JPS58157067A - リチウム−酸素電池 - Google Patents
リチウム−酸素電池Info
- Publication number
- JPS58157067A JPS58157067A JP3939382A JP3939382A JPS58157067A JP S58157067 A JPS58157067 A JP S58157067A JP 3939382 A JP3939382 A JP 3939382A JP 3939382 A JP3939382 A JP 3939382A JP S58157067 A JPS58157067 A JP S58157067A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- positive electrode
- battery
- oxygen
- electrolyte
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
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】
本発明は小型にして放電秤箪の大さい電池に関し、更に
詳細にはリチウムを員＊活９勿として用いる電池に関す
る。
詳細にはリチウムを員＊活９勿として用いる電池に関す
る。
従来からリチウムを負憾活９Ｊ質としで用いる尚エネル
ギＷｊ度電池に関する提案は豪くｌされており、例えば
１慄活物質として、Ｂｒｌ及びＩｌ等のような／％Ｃ１
１ゲン、ＣｕＦｌ 、ｋｆＦ＠ 、ＡｆＦ％ＮｉＦ、、
Ｃｕ Ｃ／４ 、Ａｆ Ｃ−／４ 、Ｎ Ｉ Ｃ４、ｃ
ｏ Ｆｓ 、Ｃｒ Ｆｌ 、Ｍｎ Ｆ１ａ ｂ Ｆｓ、
ＣｄＦｔ 、ＡＳＦｓ 、ＨｆＦｔ、ＣｕＢｒ、ＣｄＣ
／４、ＮｉＣ１及びＣＯＣ／４等のような金属ハロゲン
化物、Ａｔ Ｓ ＣＮｘ Ｃｕ Ｓ ＣＫ Ｃｕ Ｓ
ＣＮ及びＮ目５ＣＮ）を等のｊ’５な金属０ タフ化物
、Ｍｎ（％ 、Ｃｒ鵞Ｏｘ ｓ ｖ＊ ＯｈＳ ｎ Ｏ
ｔ、ＰｂＯｔ、ＴｉＯｘ、Ｂ ｉｓ Ｏｓ 、Ｃｒｏａ
％Ｆｅ５０４、Ｎｉｐ％ＡｆＯｚ ＨｔＯｚ Ｃｕ１０
％ ０１１０％ Ａｔ２ ＷＯ２等のような金属酸化場
、Ｎ１８％ＡｔＢ５． ＣｕＢ５． Ｐｂｍ Ｂｔ Ｓ
ａ醍びＭｎＢ＜ Ｓａ等のような金属硫化物、Ｔｉ８！
、ＮｂＳｅ及びＷＳｈフッ化黒鉛等のよりなｊ−状化合
物、史にはベンゾキノン類、ジントロベンゼン等の有機
化合物及びＰＯＣ／４、ＳＯＣ／４及び５ＯｔＣ４等の
ようなオキシハライド等を用い九電池が提案されている
。そして具体的には、例えば正極活物質として、黒鉛及
びフッ素のインタカレーション（１物、負極活物質とし
てリチウム金属をそれぞれ使用した電池が知られており
（米国籍肝第３５１４３３７号明細′ｊＩＩＪ＃照）さ
らにフッ化黒鉛を正極活＠前としたリチウム電池（松下
亀器社製）及び二酸化マンガン（三洋電機社＃）が既に
市販されている。しかしながら、これらの電池はその電
池軸性から必ずしも十分でるるとはＨえなかった。
ギＷｊ度電池に関する提案は豪くｌされており、例えば
１慄活物質として、Ｂｒｌ及びＩｌ等のような／％Ｃ１
１ゲン、ＣｕＦｌ 、ｋｆＦ＠ 、ＡｆＦ％ＮｉＦ、、
Ｃｕ Ｃ／４ 、Ａｆ Ｃ−／４ 、Ｎ Ｉ Ｃ４、ｃ
ｏ Ｆｓ 、Ｃｒ Ｆｌ 、Ｍｎ Ｆ１ａ ｂ Ｆｓ、
ＣｄＦｔ 、ＡＳＦｓ 、ＨｆＦｔ、ＣｕＢｒ、ＣｄＣ
／４、ＮｉＣ１及びＣＯＣ／４等のような金属ハロゲン
化物、Ａｔ Ｓ ＣＮｘ Ｃｕ Ｓ ＣＫ Ｃｕ Ｓ
ＣＮ及びＮ目５ＣＮ）を等のｊ’５な金属０ タフ化物
、Ｍｎ（％ 、Ｃｒ鵞Ｏｘ ｓ ｖ＊ ＯｈＳ ｎ Ｏ
ｔ、ＰｂＯｔ、ＴｉＯｘ、Ｂ ｉｓ Ｏｓ 、Ｃｒｏａ
％Ｆｅ５０４、Ｎｉｐ％ＡｆＯｚ ＨｔＯｚ Ｃｕ１０
％ ０１１０％ Ａｔ２ ＷＯ２等のような金属酸化場
、Ｎ１８％ＡｔＢ５． ＣｕＢ５． Ｐｂｍ Ｂｔ Ｓ
ａ醍びＭｎＢ＜ Ｓａ等のような金属硫化物、Ｔｉ８！
、ＮｂＳｅ及びＷＳｈフッ化黒鉛等のよりなｊ−状化合
物、史にはベンゾキノン類、ジントロベンゼン等の有機
化合物及びＰＯＣ／４、ＳＯＣ／４及び５ＯｔＣ４等の
ようなオキシハライド等を用い九電池が提案されている
。そして具体的には、例えば正極活物質として、黒鉛及
びフッ素のインタカレーション（１物、負極活物質とし
てリチウム金属をそれぞれ使用した電池が知られており
（米国籍肝第３５１４３３７号明細′ｊＩＩＪ＃照）さ
らにフッ化黒鉛を正極活＠前としたリチウム電池（松下
亀器社製）及び二酸化マンガン（三洋電機社＃）が既に
市販されている。しかしながら、これらの電池はその電
池軸性から必ずしも十分でるるとはＨえなかった。
本発明は、このような塊状に麺みてなされたものであ１
１その目的は小型であり、かつ放屯谷−の大きい＾エネ
ルギ密度の電池を提供することである。
１その目的は小型であり、かつ放屯谷−の大きい＾エネ
ルギ密度の電池を提供することである。
本発明につきｇ脱すれば、本＠明の電池は正極が酸素を
効率よく保持する炭素ケ体であり、’ｔ＊ｐｐｌ買物質
は正他物質リチウムに対して化学的に安矩であり、かつ
リチウムイオンが正極において電気化学反応をするため
の移動を行う吻簀であることを％似とするものである。
効率よく保持する炭素ケ体であり、’ｔ＊ｐｐｌ買物質
は正他物質リチウムに対して化学的に安矩であり、かつ
リチウムイオンが正極において電気化学反応をするため
の移動を行う吻簀であることを％似とするものである。
本発明を更に詳細に説明すると、本発明によるリチウム
−酸基電池における１便に敵糸會幼年よく保持しえる版
本粉末であればいかなるものでもよい。好ましくは比表
面積が５０ ｏｍ″／ｆ以上の炭系粉末を用いる。ｓｏ
ｏｍ７ｒ木満であるとに糸の株特注が低くなるからでめ
る。このような欠本粉末として、たとえばケッチェンブ
ラック（比表１釦槓ニア００ｍＦ１″／ｆ）、やしから
を蒸しやきにしたもの、アセチレンを蒸しやきにしたも
のなどの一槍以上を有効に用いることができる。
−酸基電池における１便に敵糸會幼年よく保持しえる版
本粉末であればいかなるものでもよい。好ましくは比表
面積が５０ ｏｍ″／ｆ以上の炭系粉末を用いる。ｓｏ
ｏｍ７ｒ木満であるとに糸の株特注が低くなるからでめ
る。このような欠本粉末として、たとえばケッチェンブ
ラック（比表１釦槓ニア００ｍＦ１″／ｆ）、やしから
を蒸しやきにしたもの、アセチレンを蒸しやきにしたも
のなどの一槍以上を有効に用いることができる。
本発明に）けるケッチェンブラックのごとき正極ｒａ
’＃ ｍを用いて正極を形成する場合、正慣ｉｌｔ粘吻
實紛禾又はこれとポリテトラフルオロエチレンのごとき
結合剤粉末との混合物をニッケル、ステンレス寺の支持
体上に膜状に圧着形成する。
’＃ ｍを用いて正極を形成する場合、正慣ｉｌｔ粘吻
實紛禾又はこれとポリテトラフルオロエチレンのごとき
結合剤粉末との混合物をニッケル、ステンレス寺の支持
体上に膜状に圧着形成する。
負惨箔物賃であるリチウムは一般のリチウムｋＭのそれ
と同様にシート状として、又はそのンート？ニッケルま
たｒ、ｔステンレスの網に圧着して負極として形成され
る。電解寅としてはプロピレンカーボネート、エチレン
カーホネート、γ−ブチルラクト／、ジメチルスルホキ
シド、アセトニトリル、ホルム゛アミド、ジメチルホル
ムアミド、ニトロメタン等の非プロトン性Ｍ機語脈とＬ
ｉ Ｃｌｏｇ 、Ｌ ｉ Ａ ７ＣｔいＬｉＢＦ４、
ＬｉＣ４Ｌ１ＰＦ・、ＬｉＡｓＦ−等のリチウム塩との
組付せまたはＬｉ”を伝導体とする固体ｄｊ７Ｌ所質或
いは浴−墳なと、一般にリチウムを負懐活物質として用
いたＷｃａで使用される既知の奄解負金相いることがで
きる。
と同様にシート状として、又はそのンート？ニッケルま
たｒ、ｔステンレスの網に圧着して負極として形成され
る。電解寅としてはプロピレンカーボネート、エチレン
カーホネート、γ−ブチルラクト／、ジメチルスルホキ
シド、アセトニトリル、ホルム゛アミド、ジメチルホル
ムアミド、ニトロメタン等の非プロトン性Ｍ機語脈とＬ
ｉ Ｃｌｏｇ 、Ｌ ｉ Ａ ７ＣｔいＬｉＢＦ４、
ＬｉＣ４Ｌ１ＰＦ・、ＬｉＡｓＦ−等のリチウム塩との
組付せまたはＬｉ”を伝導体とする固体ｄｊ７Ｌ所質或
いは浴−墳なと、一般にリチウムを負懐活物質として用
いたＷｃａで使用される既知の奄解負金相いることがで
きる。
また、電亀栴成上必費ならば、ψ孔質ボリグロピレン尋
により成る隔膜を便用しても良い。
により成る隔膜を便用しても良い。
次に本発明を実施例について説明するが、本発明はこれ
らによりなんら限足されるものではない、ｆ４、実施例
において電池作製はアルゴンガス雰−気下で行なった。
らによりなんら限足されるものではない、ｆ４、実施例
において電池作製はアルゴンガス雰−気下で行なった。
実施例１
第１図は本発明の一其体例であるボタン型電池の特性側
足用電池セルの断１ＩＬＩ慨略因であり１はＮｉ メッ
キを施した黄銅＃８器、２けＤ径２０ｕの円板形リチウ
ム負柿、ａＦｉ山゛径２６＆ｌＩの円形の多孔質ポリプ
ロピレン製隔昶、４σ直往２６ｗのＨ形のカーボン繊維
よりなるフェルト、５は正極、６はテフロン表谷も、７
はＮｉ！ｊ−ド酬を示す。
足用電池セルの断１ＩＬＩ慨略因であり１はＮｉ メッ
キを施した黄銅＃８器、２けＤ径２０ｕの円板形リチウ
ム負柿、ａＦｉ山゛径２６＆ｌＩの円形の多孔質ポリプ
ロピレン製隔昶、４σ直往２６ｗのＨ形のカーボン繊維
よりなるフェルト、５は正極、６はテフロン表谷も、７
はＮｉ！ｊ−ド酬を示す。
正極は真空電気炉（３００℃、１０−”Ｔｏｒｒ以下の
真空度）゛でケッチェンブラック（アクゾ仕製）と３日
間焼成し、ケッチェンブラックに衣層している空気を排
出後、２５０’Ｃでケッチェンブックを数本雰囲気中で
酸素を吸潰させたものを用いた。このような正極５を谷
６１の凹部に入れ、その上に″＃ｔＩＩｓ液含浸のフェ
ルト４を躯せ、谷も６でしめつけ、隔膜３を介してリチ
ウム政事２を献直して゛（鵡を作製した。
真空度）゛でケッチェンブラック（アクゾ仕製）と３日
間焼成し、ケッチェンブラックに衣層している空気を排
出後、２５０’Ｃでケッチェンブックを数本雰囲気中で
酸素を吸潰させたものを用いた。このような正極５を谷
６１の凹部に入れ、その上に″＃ｔＩＩｓ液含浸のフェ
ルト４を躯せ、谷も６でしめつけ、隔膜３を介してリチ
ウム政事２を献直して゛（鵡を作製した。
ａｂ、ｍｓとしては蒸留脱水プロピレンカーボネートに
浴勢［７たＬ量ＣｊＯａの１モル／を溶液を用いた。
浴勢［７たＬ量ＣｊＯａの１モル／を溶液を用いた。
このようＫｆ￥製したＩＩ！ｒ池の開略畜圧は３． Ｉ
Ｖであった。１ｍＡ の定電流放（を空気中で行な
ったｌ）へＴＩＸ心、時間と電圧の関係は第２図の曲←
のようになった。このＴｌｒ、池の正極活吻買１ｆ当り
の工不ルキｖｆｊ度は１ｖ終止亀圧で９００ ｍＷｈｒ
／ｒと大きい（直を示す。
Ｖであった。１ｍＡ の定電流放（を空気中で行な
ったｌ）へＴＩＸ心、時間と電圧の関係は第２図の曲←
のようになった。このＴｌｒ、池の正極活吻買１ｆ当り
の工不ルキｖｆｊ度は１ｖ終止亀圧で９００ ｍＷｈｒ
／ｒと大きい（直を示す。
実軸１ｙｌＪ２
１惨としてケッチェンブラック０．１ｆとテア０／ａ木
０．０５ｆ全混合し、これを直往３ｏ龍の円恨成彩用金
型内にＮｉ 網と共に入れ全圧２．５ｔでプレスし、そ
の浚３００℃の炉内で３゜分間焼成したのち実施例１と
同様に真空市気炉で酸素を衣層させたものを用いる以外
は実拙汐り１と同様の方法で電池を作製した。
０．０５ｆ全混合し、これを直往３ｏ龍の円恨成彩用金
型内にＮｉ 網と共に入れ全圧２．５ｔでプレスし、そ
の浚３００℃の炉内で３゜分間焼成したのち実施例１と
同様に真空市気炉で酸素を衣層させたものを用いる以外
は実拙汐り１と同様の方法で電池を作製した。
このように作製した電池の開Ｔｈ電圧Ｖｉ３．ＩＶであ
った。１ｍＡ の定′醒流放賢を空気中で行なった所放
電時間と電圧の関係は図３の曲線のようになった。この
電池の正極活＊Ｊ實１ｆ当りのエネルギ密度はｔｖｖ−
止亀圧で７７５ ｍＷｈｒ／ｆと大きい値を示す。
った。１ｍＡ の定′醒流放賢を空気中で行なった所放
電時間と電圧の関係は図３の曲線のようになった。この
電池の正極活＊Ｊ實１ｆ当りのエネルギ密度はｔｖｖ−
止亀圧で７７５ ｍＷｈｒ／ｆと大きい値を示す。
以上の説明からりｊらかなように、本発明の１池は放電
容曾の犬さな小型、高エネルギけ１・度の電池として榎
々の分野に１史用できろというメ１」、９を有する。
容曾の犬さな小型、高エネルギけ１・度の電池として榎
々の分野に１史用できろというメ１」、９を有する。
第１図は本発明の一夾）Ｍ例であるボタン型屯池の轡江
演Ｕ足用′Ｒｔ池セル前面政略図、渠２さ」、第３図は
本発明実施例における放電時間と電圧の関係を示した図
である。 １・・・容器、２・・・リチウム負極、３・・・ｍｓ、
４・・・フェルト、５・・・１慣、６・・・テフロン製
容器、７・・・リード線。 出順人代理人 雨 宮 正 李甫 −３１； ６ ２
演Ｕ足用′Ｒｔ池セル前面政略図、渠２さ」、第３図は
本発明実施例における放電時間と電圧の関係を示した図
である。 １・・・容器、２・・・リチウム負極、３・・・ｍｓ、
４・・・フェルト、５・・・１慣、６・・・テフロン製
容器、７・・・リード線。 出順人代理人 雨 宮 正 李甫 −３１； ６ ２
Claims (1)
- 正極は酸素を効率よく保持する炭素粉体であり、負極活
物質はリチウムであり、電解質物質は１唯及び化学的に
安定であり、かつリチウムイオンが正極において＃Ｌ気
化学反応をするための移動を行なう物質であることをＹ
ｆ像とするリナウムー酸素電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3939382A JPS58157067A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | リチウム−酸素電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3939382A JPS58157067A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | リチウム−酸素電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157067A true JPS58157067A (ja) | 1983-09-19 |
Family
ID=12551748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3939382A Pending JPS58157067A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | リチウム−酸素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58157067A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046403A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 金属空気電池 |
| JP2014072079A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Toyota Motor Corp | 金属空気電池用の空気極 |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP3939382A patent/JPS58157067A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046403A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 金属空気電池 |
| CN103828121A (zh) * | 2011-09-29 | 2014-05-28 | 丰田自动车株式会社 | 金属空气电池 |
| JP5637317B2 (ja) * | 2011-09-29 | 2014-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 金属空気電池 |
| JP2014072079A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Toyota Motor Corp | 金属空気電池用の空気極 |
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