JPH1064551A - 無機非水溶媒電池 - Google Patents
無機非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPH1064551A JPH1064551A JP22133996A JP22133996A JPH1064551A JP H1064551 A JPH1064551 A JP H1064551A JP 22133996 A JP22133996 A JP 22133996A JP 22133996 A JP22133996 A JP 22133996A JP H1064551 A JPH1064551 A JP H1064551A
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- JP
- Japan
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- positive electrode
- nickel
- metal
- current collector
- battery
- 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.)
- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Primary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】放電時の作動電圧が高く、放電末期においても
放電容量の低下がない無機非水溶媒電池を提供するこ
と。 【構成】缶体１内に負極作用物質としてアルカリ金属２
を、液体正極作用物質兼電解液として塩化チオニル１４
を、正極体として多孔質炭素３と集電体７とを有する無
機非水溶媒電池において、前記正極体の集電体７が、ニ
ッケルより強度の高い金属の表面にニッケル被覆した中
空円筒形状のものであることを特徴とし、例えばＳＵＳ
４３０のエキスパンドメタルまたはパンチドメタルにニ
ッケルメッキしたもの等が用いられる。
放電容量の低下がない無機非水溶媒電池を提供するこ
と。 【構成】缶体１内に負極作用物質としてアルカリ金属２
を、液体正極作用物質兼電解液として塩化チオニル１４
を、正極体として多孔質炭素３と集電体７とを有する無
機非水溶媒電池において、前記正極体の集電体７が、ニ
ッケルより強度の高い金属の表面にニッケル被覆した中
空円筒形状のものであることを特徴とし、例えばＳＵＳ
４３０のエキスパンドメタルまたはパンチドメタルにニ
ッケルメッキしたもの等が用いられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ金属を負
極作用物質とし、塩化チオニルを液体正極作用物質兼電
解液とした無機非水溶媒電池に関する。
極作用物質とし、塩化チオニルを液体正極作用物質兼電
解液とした無機非水溶媒電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】負極作用物質としてリチウムなどのアル
カリ金属を用い、正極作用物質に常温で液体である塩化
チオニル、塩化スルフリルなどのオキシハロゲン化物を
用いた無機非水溶媒電池は、エネルギー密度が大きく、
貯蔵特性に優れ、作動温度範囲が広いという特徴をも
ち、産業用機器のメモリバックアップ等の電源として広
く使用されている。
カリ金属を用い、正極作用物質に常温で液体である塩化
チオニル、塩化スルフリルなどのオキシハロゲン化物を
用いた無機非水溶媒電池は、エネルギー密度が大きく、
貯蔵特性に優れ、作動温度範囲が広いという特徴をも
ち、産業用機器のメモリバックアップ等の電源として広
く使用されている。
【０００３】かかる電池は、負極端子を兼ねる缶体の内
周面にアルカリ金属からなる負極活物質が圧着されてお
り、缶体内に多孔質炭素を主構成材とする正極体がセパ
レータを介して設置されている。また、正極作用物質で
ある塩化チオニル等を主成分とする電解液が、缶体内に
収容されている。前記多孔質炭素正極体は、多孔質炭素
と正極集電体とからなっている。
周面にアルカリ金属からなる負極活物質が圧着されてお
り、缶体内に多孔質炭素を主構成材とする正極体がセパ
レータを介して設置されている。また、正極作用物質で
ある塩化チオニル等を主成分とする電解液が、缶体内に
収容されている。前記多孔質炭素正極体は、多孔質炭素
と正極集電体とからなっている。
【０００４】このような電池は、負極作用物質と正極作
用物質とが直接接触するが、負極作用物質すなわちリチ
ウムの表面に反応生成物である塩化リチウムの被膜が形
成されるので、これが負極作用物質と液体正極作用物質
兼電解液との直接接触を防止し、貯蔵時においては電池
の自己放電を少なくしている。
用物質とが直接接触するが、負極作用物質すなわちリチ
ウムの表面に反応生成物である塩化リチウムの被膜が形
成されるので、これが負極作用物質と液体正極作用物質
兼電解液との直接接触を防止し、貯蔵時においては電池
の自己放電を少なくしている。
【０００５】一方、多孔質炭素正極体は放電反応生成物
を蓄積し、電流を集めて外部端子へ流す機能が要求され
る。従来、正極集電体はニッケルまたはステンレスのエ
キスパンドメタルまたは棒状のものを使用してきた。
を蓄積し、電流を集めて外部端子へ流す機能が要求され
る。従来、正極集電体はニッケルまたはステンレスのエ
キスパンドメタルまたは棒状のものを使用してきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、多孔質炭素
正極体を構成する正極集電体は、前記したように電流を
集めて外部端子へ流す機能が要求されている。正極集電
体と外部端子との接続は溶接によってなされているので
問題ないが、多孔質炭素と正極集電体との接続は接触に
よってなされており、そのため、多孔質炭素と正極集電
体との接触抵抗が電池の内部抵抗を増大させる要因とな
る。そこで、多孔質炭素と正極集電体との接触抵抗を少
なくすることが、電池特性の改善となる。
正極体を構成する正極集電体は、前記したように電流を
集めて外部端子へ流す機能が要求されている。正極集電
体と外部端子との接続は溶接によってなされているので
問題ないが、多孔質炭素と正極集電体との接続は接触に
よってなされており、そのため、多孔質炭素と正極集電
体との接触抵抗が電池の内部抵抗を増大させる要因とな
る。そこで、多孔質炭素と正極集電体との接触抵抗を少
なくすることが、電池特性の改善となる。
【０００７】正極集電体がステンレス製のものは多孔質
炭素と接触による接続をしているため、内部抵抗を増大
させる要素となる。一方、ニッケルの場合は、棒状のも
のは多孔質炭素との接触面積が小さく、十分な集電が行
えないため、放電時の作動電圧が低下してしまう不具合
があった。ニッケルのエキスパンドメタルは、集電は問
題なく行えるが、放電末期に放電容量の低下を招くこと
があった。
炭素と接触による接続をしているため、内部抵抗を増大
させる要素となる。一方、ニッケルの場合は、棒状のも
のは多孔質炭素との接触面積が小さく、十分な集電が行
えないため、放電時の作動電圧が低下してしまう不具合
があった。ニッケルのエキスパンドメタルは、集電は問
題なく行えるが、放電末期に放電容量の低下を招くこと
があった。
【０００８】本発明は、上記問題に対処してなされたも
ので、放電時の作動電圧が高く、放電末期においても放
電容量の低下がない無機非水溶媒電池を提供することを
目的とするものである。
ので、放電時の作動電圧が高く、放電末期においても放
電容量の低下がない無機非水溶媒電池を提供することを
目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、多孔質炭素正
極体内の正極集電体に、ニッケルより強度の高い金属の
表面にニッケル被覆した中空円筒形状のものを用いるこ
とによって、上記問題を解決したものであって、すなわ
ち、負極作用物質としてアルカリ金属を、液体正極作用
物質兼電解液として塩化チオニルを、正極体として多孔
質炭素と集電体とを有する無機非水溶媒電池において、
前記正極体の集電体が、ニッケルより強度の高い金属の
表面にニッケル被覆した円筒形状のものであることを特
徴とする。
極体内の正極集電体に、ニッケルより強度の高い金属の
表面にニッケル被覆した中空円筒形状のものを用いるこ
とによって、上記問題を解決したものであって、すなわ
ち、負極作用物質としてアルカリ金属を、液体正極作用
物質兼電解液として塩化チオニルを、正極体として多孔
質炭素と集電体とを有する無機非水溶媒電池において、
前記正極体の集電体が、ニッケルより強度の高い金属の
表面にニッケル被覆した円筒形状のものであることを特
徴とする。
【００１０】従来のニッケルのみの正極集電体では、前
記したように放電末期に電圧が不安定になり、放電容量
の低下を招く不具合が発生することがあった。これは、
放電反応と共に反応生成物が多孔質炭素内に蓄積されて
いく過程で、正極集電体を変形させ、集電不良を起こし
ているものと考えられる。
記したように放電末期に電圧が不安定になり、放電容量
の低下を招く不具合が発生することがあった。これは、
放電反応と共に反応生成物が多孔質炭素内に蓄積されて
いく過程で、正極集電体を変形させ、集電不良を起こし
ているものと考えられる。
【００１１】本発明で用いる正極集電体はニッケルより
強度の高い金属を本体とし、表面のみがニッケル被覆さ
れているので、ニッケル同様に接触抵抗が少なく、しか
も強度のあるものとなり、上記のような問題を防止する
ことができる。またその形状が中空円筒形であるので、
多孔質炭素体の中空部に電解液を保持することができ、
円柱状に比べて効率のよい構造である。
強度の高い金属を本体とし、表面のみがニッケル被覆さ
れているので、ニッケル同様に接触抵抗が少なく、しか
も強度のあるものとなり、上記のような問題を防止する
ことができる。またその形状が中空円筒形であるので、
多孔質炭素体の中空部に電解液を保持することができ、
円柱状に比べて効率のよい構造である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の態様を図面を参照
して説明する。 （実施例１）本実施例の電池を図１に示す。図１は、負
極作用物質にリチウム、正極作用物質に塩化チオニルを
用いた、ＡＡサイズの塩化チオニル・リチウム電池の断
面図である。図中、１は負極端子を兼ねるステンレス性
の缶体で、この缶体の内周面に金属リチウムからなる筒
状の負極２が圧着されている。３は多孔質炭素正極体
で、アセチレンブラック４５重量％、ファーネスブラッ
ク４５重量％、ポリテトラフルオロエチレン１０重量％
を、水とエタノールの混合液と共に混練したものを、正
極集電体７の周囲に直径１０ｍｍ、高さ３５ｍｍに成形
し、１５０℃で８時間真空乾燥したものである。この正
極集電体７はＳＵＳ４３０のエキスパンドメタルにニッ
ケルメッキして円筒状に成形したものである。
して説明する。 （実施例１）本実施例の電池を図１に示す。図１は、負
極作用物質にリチウム、正極作用物質に塩化チオニルを
用いた、ＡＡサイズの塩化チオニル・リチウム電池の断
面図である。図中、１は負極端子を兼ねるステンレス性
の缶体で、この缶体の内周面に金属リチウムからなる筒
状の負極２が圧着されている。３は多孔質炭素正極体
で、アセチレンブラック４５重量％、ファーネスブラッ
ク４５重量％、ポリテトラフルオロエチレン１０重量％
を、水とエタノールの混合液と共に混練したものを、正
極集電体７の周囲に直径１０ｍｍ、高さ３５ｍｍに成形
し、１５０℃で８時間真空乾燥したものである。この正
極集電体７はＳＵＳ４３０のエキスパンドメタルにニッ
ケルメッキして円筒状に成形したものである。
【００１３】４，５および８はガラス繊維不織布による
セパレータで、負極と正極とを隔離している。缶体１の
上面開口部には、電池蓋９がレーザー溶接されている。
この電池蓋９の中心には、パイプ状の正極端子１１がガ
ラスシール１０により電気的に絶縁されている。正極端
子１１の下端は、正極集電体７とリード箔１３を介して
電気的に接続されている。
セパレータで、負極と正極とを隔離している。缶体１の
上面開口部には、電池蓋９がレーザー溶接されている。
この電池蓋９の中心には、パイプ状の正極端子１１がガ
ラスシール１０により電気的に絶縁されている。正極端
子１１の下端は、正極集電体７とリード箔１３を介して
電気的に接続されている。
【００１４】前記缶体１内にはパイプ状の正極端子１１
から注入された電解液１４が収容されている。この電解
液は塩化チオニルに電解質として塩化アルミニウムと塩
化リチウムをそれぞれ１．２ｍｏｌ／ｌづつ溶解したも
のである。パイプ状の正極端子１１には封口体１５が挿
入され、レーザー溶接されている。
から注入された電解液１４が収容されている。この電解
液は塩化チオニルに電解質として塩化アルミニウムと塩
化リチウムをそれぞれ１．２ｍｏｌ／ｌづつ溶解したも
のである。パイプ状の正極端子１１には封口体１５が挿
入され、レーザー溶接されている。
【００１５】（実施例２）前記正極集電体７として、Ｓ
ＵＳ４３０のパンチドメタルにニッケルメッキしたもの
を用いたこと以外は、実施例１と同一の電池を作製し
た。
ＵＳ４３０のパンチドメタルにニッケルメッキしたもの
を用いたこと以外は、実施例１と同一の電池を作製し
た。
【００１６】（比較例１）前記正極集電体７として、Ｓ
ＵＳ４３０のパンチドメタルを用いたこと以外は、実施
例１と同一の電池を作製した。
ＵＳ４３０のパンチドメタルを用いたこと以外は、実施
例１と同一の電池を作製した。
【００１７】（比較例２）前記正極集電体７として、ニ
ッケルのエキスパンドメタルを用いたこと以外は、実施
例１と同一の電池を作製した。以上の実施例１〜２およ
び比較例１〜２の電池について、それぞれ３０Ωの定抵
抗放電を行い、６０秒後の電圧を測定した。この結果を
表１に示す。
ッケルのエキスパンドメタルを用いたこと以外は、実施
例１と同一の電池を作製した。以上の実施例１〜２およ
び比較例１〜２の電池について、それぞれ３０Ωの定抵
抗放電を行い、６０秒後の電圧を測定した。この結果を
表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示されるように、比較例１は大きな
電圧低下がみられ、実施例１〜２と比較例２は電圧低下
が少ないことがわかった。次に、実施例１〜２および比
較例１〜２の電池について、それぞれ２０℃において３
００Ωの定抵抗放電を行い、電圧が２．５Ｖになるまで
の持続時間を表２に示した。また、図２に放電時の曲線
を示した。
電圧低下がみられ、実施例１〜２と比較例２は電圧低下
が少ないことがわかった。次に、実施例１〜２および比
較例１〜２の電池について、それぞれ２０℃において３
００Ωの定抵抗放電を行い、電圧が２．５Ｖになるまで
の持続時間を表２に示した。また、図２に放電時の曲線
を示した。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２および図２から明らかなように、実施
例１〜２の電池は良好な放電特性を示しているが、比較
例１は放電電圧が低く、比較例２は放電時間が短くなっ
ている。
例１〜２の電池は良好な放電特性を示しているが、比較
例１は放電電圧が低く、比較例２は放電時間が短くなっ
ている。
【００２２】なお、上記実施例では、いずれもＳＵＳ４
３０にニッケルメッキしたものを用いたが、その他のス
テンレスおよび鋼材に、ニッケルメッキしたもの、また
はニッケルクラッド板を用いても同様の効果が得られ
る。
３０にニッケルメッキしたものを用いたが、その他のス
テンレスおよび鋼材に、ニッケルメッキしたもの、また
はニッケルクラッド板を用いても同様の効果が得られ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の非水溶媒
電池では、多孔質炭素正極体内の正極集電体にニッケル
被覆した円筒形の金属を用いたことにより、電圧降下が
小さく、かつ放電特性が良好となる。
電池では、多孔質炭素正極体内の正極集電体にニッケル
被覆した円筒形の金属を用いたことにより、電圧降下が
小さく、かつ放電特性が良好となる。
【図１】本発明の実施例の無機非水溶媒電池の断面図。
【図２】本発明の実施例および比較例について行った放
電試験の結果を示すグラフ。
電試験の結果を示すグラフ。
１…缶体、２…負極、３…多孔質炭素正極体、４、５、
８…セパレータ、７…正極集電体、９…電池蓋、１０…
ガラスシール、１１…正極端子、１３…ニッケルリード
箔、１４…電解液、１５封口体。
８…セパレータ、７…正極集電体、９…電池蓋、１０…
ガラスシール、１１…正極端子、１３…ニッケルリード
箔、１４…電解液、１５封口体。
Claims (2)
- 【請求項１】 負極作用物質としてアルカリ金属を、液
体正極作用物質兼電解液として塩化チオニルを、正極体
として多孔質炭素と集電体とを有する無機非水溶媒電池
において、前記正極体の集電体が、ニッケルより強度の
高い金属の表面にニッケル被覆した中空円筒形状のもの
であることを特徴とする無機非水溶媒電池。 - 【請求項２】 正極体の集電体がパンチドメタルまたは
エキスパンドメタルにニッケル被覆したものである請求
項１記載の無機非水溶媒電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22133996A JPH1064551A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 無機非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22133996A JPH1064551A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 無機非水溶媒電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064551A true JPH1064551A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16765263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22133996A Pending JPH1064551A (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 無機非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1064551A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7454794B1 (en) | 1999-09-13 | 2008-11-18 | Telstra Corporation Limited | Access control method |
| CN102306826A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 苏州金科发锂电池有限公司 | 一种耐冲击、振动的锂/亚硫酰氯电池 |
| CN110323461A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-10-11 | 武汉孚安特科技有限公司 | 一种高容量锂亚硫酰氯能量型电池及其制备方法 |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP22133996A patent/JPH1064551A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7454794B1 (en) | 1999-09-13 | 2008-11-18 | Telstra Corporation Limited | Access control method |
| CN102306826A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 苏州金科发锂电池有限公司 | 一种耐冲击、振动的锂/亚硫酰氯电池 |
| CN110323461A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-10-11 | 武汉孚安特科技有限公司 | 一种高容量锂亚硫酰氯能量型电池及其制备方法 |
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