JPS5820106B2 - ユウキデンカイシツデンチ - Google Patents
ユウキデンカイシツデンチInfo
- Publication number
- JPS5820106B2 JPS5820106B2 JP50094042A JP9404275A JPS5820106B2 JP S5820106 B2 JPS5820106 B2 JP S5820106B2 JP 50094042 A JP50094042 A JP 50094042A JP 9404275 A JP9404275 A JP 9404275A JP S5820106 B2 JPS5820106 B2 JP S5820106B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cuo
- positive electrode
- cr2o3
- discharge
- solid solution
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミ
ニウムなどの軽金属を負極活物質とし、プロピレンカー
ボネート、γ−ブチロラクトンなどの有機溶媒に過塩素
酸リチウム、硼弗化リチウムなどを溶解した電解質を用
いるいわゆる有機電解質電池に関する。
ニウムなどの軽金属を負極活物質とし、プロピレンカー
ボネート、γ−ブチロラクトンなどの有機溶媒に過塩素
酸リチウム、硼弗化リチウムなどを溶解した電解質を用
いるいわゆる有機電解質電池に関する。
さらに詳しくは、酸化銅を正極活物質とする電池の改良
に関する。
に関する。
酸化銅を正極活物質に用いた有機電解質電池の特徴は、
一般市販電池と同じような作動電圧（１，２〜１．４
Ｖ ）を示すこと、および単位体積当たりの電流容量が
高い（３５０〜５００Ａｈ／Ａ）ことである。
一般市販電池と同じような作動電圧（１，２〜１．４
Ｖ ）を示すこと、および単位体積当たりの電流容量が
高い（３５０〜５００Ａｈ／Ａ）ことである。
この電池の正極活物質は、従来、硝酸銅または炭酸銅を
空気中において、４００−９００℃の温度に加熱分解し
て得た酸化銅ＣｕＯを用いていた。
空気中において、４００−９００℃の温度に加熱分解し
て得た酸化銅ＣｕＯを用いていた。
このようにして得た酸化銅は、電気伝導度が小さく約３
Ｘ １０−”’Ｑ／ｃｒｎであった。
Ｘ １０−”’Ｑ／ｃｒｎであった。
この高抵抗のため、正極を構成するためには導電材のカ
ーボン粉末などを必要とし、単位体積当たりの電流容量
を減少させていた。
ーボン粉末などを必要とし、単位体積当たりの電流容量
を減少させていた。
本発明は、この種酸化鋼を用いる有機電解質電池の単位
体積当たりの電流容量をさらに増大させることを目的と
するものであり、Ｃｒ２Ｏ３を固溶させた酸化銅ＣｕＯ
を正極活物質に用いることを特徴とする。
体積当たりの電流容量をさらに増大させることを目的と
するものであり、Ｃｒ２Ｏ３を固溶させた酸化銅ＣｕＯ
を正極活物質に用いることを特徴とする。
このＣｒ２Ｏ３を固溶させた酸化銅は、従来の酸化銅よ
り電気伝導度が高く、従って導電材および結着剤の使用
量を減少させ、または使用せずに正極を構成することが
でき、単位体積当たりの電流容量を増大することができ
る。
り電気伝導度が高く、従って導電材および結着剤の使用
量を減少させ、または使用せずに正極を構成することが
でき、単位体積当たりの電流容量を増大することができ
る。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
炭酸銅ＣｕＣＯ３とＣｒ２０３とをＣｒ／Ｃｕの原子数
が５／９５となるように混合し、乳鉢でよく混合する。
が５／９５となるように混合し、乳鉢でよく混合する。
この混合粉末を石英ボートに移し、１００℃に設定した
電気炉に３時間入れ、空気雰囲気中で加熱後、炉の温度
を９００℃に上げ、３時間加熱する。
電気炉に３時間入れ、空気雰囲気中で加熱後、炉の温度
を９００℃に上げ、３時間加熱する。
次に炉の電源を切り徐冷する。こうして得た酸化銅Ｃｕ
Ｏを乳鉢で粉砕する。
Ｏを乳鉢で粉砕する。
上記のようにして得たＣｕＯ粉末１．５ｇを、集電体の
ニッケルネットを中心にして１トン／ｃｒｎの圧力で２
０Ｘ２０ｍｍの大きさに成形し、次に９００℃の電気炉
中で３時間加熱する。
ニッケルネットを中心にして１トン／ｃｒｎの圧力で２
０Ｘ２０ｍｍの大きさに成形し、次に９００℃の電気炉
中で３時間加熱する。
これによりＣｕＯ粉末はわずかに焼結し、硬い極板が得
られる。
られる。
このようにして得た正極の理論電気容量は、放電反応が
ＣｕＯ−＋Ｃｕ＋０２”＋２ｅとして１．ＯＡｈであり
、極板寸法が１９．５ Ｘ １９．５ Ｘ １．１關で
あるから、単位体積当たりの理論容量は２．４ Ａ ｈ
／ｃｒ／ｌとなる。
ＣｕＯ−＋Ｃｕ＋０２”＋２ｅとして１．ＯＡｈであり
、極板寸法が１９．５ Ｘ １９．５ Ｘ １．１關で
あるから、単位体積当たりの理論容量は２．４ Ａ ｈ
／ｃｒ／ｌとなる。
ＣｕＯの格子定数より求めた理論電気容量は４．２６Ａ
ｈ／ｃ１１ｔであり、正極極板の電気容量が結晶学的に
求めたものより小さいのは、ＣｕＯ粉末を固めたもので
あるから、粒子間に空孔が存在するためであると思われ
る。
ｈ／ｃ１１ｔであり、正極極板の電気容量が結晶学的に
求めたものより小さいのは、ＣｕＯ粉末を固めたもので
あるから、粒子間に空孔が存在するためであると思われ
る。
電池の組み立ては次のようにして行った。
正極板の端の活物質をナイアで取り除き、集電体として
用いているニッケルネットの一部を露出させる。
用いているニッケルネットの一部を露出させる。
このニッケルネットの部分にリード線としてニッケルリ
ボンをスポット溶接する。
ボンをスポット溶接する。
この極板の周りにセパレータとしてポリプロピレンの不
織布を巻き正極とする。
織布を巻き正極とする。
負極としては、リチウム板を２０ｍｔＸ ２０ｍｍ×１
ｎｍに切り出し、この上にリード線としてニッケル線を
置き、さらにこの上より集電体としてのニッケルネット
を置き、リチウム板上に圧着する。
ｎｍに切り出し、この上にリード線としてニッケル線を
置き、さらにこの上より集電体としてのニッケルネット
を置き、リチウム板上に圧着する。
このリチウム負極を２枚用いて対向させ、セパレータを
巻いた正極の両面に密着するように置き、３５ｍｍ×４
ｍｍ、高さ４０朋のポリエチレン樹脂製の電槽に入れ１
モル／ｌの硼弗化リチウムをγ−ブチロラクトンに溶解
させた有機電解質をこれに加え、真空含浸を行った後、
正負極のリードを外に出し、ポリエチレン製封口板を熱
溶着して密封する。
巻いた正極の両面に密着するように置き、３５ｍｍ×４
ｍｍ、高さ４０朋のポリエチレン樹脂製の電槽に入れ１
モル／ｌの硼弗化リチウムをγ−ブチロラクトンに溶解
させた有機電解質をこれに加え、真空含浸を行った後、
正負極のリードを外に出し、ポリエチレン製封口板を熱
溶着して密封する。
上記のように正極にＣｒ２Ｏ３を固溶させたＣｕＯを用
いて、そのまま加圧成形し、焼結させた極板を用いた電
池をＡ１ このＣｕ０１００部にアセチレンブラック７
部、結着剤１０部を加え、加圧成形した極板を用いた電
池をＢ１ このＣｕ０１００部に、アセチレンブラック
３部、結着剤５部を加え、成形した極板を用いた電池を
Ｃとする。
いて、そのまま加圧成形し、焼結させた極板を用いた電
池をＡ１ このＣｕ０１００部にアセチレンブラック７
部、結着剤１０部を加え、加圧成形した極板を用いた電
池をＢ１ このＣｕ０１００部に、アセチレンブラック
３部、結着剤５部を加え、成形した極板を用いた電池を
Ｃとする。
また従来よりのＣｒ２Ｏ３を加えずにＣｕ ＣＯａを９
００℃で３０時間加熱分解して得たＣｕＯを用い、その
ままで成形、焼結させた極板を用いた電池をＤ、このＣ
ｕ０１００部にアセチレンブラック７部、結着剤１０部
を加え、加圧成形した極板を用いた電池をＥｌ このＣ
ｕ０１００部にアセチレングラツク３部、結着剤５部を
加え、加圧成形した極板を用いた電池をＦとする。
００℃で３０時間加熱分解して得たＣｕＯを用い、その
ままで成形、焼結させた極板を用いた電池をＤ、このＣ
ｕ０１００部にアセチレンブラック７部、結着剤１０部
を加え、加圧成形した極板を用いた電池をＥｌ このＣ
ｕ０１００部にアセチレングラツク３部、結着剤５部を
加え、加圧成形した極板を用いた電池をＦとする。
第１図は、これら電池の２０℃における２００オーム負
荷の放電曲線を示す。
荷の放電曲線を示す。
この図より、Ｃｒ２Ｏ３を固溶したＣｕＯを正極活物質
を使用した方が放電電圧が高く、また正極活物質の利用
率が高いことがわかる。
を使用した方が放電電圧が高く、また正極活物質の利用
率が高いことがわかる。
第２図は、これらの電池の２０°Ｃにおける２にオーム
負荷の放電曲線を示す。
負荷の放電曲線を示す。
このような低率放電においては、Ｃｒ２Ｏ３を固溶した
ＣｕＯのみで正極極板を構成した場合においてもＣｕＯ
の利用率および放電電圧は高く、単位体積当たりの出力
としての電気容量密度は著しく犬になる。
ＣｕＯのみで正極極板を構成した場合においてもＣｕＯ
の利用率および放電電圧は高く、単位体積当たりの出力
としての電気容量密度は著しく犬になる。
高率放電の場合、導電材としてのアセチレンブラックを
加えずに、Ｃｒ２Ｏ３を固溶させたＣｕＯのみで正極極
板を構成した時、低率放電を行う場合に比べ放電の利用
率が低下するのは、電極の濡れに帰因していると考えら
れる。
加えずに、Ｃｒ２Ｏ３を固溶させたＣｕＯのみで正極極
板を構成した時、低率放電を行う場合に比べ放電の利用
率が低下するのは、電極の濡れに帰因していると考えら
れる。
すなわち導電材として用いているアセチレンブラックに
は吸液性があり、正極活物質であるＣｕＯに、放電中に
も十分に電解質を供給するのに対し、ＣｕＯのみでは、
活物質中への電解質の供給が十分でないからであると思
われる。
は吸液性があり、正極活物質であるＣｕＯに、放電中に
も十分に電解質を供給するのに対し、ＣｕＯのみでは、
活物質中への電解質の供給が十分でないからであると思
われる。
しかし低率放電では、正極は、ＣｕＯのみの構成で十分
である。
である。
表に種々の正極極板を用いて放電条件を変えた場合の正
極活物質の利用率、出力としての電流容量、および電流
容量密度を示す。
極活物質の利用率、出力としての電流容量、および電流
容量密度を示す。
Ｃｒ２Ｏ３を固溶したＣｕＯを用いた場合、放電電圧が
高くなるのは、ＣｕＯの電気伝導性が著しく増大したた
めであると思われる。
高くなるのは、ＣｕＯの電気伝導性が著しく増大したた
めであると思われる。
本実施例において、原子数Ｃｒ／Ｃｕ＝５／９５となる
ようにＣｒ２Ｏ３を固溶させたＣｕＯの比伝導度は、約
４．５Ｘ １０−２７Ｊ／ｃｕｔであり、Ｃｒ２０３を
固溶させていないＣｕＯの比伝導度が約３ Ｘ １０−
５７Ｊ／ｅｘｉｔであることより電気伝導性は約１００
０倍に増加することになる。
ようにＣｒ２Ｏ３を固溶させたＣｕＯの比伝導度は、約
４．５Ｘ １０−２７Ｊ／ｃｕｔであり、Ｃｒ２０３を
固溶させていないＣｕＯの比伝導度が約３ Ｘ １０−
５７Ｊ／ｅｘｉｔであることより電気伝導性は約１００
０倍に増加することになる。
第３図はＣｕＯ中に含まれるＣｒ原子の数ＸとＣｕ原子
の数１−Ｘの比率を変えた時のＣｕＯの電気伝導性σの
関係を示す。
の数１−Ｘの比率を変えた時のＣｕＯの電気伝導性σの
関係を示す。
温度は２０℃である。この図より明らかなようにＣｒ原
子がＣｕＯ中に存在することにより、ＣｕＯの電気伝導
性が著しく改善されることがわかる。
子がＣｕＯ中に存在することにより、ＣｕＯの電気伝導
性が著しく改善されることがわかる。
Ｃｒ２Ｏ３を固溶していないＣｕＯは、電気伝導性が低
いため電池の内部抵抗が犬であり、このためにオーム損
が犬となり放電電圧が低下していると考えられる。
いため電池の内部抵抗が犬であり、このためにオーム損
が犬となり放電電圧が低下していると考えられる。
またＣｕＯ中に固溶させる。
Ｃｒ２Ｏ３の濃度は。Ｃｒ原子の数が増加する程伝導度
は増大するが、Ｃｒ原子が７．５％（Ｃｕ／Ｃｒ ＝
９２．５／７．５ ）以上になると、Ｃｒ２０ ｓは全
てがＣｕＯ中に固溶しなくなり、ＣｕＯとＣｒ２Ｏ３の
固溶体の他に、Ｃｒ２Ｏ３が固溶せずにＣｕＯ中に残っ
ていることがわかる。
は増大するが、Ｃｒ原子が７．５％（Ｃｕ／Ｃｒ ＝
９２．５／７．５ ）以上になると、Ｃｒ２０ ｓは全
てがＣｕＯ中に固溶しなくなり、ＣｕＯとＣｒ２Ｏ３の
固溶体の他に、Ｃｒ２Ｏ３が固溶せずにＣｕＯ中に残っ
ていることがわかる。
このため、７，５％以上のＣｒ２０３を添加したＣｕＯ
では電気伝導度は増加しない。
では電気伝導度は増加しない。
また１０％以上になると、このＣｕＯ中に残ったＣｒ２
Ｏ３の低電気伝導性のため、ＣｕＯ固溶体の電気伝導性
は低下する。
Ｏ３の低電気伝導性のため、ＣｕＯ固溶体の電気伝導性
は低下する。
このように、ＣｕＯに固溶させるＣ ｒ２０ｓ濃度は、
原子数比Ｃｕ／Ｃｒが９７／３ないし９０／１０の範囲
が最適であると思われる。
原子数比Ｃｕ／Ｃｒが９７／３ないし９０／１０の範囲
が最適であると思われる。
以上のように本発明によれば、正極の電子伝導性の増加
により電池の放電特性を向上させることができる。
により電池の放電特性を向上させることができる。
第１図は２００オ一ム負荷時の放電特性を比較した図、
第２図は２にオーム負荷時の放電特性を比較した図、第
３図はＣｒ２０ ａを固溶したＣｕＯ中のＣｒ原子数と
電気伝導度との関係を示す図である。
第２図は２にオーム負荷時の放電特性を比較した図、第
３図はＣｒ２０ ａを固溶したＣｕＯ中のＣｒ原子数と
電気伝導度との関係を示す図である。
Claims (1)
- １ 軽金属を活物質とする負極と、Ｃｒ２Ｏ３を固溶さ
せたＣｕＯを活物質とする正極とを有することを特徴と
する有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50094042A JPS5820106B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | ユウキデンカイシツデンチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50094042A JPS5820106B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | ユウキデンカイシツデンチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5217616A JPS5217616A (en) | 1977-02-09 |
| JPS5820106B2 true JPS5820106B2 (ja) | 1983-04-21 |
Family
ID=14099503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50094042A Expired JPS5820106B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | ユウキデンカイシツデンチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820106B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5512621A (en) * | 1978-07-11 | 1980-01-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Non-aqueous electrolyte cell |
| JPS57847A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of positive active material for nonaqueous battery |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4854442A (ja) * | 1971-11-09 | 1973-07-31 |
-
1975
- 1975-07-31 JP JP50094042A patent/JPS5820106B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5217616A (en) | 1977-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4022889B2 (ja) | 電解液および電池 | |
| KR0134080B1 (ko) | 리튬 2차전지용 전극과 그 제조방법 및 그 정극을 사용한 비수전해질 리튬 2차전지 | |
| JP2000323143A (ja) | 正極活物質と該正極活物質を用いたリチウム二次電池 | |
| CN110911733A (zh) | 一种对锂稳定的硫化物固体电解质及其制备方法和带有该固体电解质的固态电池 | |
| US4172927A (en) | Organic electrolyte battery | |
| JP2016100263A (ja) | 多価カチオン電池用正極材料、及び多価カチオン電池 | |
| JPH10188977A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPS63126156A (ja) | リチウム電池 | |
| JP2014143183A (ja) | マグネシウムイオン二次電池用正極活物質及びその製造方法、マグネシウムイオン二次電池用正極並びにマグネシウムイオン二次電池 | |
| JPS5820106B2 (ja) | ユウキデンカイシツデンチ | |
| JPH06275314A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JPH01197964A (ja) | 二次電池 | |
| JP3637690B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH0487268A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2018170072A (ja) | 複合固体電解質、その製造方法、および全固体電池 | |
| KR101551700B1 (ko) | 아연 공기 전지, 아연 공기 전지용 음극 및 그 제조 방법 | |
| JPH10112306A (ja) | 二次電池 | |
| JP2002203551A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP2001068116A (ja) | リチウム電池およびその製造方法 | |
| JPS58137975A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3104321B2 (ja) | 非水電解質リチウム二次電池およびその製造法 | |
| JPH02197059A (ja) | 固体型水素電池及びその製造方法 | |
| JP2000082464A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP3008627B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3052670B2 (ja) | リチウム二次電池用正極とその製造法及びその正極を用いた非水電解質リチウム二次電池 |