JPH0711958B2 - リチウム電池 - Google Patents
リチウム電池Info
- Publication number
- JPH0711958B2 JPH0711958B2 JP59096804A JP9680484A JPH0711958B2 JP H0711958 B2 JPH0711958 B2 JP H0711958B2 JP 59096804 A JP59096804 A JP 59096804A JP 9680484 A JP9680484 A JP 9680484A JP H0711958 B2 JPH0711958 B2 JP H0711958B2
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- JP
- Japan
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- active material
- positive electrode
- lithium
- battery
- lithium battery
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- 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
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/40—Alloys based on alkali metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はリチウム電池、特に正極に液体活物質を使用す
るリチウム電池の負極の改良に関するものである。
るリチウム電池の負極の改良に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、正極に液体活物質を用いる電池としては塩化チオ
ニル・リチウム電池，二酸化イオウ・リチウム電池が代
表的である。一般に、液体活物質を用いたリチウム電池
の利点は、比較的大きな放電電流が取りだせること、低
温特性が良好であることにある。反面、欠点として、液
体である正極活物質と負極活物質であるリチウムとの接
触によりリチウム面に生成する不働態膜により、常時、
正極と負極活物質が反応することを防いでいるため、放
電反応初期に、被膜破壊のための、放電電圧の急激な一
時低下があり、更に最も重要な、電池の安全性の面で、
加熱，充電，ショートなどにより、リチウムの溶融温度
以上になると、リチウム表面の不働態被膜が破壊され、
正極活物質と負極活物質との急激な反応、いわゆる熱暴
走が起こり、電池の爆発状況を呈することになる。従っ
てこの種の電池の安全性は、使用する正極活物質の毒性
に加えて、前記の加熱，発熱により生じる熱暴走に起因
した電池の爆発，破壊をどのように防ぐかに大きな力が
注がれ、一般的には、ガラス−金属，レーザー溶接によ
る完全密閉方式により毒性の強い正極活物質の漏出を防
止し、安全弁により爆発を防止する試みがなされてい
た。
ニル・リチウム電池，二酸化イオウ・リチウム電池が代
表的である。一般に、液体活物質を用いたリチウム電池
の利点は、比較的大きな放電電流が取りだせること、低
温特性が良好であることにある。反面、欠点として、液
体である正極活物質と負極活物質であるリチウムとの接
触によりリチウム面に生成する不働態膜により、常時、
正極と負極活物質が反応することを防いでいるため、放
電反応初期に、被膜破壊のための、放電電圧の急激な一
時低下があり、更に最も重要な、電池の安全性の面で、
加熱，充電，ショートなどにより、リチウムの溶融温度
以上になると、リチウム表面の不働態被膜が破壊され、
正極活物質と負極活物質との急激な反応、いわゆる熱暴
走が起こり、電池の爆発状況を呈することになる。従っ
てこの種の電池の安全性は、使用する正極活物質の毒性
に加えて、前記の加熱，発熱により生じる熱暴走に起因
した電池の爆発，破壊をどのように防ぐかに大きな力が
注がれ、一般的には、ガラス−金属，レーザー溶接によ
る完全密閉方式により毒性の強い正極活物質の漏出を防
止し、安全弁により爆発を防止する試みがなされてい
た。
発明の目的 本発明は、このような従来の問題を解決したものであ
り、負極活物質を改良することで、正極に液体活物質を
用いたリチウム電池の安全性を高めたものである。
り、負極活物質を改良することで、正極に液体活物質を
用いたリチウム電池の安全性を高めたものである。
発明の構成 本発明は、液体活物質を用い、安全性に優れるリチウム
電池の重要な因子のひとつが、不溶融負極の採用にある
ことに注目し、負極活物質にLi7B6・17Liのリチウム・
硼素合金を用いることにより、前記の目的を達成するも
のである。
電池の重要な因子のひとつが、不溶融負極の採用にある
ことに注目し、負極活物質にLi7B6・17Liのリチウム・
硼素合金を用いることにより、前記の目的を達成するも
のである。
実施例の説明 以下本発明を実施例により詳述する。
本発明に用いたリチウム−硼素合金は、金属リチウムと
硼素を、ヘリウム雰囲気中で450〜600℃で加熱反応さ
せ、多孔質のリチウム−硼素合金のマトリックスの中
に、リチウムが含有された状態のLi7B6・17Li組成の合
金を形成させたものである。この合金は、融点が600℃
以上と極めて高く、延展性があり、加工も容易である。
この合金を負極に用いて、図に示す構造の本発明の電池
を構成した。本発明のリチウム−硼素合金１をニッケル
メッキを施した鋼製容器２の内面に密着させ、ついでポ
リプロピレン繊維不織布からなるセパレータ３を負極の
リチウム−硼素合金１と鋼製容器２を内側から覆うよう
に配置する。この中に、カーボンブラックよりなる正極
４を挿入、ポリプロピレン不織布よりなる鍔紙５を用い
て、多孔質状態に正極４を固める。ついで、中央に透孔
を有する液体活物質注入孔を兼ねる正極端子６が、封口
部の中央にガラス７で接合された封口板８を前述の負極
鋼製容器２に嵌合させ、嵌合部９をレーザー溶接し、電
池構造を完成させる。ついで正極端子６の上端部10から
液体活物質である、塩化チオニルの中にLiAlCl41.5モル
/lを溶解させた溶液を注入し正極４に含液させ、正極端
子の上端部10を封緘し、密閉形電池を構成させる。なお
11は正極集電子、12は正極端子と正極集電子を結びつけ
るリード片である。
硼素を、ヘリウム雰囲気中で450〜600℃で加熱反応さ
せ、多孔質のリチウム−硼素合金のマトリックスの中
に、リチウムが含有された状態のLi7B6・17Li組成の合
金を形成させたものである。この合金は、融点が600℃
以上と極めて高く、延展性があり、加工も容易である。
この合金を負極に用いて、図に示す構造の本発明の電池
を構成した。本発明のリチウム−硼素合金１をニッケル
メッキを施した鋼製容器２の内面に密着させ、ついでポ
リプロピレン繊維不織布からなるセパレータ３を負極の
リチウム−硼素合金１と鋼製容器２を内側から覆うよう
に配置する。この中に、カーボンブラックよりなる正極
４を挿入、ポリプロピレン不織布よりなる鍔紙５を用い
て、多孔質状態に正極４を固める。ついで、中央に透孔
を有する液体活物質注入孔を兼ねる正極端子６が、封口
部の中央にガラス７で接合された封口板８を前述の負極
鋼製容器２に嵌合させ、嵌合部９をレーザー溶接し、電
池構造を完成させる。ついで正極端子６の上端部10から
液体活物質である、塩化チオニルの中にLiAlCl41.5モル
/lを溶解させた溶液を注入し正極４に含液させ、正極端
子の上端部10を封緘し、密閉形電池を構成させる。なお
11は正極集電子、12は正極端子と正極集電子を結びつけ
るリード片である。
発明の効果 前述の本発明のリチウム−硼素合金を用いたR6型電池と
同一構造、形状、同一材料からなり、負極活物質のみ、
リチウム金属に置き換えた比較電池Ｂを、充電試験、ホ
ットプレート上での加熱試験の２つの試験を行ない、そ
の安全性を評価した。充電試験は本発明品A,比較品Ｂの
いずれも未放電電池を1.5Aで24時間充電し、破壊，破
損，変形の有無を調べた。その結果を次表に示した。ホ
ットプレート加熱試験は250℃のホットプレート上に電
池を置き、２時間後その破壊，破損，変形の有無を調査
し、その結果を同じ表に示した。
同一構造、形状、同一材料からなり、負極活物質のみ、
リチウム金属に置き換えた比較電池Ｂを、充電試験、ホ
ットプレート上での加熱試験の２つの試験を行ない、そ
の安全性を評価した。充電試験は本発明品A,比較品Ｂの
いずれも未放電電池を1.5Aで24時間充電し、破壊，破
損，変形の有無を調べた。その結果を次表に示した。ホ
ットプレート加熱試験は250℃のホットプレート上に電
池を置き、２時間後その破壊，破損，変形の有無を調査
し、その結果を同じ表に示した。
表から明らかなように、本発明品は、充電状態加熱状態
においても、リチウム負極が溶解することがなく、この
安全性が確保されるものと考えられる。
においても、リチウム負極が溶解することがなく、この
安全性が確保されるものと考えられる。
なお、実施例では、液体活物質に、塩化チオニルを使用
したが、二酸化イオウも同じように使用できた。
したが、二酸化イオウも同じように使用できた。
図は、液体活物質を正極に用いたリチウム電池の半截断
面図である。 １……負極、２……負極容器、３……セパレータ、４…
…正極、６……正極端子。
面図である。 １……負極、２……負極容器、３……セパレータ、４…
…正極、６……正極端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峠 成二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 新田 芳明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】正極に液体活物質を、負極活物質にLi7B6
・17Liであるリチウム−硼素合金を使用したことを特徴
とするリチウム電池。 - 【請求項２】正極の活物質が塩化チオニル又は二酸化イ
オウである特許請求の範囲第１項記載のリチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096804A JPH0711958B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096804A JPH0711958B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | リチウム電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60241653A JPS60241653A (ja) | 1985-11-30 |
| JPH0711958B2 true JPH0711958B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=14174800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096804A Expired - Lifetime JPH0711958B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711958B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007213953A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電池用負極材料およびそれを用いた二次電池 |
| EP3607603A4 (en) * | 2017-04-07 | 2021-01-13 | Ambri Inc. | MOLTEN SALT BATTERY WITH SOLID METAL CATHODE |
| CN111082038B (zh) * | 2019-11-28 | 2023-03-21 | 中南大学 | 一种锂电池用低硼含量锂硼合金电极材料及应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117070A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-07-06 | エバレディ−、バッテリ−、カンパニ−、インコ−ポレ−テッド | ホウ素含有表面膜を有する負極を使用する非水性電池 |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59096804A patent/JPH0711958B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117070A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-07-06 | エバレディ−、バッテリ−、カンパニ−、インコ−ポレ−テッド | ホウ素含有表面膜を有する負極を使用する非水性電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60241653A (ja) | 1985-11-30 |
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