アルミニウム熱電池は従来のカルシ
ウム系熱電池に比べ出力電流密度をはるかに大き
くすることが可能であるが、460℃以下の低温に
おいて300ｍＡ／cm2以上の高率放電を行うと、負
極利用率が著しく低下するという問題があつた。
ウム系熱電池に比べ出力電流密度をはるかに大き
くすることが可能であるが、460℃以下の低温に
おいて300ｍＡ／cm2以上の高率放電を行うと、負
極利用率が著しく低下するという問題があつた。
このため断熱層を厚くし電池温度の低下を防ぐ
方法や、極板をできるだけ薄くしてセル径を大き
くし電流密度を小さくする方法などがとられてき
た。しかしこれらの方法では、 (イ) 電池径が大きくなり電池が大形化してしま
う。
方法や、極板をできるだけ薄くしてセル径を大き
くし電流密度を小さくする方法などがとられてき
た。しかしこれらの方法では、 (イ) 電池径が大きくなり電池が大形化してしま
う。
(ロ) 薄形大径セルの成形は難しく生産性が悪い。
等の問題点があつた。
問題点を解決するための手段
本発明は、以上のような欠点を除去し低温高率
放電時の負極利用率の低下を少なくし、電池の小
型化を可能とするものである。
放電時の負極利用率の低下を少なくし、電池の小
型化を可能とするものである。
負極利用率が低温高率放電時に著しく低下する
原因は放電にともなつて生成するリチウムイオン
が負極板中で高濃度となり、ついに塩化リチウム
が負極活物質表面に析出しはじめ、その結果極板
内部抵抗の増大、作用面積の減少、電流密度の集
中などが起こるためであると考えられる。
原因は放電にともなつて生成するリチウムイオン
が負極板中で高濃度となり、ついに塩化リチウム
が負極活物質表面に析出しはじめ、その結果極板
内部抵抗の増大、作用面積の減少、電流密度の集
中などが起こるためであると考えられる。
そこで本発明においては、放電と共に相対的に
不足するカリウムイオンを当初より固体塩化カリ
ウムとして負極板に添加し、リチウムイオンの過
剰が起きにくいようにし、前記塩化リチウムの析
出を防ぐようにした。
不足するカリウムイオンを当初より固体塩化カリ
ウムとして負極板に添加し、リチウムイオンの過
剰が起きにくいようにし、前記塩化リチウムの析
出を防ぐようにした。
このときリチウムイオンの増加速度は放電電流
とともに大きくなるため、放電電流が大きくなる
にしたがつて塩化カリウムの添加量を多くする必
要がある。また、塩化リチウムの析出がはじまる
限界の電解液組成は、低温ほどリチウムイオンが
相対的に少い組成に変化するため、電池放電温度
が低温になるにしたがつて塩化カリムウの添加量
を多くする必要がある。
とともに大きくなるため、放電電流が大きくなる
にしたがつて塩化カリウムの添加量を多くする必
要がある。また、塩化リチウムの析出がはじまる
限界の電解液組成は、低温ほどリチウムイオンが
相対的に少い組成に変化するため、電池放電温度
が低温になるにしたがつて塩化カリムウの添加量
を多くする必要がある。
しかし、固体塩化カリウムの添加はある意味で
不純物の添加であり、この添加を全く行わない場
合に比べて極板の単位重量当りのエネルギー密度
は低下し、内部抵抗は増大し、有効な作用面積は
減少する。
不純物の添加であり、この添加を全く行わない場
合に比べて極板の単位重量当りのエネルギー密度
は低下し、内部抵抗は増大し、有効な作用面積は
減少する。
よつて塩化カリウムの添加量は、電池の放電電
流、使用温度を勘案し、負極板の放電容量が最大
となるように最適量を選定する必要がある。
流、使用温度を勘案し、負極板の放電容量が最大
となるように最適量を選定する必要がある。
実施例
次に本発明の一実施例として負極に０〜60重量
％の範囲内で種々の量で塩化カリウムを添加した
リチウム・アルミニウム熱電池を製作し、430℃
において100ｍＡ／cm2、300ｍＡ／cm2、および
1A／cm2で放電した際の利用率変化を第１図に示
す。
％の範囲内で種々の量で塩化カリウムを添加した
リチウム・アルミニウム熱電池を製作し、430℃
において100ｍＡ／cm2、300ｍＡ／cm2、および
1A／cm2で放電した際の利用率変化を第１図に示
す。
同図より、本実施例においては先に述べた塩化
カリウムの最適添加量は、100ｍＡ／cm2放電時は
10重量％以下、300ｍＡ／cm2放電時は10〜30重量
％、また1A／cm2放電時は20〜40重量％程度が望
ましいとわかる。
カリウムの最適添加量は、100ｍＡ／cm2放電時は
10重量％以下、300ｍＡ／cm2放電時は10〜30重量
％、また1A／cm2放電時は20〜40重量％程度が望
ましいとわかる。
また例えば300ｍＡ／cm2放電時において塩化カ
リウムを添加しなかつた場合の利用率は42％であ
るのに対し、20重量％の添加を行つた場合の利用
率は68％であり無添加の場合に比べて26％も増加
していることがわかる。
リウムを添加しなかつた場合の利用率は42％であ
るのに対し、20重量％の添加を行つた場合の利用
率は68％であり無添加の場合に比べて26％も増加
していることがわかる。
発明の効果
以上に述べた如く本発明により、低温高率放電
時の利用率の低下が少ないリチウム・アルミニウ
ム熱電池を得ることができ、その工業的価値は極
めて大である。
時の利用率の低下が少ないリチウム・アルミニウ
ム熱電池を得ることができ、その工業的価値は極
めて大である。
第１図はリチウム・アルミニウム電池における
塩化カリウム添加量と利用率の関係を示した図で
ある。
塩化カリウム添加量と利用率の関係を示した図で
ある。
Claims (1)
- １ 負極活物質としてリチウム・アルミニウム合
金を用い、電解液として塩化リチウムと塩化カリ
ウムの混合物を用いるリチウム・アルミニウム熱
電池であつて、負極活物質中に塩化カリウムを添
加することを特徴とするリチウム・アルミニウム
熱電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15852787A JPS643956A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Lithium-aluminium thermal battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15852787A JPS643956A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Lithium-aluminium thermal battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643956A JPS643956A (en) | 1989-01-09 |
| JPH0568070B2 true JPH0568070B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=15673682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15852787A Granted JPS643956A (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Lithium-aluminium thermal battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS643956A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07262982A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-13 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 端子構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012223082A1 (de) | 2012-12-13 | 2014-06-18 | Tyco Electronics Amp Gmbh | Kontaktelement und Verfahren zur Herstellung eines Kontaktelements |
-
1987
- 1987-06-25 JP JP15852787A patent/JPS643956A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07262982A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-13 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 端子構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643956A (en) | 1989-01-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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