JPH0922698A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- JPH0922698A JPH0922698A JP7192586A JP19258695A JPH0922698A JP H0922698 A JPH0922698 A JP H0922698A JP 7192586 A JP7192586 A JP 7192586A JP 19258695 A JP19258695 A JP 19258695A JP H0922698 A JPH0922698 A JP H0922698A
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- positive electrode
- active material
- electrode active
- battery
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- Pending
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- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池正極に高価な材料を用いるという現状の
課題を解決し、安価な鉄化合物正極で放電容量の大きい
とする電池を提供する。 【構成】 組成式ＦｅＦ3で与えられる化合物を正極活
物質６として含み、アルカリ金属またはその化合物を負
極活物質４とし、前記アルカリ金属のイオンが前記正極
活物質あるいは前記負極活物質と電気化学反応をするた
めの移動を行い得る物質を電解質物質としたことを特徴
としている。 【効果】 安価で放電容量の大きい電池を構成すること
ができ、様々な分野に利用できるという利点を有する。
課題を解決し、安価な鉄化合物正極で放電容量の大きい
とする電池を提供する。 【構成】 組成式ＦｅＦ3で与えられる化合物を正極活
物質６として含み、アルカリ金属またはその化合物を負
極活物質４とし、前記アルカリ金属のイオンが前記正極
活物質あるいは前記負極活物質と電気化学反応をするた
めの移動を行い得る物質を電解質物質としたことを特徴
としている。 【効果】 安価で放電容量の大きい電池を構成すること
ができ、様々な分野に利用できるという利点を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池、さらに詳細には安
価で放電容量の大きい電池を提供する正極活物質に関す
るものである。
価で放電容量の大きい電池を提供する正極活物質に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術および問題点】リチウムなどのアルカリ金
属およびその化合物を負極活物質とする非水電解液電池
は、アルカリ金属イオンの正極活物質へのインサーショ
ンもしくはインターカレーション反応によって、大放電
容量を両立させている。従来からこれらの正極活物質に
は、ＬｉＣｏＯ2等が提案されているが、これらは原料
が高価であるという欠点があり、これを改善するため安
価な鉄を用いた電池が検討されてきたが、容量特性が不
十分であるという欠点があった。
属およびその化合物を負極活物質とする非水電解液電池
は、アルカリ金属イオンの正極活物質へのインサーショ
ンもしくはインターカレーション反応によって、大放電
容量を両立させている。従来からこれらの正極活物質に
は、ＬｉＣｏＯ2等が提案されているが、これらは原料
が高価であるという欠点があり、これを改善するため安
価な鉄を用いた電池が検討されてきたが、容量特性が不
十分であるという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のように
電池正極に高価な材料を用いるという現状の課題を解決
し、安価な鉄化合物正極で放電容量の大きいとする電池
を提供することにある。
電池正極に高価な材料を用いるという現状の課題を解決
し、安価な鉄化合物正極で放電容量の大きいとする電池
を提供することにある。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】かかる目的を達成する
ために本発明による非水電解質電池は、組成式ＦｅＦ3
で与えられる化合物を正極活物質として含み、アルカリ
金属またはその化合物を負極活物質とし、前記アルカリ
金属のイオンが前記正極活物質あるいは前記負極活物質
と電気化学反応をするための移動を行い得る物質を電解
質物質としたことを特徴としている。
ために本発明による非水電解質電池は、組成式ＦｅＦ3
で与えられる化合物を正極活物質として含み、アルカリ
金属またはその化合物を負極活物質とし、前記アルカリ
金属のイオンが前記正極活物質あるいは前記負極活物質
と電気化学反応をするための移動を行い得る物質を電解
質物質としたことを特徴としている。
【０００５】本発明をさらに詳しく説明する。
【０００６】発明者は安価で放電容量が大きい電池材料
を鋭意探索した結果、上述のように組成式ＦｅＦ3で与
えられる化合物を正極活物質として含むことにより、従
来の電池より安価で放電容量が大きい電池を構成できる
ことを確かめ、その認識の下に本発明を完成した。
を鋭意探索した結果、上述のように組成式ＦｅＦ3で与
えられる化合物を正極活物質として含むことにより、従
来の電池より安価で放電容量が大きい電池を構成できる
ことを確かめ、その認識の下に本発明を完成した。
【０００７】本発明の電池が従来の鉄化合物正極、例え
ばＦｅＣｌ3に比べて放電容量が大きい理由は、鉄とフ
ッ素間の結合が強いため、電解液中に溶解しにくく、リ
チウムが挿入されても正極活物質の分解が起こりにくい
ためと考えられる。また２〜４Ｖ付近と電圧が比較的高
いことも、この材料の優れた点である。
ばＦｅＣｌ3に比べて放電容量が大きい理由は、鉄とフ
ッ素間の結合が強いため、電解液中に溶解しにくく、リ
チウムが挿入されても正極活物質の分解が起こりにくい
ためと考えられる。また２〜４Ｖ付近と電圧が比較的高
いことも、この材料の優れた点である。
【０００８】また、構造中にイオン拡散が可能な空間を
持ち、イオンの挿入・脱離を繰り返し行うことにより、
二次電池として用いることもできる。
持ち、イオンの挿入・脱離を繰り返し行うことにより、
二次電池として用いることもできる。
【０００９】また本発明の電池で用いられている正極活
物質は、資源的に豊富な鉄材料であるため、安定供給が
可能であるという点、経済性に優れる点でも、産業上の
価値が非常に高い。
物質は、資源的に豊富な鉄材料であるため、安定供給が
可能であるという点、経済性に優れる点でも、産業上の
価値が非常に高い。
【００１０】この正極活物質を用いて正極を形成するに
は、前記化合物粉末とポリテトラフルオロエチレンのご
とき結着剤粉末との混合物をステンレス等の支持体上に
圧着成形する、あるいは、かかる混合物粉末に導電性を
付与するためアセチレンブラックのような導電性粉末を
混合し、これにさらにポリテトラフルオロエチレンのよ
うな結着剤粉末を所要に応じて加え、この混合物を金属
容器に入れる、あるいは前述の混合物をステンレスなど
の支持体に圧着成形する、あるいは前述の混合物を有機
溶剤等の溶媒中に分散してスラリー状にして金属基板上
に塗布する、等の手段によって形成される。
は、前記化合物粉末とポリテトラフルオロエチレンのご
とき結着剤粉末との混合物をステンレス等の支持体上に
圧着成形する、あるいは、かかる混合物粉末に導電性を
付与するためアセチレンブラックのような導電性粉末を
混合し、これにさらにポリテトラフルオロエチレンのよ
うな結着剤粉末を所要に応じて加え、この混合物を金属
容器に入れる、あるいは前述の混合物をステンレスなど
の支持体に圧着成形する、あるいは前述の混合物を有機
溶剤等の溶媒中に分散してスラリー状にして金属基板上
に塗布する、等の手段によって形成される。
【００１１】負極活物質であるアルカリ金属は一般の電
池のそれと同様にシート上にして、またそのシートをニ
ッケル、ステンレス等の導電体網に圧着して負極として
形成される。また負極活物質としては、リチウム、ナト
リウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ
金属以外に、アルカリ金属化合物を用いることもでき
る。
池のそれと同様にシート上にして、またそのシートをニ
ッケル、ステンレス等の導電体網に圧着して負極として
形成される。また負極活物質としては、リチウム、ナト
リウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ
金属以外に、アルカリ金属化合物を用いることもでき
る。
【００１２】電解液としては、例えばジメトキシエタ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、エチレンカーボネ
ート、メチルホルメート、ジメチルスルホキシド、プロ
ピレンカーボネート、アセトニトリル、ブチロラクト
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、スルホラン、エチルメチルカーボ
ネート等の有機溶媒に、アルカリ金属イオンを含むルイ
ス酸を溶解した非水電解質溶媒、あるいは固体電解質等
が使用できる。
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、エチレンカーボネ
ート、メチルホルメート、ジメチルスルホキシド、プロ
ピレンカーボネート、アセトニトリル、ブチロラクト
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、スルホラン、エチルメチルカーボ
ネート等の有機溶媒に、アルカリ金属イオンを含むルイ
ス酸を溶解した非水電解質溶媒、あるいは固体電解質等
が使用できる。
【００１３】さらにセパレータ、電池ケース等の構造材
料等の他の要素についても従来公知の各種材料が使用で
き、特に制限はない。
料等の他の要素についても従来公知の各種材料が使用で
き、特に制限はない。
【００１４】
【実施例】以下実施例によって本発明の方法をさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限され
るものではない。なお、実施例において電池の作成およ
び測定はアルゴン雰囲気下のドライボックス内で行っ
た。
体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限され
るものではない。なお、実施例において電池の作成およ
び測定はアルゴン雰囲気下のドライボックス内で行っ
た。
【００１５】
【実施例１】図１は本発明による電池の一具体例である
コイン型電池の断面図であり、図中１は封口板、２はガ
スケット、３は正極ケース、４は負極、５はセパレー
タ、６は正極合剤ペレットを示す。
コイン型電池の断面図であり、図中１は封口板、２はガ
スケット、３は正極ケース、４は負極、５はセパレー
タ、６は正極合剤ペレットを示す。
【００１６】正極活物質には、一般試薬として市販され
ているＦｅＦ3を用いた。この試料をａとする。銅Ｋα
線で試料ａのＸ線回折解析を行ったところ、得られたパ
ターンはジョイント コミティー オブ パワー ディ
フレクション スタンダード（Ｊｏｉｎｔ Ｃｏｍｉｔ
ｔｅｅ ｏｆ Ｐｏｗｄｅｒ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ
Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＪＣＰＤＳ））の３３−６４７
に登録されたパターンと一致し、ＦｅＦ3であることが
確認された。
ているＦｅＦ3を用いた。この試料をａとする。銅Ｋα
線で試料ａのＸ線回折解析を行ったところ、得られたパ
ターンはジョイント コミティー オブ パワー ディ
フレクション スタンダード（Ｊｏｉｎｔ Ｃｏｍｉｔ
ｔｅｅ ｏｆ Ｐｏｗｄｅｒ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ
Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＪＣＰＤＳ））の３３−６４７
に登録されたパターンと一致し、ＦｅＦ3であることが
確認された。
【００１７】この試料ａを粉砕して粉末とし、導電剤
（アセチレンブラック）、結着剤（ポリテトラフルオロ
エチレン）と共に混合の上、ロール成形し、正極合剤ペ
レット６（厚さ０．５ｍｍ、直径１５ｍｍ）とした。
（アセチレンブラック）、結着剤（ポリテトラフルオロ
エチレン）と共に混合の上、ロール成形し、正極合剤ペ
レット６（厚さ０．５ｍｍ、直径１５ｍｍ）とした。
【００１８】次にステンレス製の封口板１上に金属リチ
ウムの負極４を加圧配置したものをポリプロピレン製ガ
スケット２の凹部に挿入し、負極４の上にポリプロピレ
ン製で微孔性のセパレータ５、正極合剤ペレット６をこ
の順序に配置し、電解液としてエチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートの混合溶媒にＬｉＰＦ6を溶解さ
せた１規定溶液を適量注入して含浸させた後に、ステン
レス製の正極ケース３を被せてかしめることにより、厚
さ２ｍｍ、直径２３ｍｍのコイン型電池を作製した。
ウムの負極４を加圧配置したものをポリプロピレン製ガ
スケット２の凹部に挿入し、負極４の上にポリプロピレ
ン製で微孔性のセパレータ５、正極合剤ペレット６をこ
の順序に配置し、電解液としてエチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートの混合溶媒にＬｉＰＦ6を溶解さ
せた１規定溶液を適量注入して含浸させた後に、ステン
レス製の正極ケース３を被せてかしめることにより、厚
さ２ｍｍ、直径２３ｍｍのコイン型電池を作製した。
【００１９】このようにして作製した試料ａを正極活物
質とする電池を、０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で、
２．０Ｖまで放電させた際の放電プロファイルを図２に
示す。放電容量が大きく、高エネルギー密度電池として
利用できる利点を有している。
質とする電池を、０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で、
２．０Ｖまで放電させた際の放電プロファイルを図２に
示す。放電容量が大きく、高エネルギー密度電池として
利用できる利点を有している。
【００２０】またこの電池を、さらに続けて０．５ｍＡ
／ｃｍ2の充放電電流密度で２．０Ｖ−４．５Ｖの電圧
範囲規制で充放電させた際の１回目の放電容量、および
１０回目の放電容量を表に示す。これから明らかなよう
にサイクルによる容量低下が少ないことがわかる。２回
目充電までのプロファイルを図２に示す。
／ｃｍ2の充放電電流密度で２．０Ｖ−４．５Ｖの電圧
範囲規制で充放電させた際の１回目の放電容量、および
１０回目の放電容量を表に示す。これから明らかなよう
にサイクルによる容量低下が少ないことがわかる。２回
目充電までのプロファイルを図２に示す。
【００２１】また実施例では特定のＸ線回折パターンを
示すＦｅＦ3を特定の方法で評価したが、このＸ線回折
パターン、評価法に限定されるものではなく、ＦｅＦ3
を正極活物質に含んでいる場合は同様な効果が生じるこ
とは言うまでもない。
示すＦｅＦ3を特定の方法で評価したが、このＸ線回折
パターン、評価法に限定されるものではなく、ＦｅＦ3
を正極活物質に含んでいる場合は同様な効果が生じるこ
とは言うまでもない。
【００２２】
【比較例】比較例では、正極活物質に組成式ＦｅＣｌ3
で与えられる化合物を用いる他は実施例と同様にして電
池を作製した。ＦｅＣｌ3には一般の市販試薬を用い
た。この試料をｂとする。電池作製過程で、電解液を正
極ペレットに含浸させたところ、正極活物質の一部が電
解液に溶解し、電解液が黄色く着色した。
で与えられる化合物を用いる他は実施例と同様にして電
池を作製した。ＦｅＣｌ3には一般の市販試薬を用い
た。この試料をｂとする。電池作製過程で、電解液を正
極ペレットに含浸させたところ、正極活物質の一部が電
解液に溶解し、電解液が黄色く着色した。
【００２３】このようにして作製した試料ｂを正極活物
質とする電池を、０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で、
２．０Ｖまで放電させた際の放電容量を表に示す。この
電池と比較すると、本発明の実施例で作製した電池は、
放電エネルギーが大きいことがわかる。
質とする電池を、０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で、
２．０Ｖまで放電させた際の放電容量を表に示す。この
電池と比較すると、本発明の実施例で作製した電池は、
放電エネルギーが大きいことがわかる。
【００２４】
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価で放電容量の大きい電池を構成することができ、様
々な分野に利用できるという利点を有する。
安価で放電容量の大きい電池を構成することができ、様
々な分野に利用できるという利点を有する。
【図１】本発明の実施例におけるコイン型電池の構成例
を示す断面図。
を示す断面図。
１ 封口板 ２ ガスケット ３ 正極ケース ４ 負極 ５ セパレータ ６ 正極合剤ペレット
【手続補正書】
【提出日】平成７年１１月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるコイン型電池の構成例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】０．５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で２．０Ｖまで
放電した際の放電プロフィールを示す図。
放電した際の放電プロフィールを示す図。
【符号の説明】 １ 封口板 ２ ガスケット ３ 正極ケース ４ 負極 ５ セパレータ ６ 正極合剤ペレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山木 準一 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】組成式ＦｅＦ3で与えられる化合物を正極
活物質として含み、アルカリ金属またはその化合物を負
極活物質とし、前記アルカリ金属のイオンが前記正極活
物質あるいは前記負極活物質と電気化学反応をするため
の移動を行い得る物質を電解質物質としたことを特徴と
する電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7192586A JPH0922698A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7192586A JPH0922698A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 非水電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0922698A true JPH0922698A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=16293750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7192586A Pending JPH0922698A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0922698A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008059961A1 (fr) | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Matière active de cathode pour un accumulateur d'électrolyte non aqueux et procédé de production d'une matière active de cathode pour un accumulateur d'électrolyte non aqueux |
| JP2008130265A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Kyushu Univ | 表面コートフッ化金属電極活物質 |
| JP2008243646A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Kyushu Univ | フッ化物正極作製法 |
| WO2010084701A1 (ja) | 2009-01-23 | 2010-07-29 | 株式会社豊田自動織機 | 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池 |
| JP2011113954A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Equos Research Co Ltd | 正極活物質及びそれを用いた二次電池 |
| JP2012209106A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Denso Corp | 全固体電池 |
| JP2014041775A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 正極活物質 |
| US9136032B2 (en) * | 2012-10-16 | 2015-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Cathode material |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP7192586A patent/JPH0922698A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008059961A1 (fr) | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Matière active de cathode pour un accumulateur d'électrolyte non aqueux et procédé de production d'une matière active de cathode pour un accumulateur d'électrolyte non aqueux |
| JP2008130265A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Kyushu Univ | 表面コートフッ化金属電極活物質 |
| KR101159085B1 (ko) * | 2006-11-17 | 2012-06-22 | 고쿠리쓰다이가쿠호진 규슈다이가쿠 | 비수 전해질 이차 전지용 정극 활물질, 및 비수 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법 |
| US8454925B2 (en) | 2006-11-17 | 2013-06-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method of the same |
| JP2008243646A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Kyushu Univ | フッ化物正極作製法 |
| WO2010084701A1 (ja) | 2009-01-23 | 2010-07-29 | 株式会社豊田自動織機 | 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池 |
| JP2011113954A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Equos Research Co Ltd | 正極活物質及びそれを用いた二次電池 |
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| JP2014041775A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 正極活物質 |
| US9136032B2 (en) * | 2012-10-16 | 2015-09-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Cathode material |
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