JPS5834907B2 - デンチ - Google Patents

デンチ

Info

Publication number
JPS5834907B2
JPS5834907B2 JP49016604A JP1660474A JPS5834907B2 JP S5834907 B2 JPS5834907 B2 JP S5834907B2 JP 49016604 A JP49016604 A JP 49016604A JP 1660474 A JP1660474 A JP 1660474A JP S5834907 B2 JPS5834907 B2 JP S5834907B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
current collector
plating
battery
titanium
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
Application number
JP49016604A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS50110029A (ja
Inventor
治美 伊藤
良二 岡崎
博通 小川
幹 青木
潤 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP49016604A priority Critical patent/JPS5834907B2/ja
Publication of JPS50110029A publication Critical patent/JPS50110029A/ja
Publication of JPS5834907B2 publication Critical patent/JPS5834907B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02E60/12

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リチウム、ナトリウムなどのアルカ1JfJ
、マグネシウムなどのアルカリ土類金属、あるいはアル
ミニウムなどのいわゆる軽金属を負極活物質とし、非水
系の電解液を用いる電池において、特にその正極集電体
の改良に関する。
この種の電池は、軽金属負極の電気陰性度が大きいため
適当な正極と組合せると高電圧でしかも高エネルギー密
度を得ることが可能である。
適当な正極活物質としては、従来フッ化銅、固体状フン
化炭素、塩化銅、三酸化モリブデンなどが主に検討され
ている。
一方電解液としてはγ−ブチロラクトン、炭酸プロピレ
ン、アセトニトリル、ジメチルスルホオキシドなとの有
機溶媒に過塩素酸リチウム、ホウフッ化リチウム、塩化
アルミニウムなどを溶解したものが一般的に用いられて
いる。
これらの正、負極と電解液を組合せた電池は、般的に開
路電圧で2.3〜3.6■という高電圧を示す。
これは非水系電解液を用いる電池の特徴ではあるが、他
方非水系電解液を用いることは電池に使用する正極集電
体、封口板あるいは電池ケースなどの選択を困難にして
いる。
一般的に電位的に責な活物質と卑な金属を電解液中にて
電気的に接続すると、卑な金属は溶解する。
この種非水系電池において前記のような正極活物質は、
リチウムに対し3.0〜3.6■の電位を有するが、こ
れに対し一般的な金属、例えば鉄、ニッケル、銅、ステ
ンレススチールなどは前記正極活物質に比べてかなり卑
な電位を有している。
このためこれらの金属を正極の集電体あるいは正極と電
気的に接続された封口板もしくは電池ケースとして用い
ると、保存している間に徐々にこれらが電解液中に溶解
し、ついには集電体としての役割を果さなくなったり、
電池ケースとして用いた場合には電池ケースに穴があい
たりする。
また溶解したこれら金属のイオンは、ψりえばリチウム
など軽金属よりはより責な電位を有するため、イオン化
傾向の差により軽金属上に析出し軽金属は溶解するっこ
のことは保存中における負極の容量低下を意味し、望ま
しいことではない。
この点を解決するためには電解液中において非常に責な
電位で電気化学的に安定な白金、パラジウム、ルテニウ
ム、金、銀などの貴金属を用いれば目的は達成される。
しかしながらこれら貴金属を用いる場合は、これらが高
価であり、かつ正極集電体としてとくに活物質を多量保
持した厚手の正極に用いた際には軟弱で機械的強度に劣
り、正極の形状を十分に維持することができないなどの
実用上の問題がある。
この点を解決するため鉄あるいはニッケルなどの上にこ
れらの貴金属をメッキして用いることが試みられてきた
しかしメッキにおいては常にピンホールの存在がつきま
といピンホールが存在すると長期の保存においてはピノ
ホール部より下地の鉄、ニッケルなどが長期間には多量
に溶解し、前述の理由により容量低下を招いていた。
もし完全にピンホールをなくそうと思えば、数10μの
メッキ厚みを必要とし、貴金属単位に比較すれば安価で
はあるが、それでも相当高価になり実用上の難点となっ
ていた。
本発明はこのような点を解決し、この種電池の正極集電
体として安価で正極集電体として活物質を保持するに十
分な機械的強度をもち、しかも非水系電解液中において
耐蝕性の優れた材料を見出したことに基づくものである
本発明者らはγ−ブチロラクトンあるいは炭酸プロピレ
ンなどを用いた非水電解液中において、種々の金属につ
いてその耐蝕性を調べた結果、貴金属以外ではチタン及
びアルミニウムが耐蝕性に優れていることを見出した。
これらの金属は電位的には各種の正極活物質よりは卑で
あるが、非水系電解液中においては金属表面に電位的に
正極活物質と少なくとも同等あるいは貴である耐蝕性の
強い酸化被膜と思われる耐蝕性膜が形成される。
しかしながらこの被膜は導電性に乏しく、被膜が非常に
薄い場合には問題ないが、保存中、特に高温に電池を保
存した場合には被膜が厚く成長しついには表面の導電性
が極めて乏しくなる。
このことは保存においてこれらチタンなどの金属が集電
体の役割を果さなくなってしまうことを意味っ−る。
このため本発明においてはチタンまたはアルミニウムの
表面を、貴金属である白金、パラジウムルテニウムなど
の白金族金族あるいは金、銀などで被覆したものである
チタン、アルミニウムへの貴金属のメッキは、鉄、ニッ
ケルへの貴金属メッキと異なり、メッキの担体であるチ
タン、アルミニウムが非水系電解液中において耐蝕性を
有するため、ピンホールが存在しても、鉄、ニッケルの
ように溶解することなく耐蝕性被膜を形成して内部を保
護し、しかも貴金属のメッキ部分において導電性は保持
されるので全く問題はない。
このため貴金属のメッキにおいてはピンホールやメッキ
むらなどを考慮する必要がない。
従ってメッキ層は非常に薄くても耐蝕性でしかも導電性
を保つという目的を果すことが可能となり、しかも貴金
属の量はごく僅かで良いという利点を有する。
以下本発明をその実施例によって説明する。
実施例 1 チタンよりなるエキスパンデッドメタルを、まず47係
の硝酸と2多の弗酸を含む液で表面の酸化被膜層を除去
した後、公知の電解メッキ方法により約0,6μの厚み
に金メッキを行った。
この金メッキを行ったチタンのエキスパンデッドメタル
を集電体として、集電体がほぼ中央部に位置するように
、主活物質としての固体状フッ化炭素、導電材としての
炭素粉末および結着剤としてのフッ素樹脂を練り合せた
活物質層を加圧により付着させて正極とする。
実施例 2 集電体として、チタンのエキスパンデッドメタルに約0
.1μの厚みの金メッキを下地メッキとして施し、その
上に約0.9μの厚みの銀メッキを施して、全体のメッ
キ厚さを1μとしたものを用いて実施例1と同様に正極
を作る。
実施例 3 来電体としてチタンのエキスパンデッドメタルに約0.
5μの厚みの白金メッキしたものを用いて実施例1と同
様にして正極を作る。
実施例 4 集電体としてチタンのエキスパンデッドメタルに約0.
5μの厚みのパラジウムメッキしたものを用いて、実施
例1と同様にして正極を作る。
実施例 5 集電体として、チタンのエキスパンデッドメタルに約0
.5μの厚みにパラジウムの真空蒸着したものを用いて
実施例1と同様にして正極を作る。
実施例 6 アルミニウムのエキスパンデッドメタルを公知の表面処
理により清浄にした後、約0.5μの厚みに金の真空蒸
着をする。
これを集電体として実施例1と同様にして正極を作る。
なおここに用いたチタンあるいはアルミニウムのエキス
パンデッドメタルは、孔率が20メツシユのネットに相
当するものであり、厚みは0.3mynである。
第1図はフッ化炭素−リチウム電池を示すもので、1は
正極、2はニッケルのエキスパンデッドメタルを集電体
としこれにリチウムシートを圧着させた負極である。
正極と負極とは、ポリプロピレンの不織布よりなるセパ
レータ3を介して渦巻状に巻回して電池ケース4内に挿
入されている。
電池ケース4はニッケルメッキした鉄よりなり、負極端
子を兼ねている。
5はチタンよりなる封目板で、正極端子6を有する。
7は正極1の集電体と封口板5とを接続したチタンより
なるリード片8はポリプロピレンよりなるガスケットで
ある。
なお電解液にはγ−ブチロラクトンにホウフッ化リチウ
ムを溶解したものを用いた。
次に前述した各種正極を用いて第1図のような電池を構
威し、8Ωの定抵抗放電試験をした結果を示す。
第2図は電池製造直後の特性を、第3図は70℃で3力
月保存後の特性をそれぞれ示す。
なお第3図において、曲線a、b、c、dはそれぞれ実
施例1,3,5,6の正極を用いた電池、曲線e、f2
g、hはそれぞれチタン、ニッケル約1μ厚の金メッキ
を施したニッケル、約10μ厚の金メッキを施したニッ
ケルを集電体として用い、実施例1と同様にして作製し
た正極を用いた電池の特性を示す。
電池製造直後の放電曲線はいずれも第2図の曲線A、H
の間にあり、正極に用いる集電体の差は認められず、ば
らつきの範囲内である。
これに対して、保存後の特性を示す第3図においては、
チタンを正極集電体とした電池eは、集電体表面に酸化
被膜が形成され、放電々圧が低下している。
また正極集電体としてニッケル、及び1μ厚の金メッキ
を施したニッケルを用いたものf2gは、保存により放
電容量が大巾に減少している。
しかし他の実施例においては放電容量、電圧とも大きな
低下はなく、10μ厚の金メッキをしたニッケルを集電
体としたhとほぼ同程度の性能を維持している。
なおわずかな放電容量の低下が認められるのは、電解液
中に僅かに存在した水分の影響により負極が劣化したこ
とによるものと考えられる。
上記の結果から明らかなように、この種非水系電解液を
用いる電池において保存性を満足するには従来正極集電
体として貴金属を用いるか、あるいはニッケルなどを担
体としてピンホールを生じないよう厚く、例えば10μ
以上の厚みに貴金属メッキを施したものを用いねばなら
なかった。
しかし本発明のようにチタンまたはア/1,4ミニウム
のうちいずれかを担体とすることにより、これが非水電
解液中で耐蝕性を有していて導電路の確保のためにごく
薄い厚さの貴金属の被膜を形成させるだけで被膜にピン
ホールがあっても伺ら支障なく長期保存が可能で、しか
も担体が活物質を保持して正極としての形状を維持する
に十分な機械的強度を有しているので、厚手で安価な正
極を得ることが可能となる。
なお上記実施例においては、チタンなどへの貴金属の被
膜厚さを0.5〜1μとした。
この被膜層の厚みをさらに薄くするとピンホールの発生
が増加するが導電路形成の効果は得られる。
しかし厚みを極端に薄くすると、多数のピンホール等に
より担体の被覆面積が著しく減少するため集電効果が悪
くなる。
一方貴金属の被膜厚さを厚くすればより有効であるが、
余り厚くしてもある限界以上の集電効果は得られず、ま
た価格の面からも高価となって望ましいことではない。
従って本発明者らはこの被膜厚さについて検討し、0.
1〜1μの範囲であれば、製造の容易さ、要求される電
池性能などを考慮し、任意に決定できることを見出した
実施例2において、チタン上に銀メッキを施す場合、下
地メッキとして金のフラッシュメッキを行ったが、金メ
ッキの代りに、ニッケルあるいは銅などのフラッシュメ
ッキを行っても良い。
この場合には僅かにピンホールが存在しても下地の溶解
するニッケル、銅などの層はフラッシュメッキのためご
く僅かであり、実用上電池の保存上に悪影響は及ぼさな
い。
この場合も担体としてチタンアルミニウムを用いさらに
その上に貴金属の層を形成させた効果であることはいう
までもない。
上列においては正極活物質として固体状のフッ化炭素を
用いたが、この種電池に用いられている他の正極活物質
を使用する場合も、同様の効果が得られる。
また封口板あるいは電池ケースが正極と電気的に接続さ
れる場合、それらの電解液と接する部分を上記正極集電
体に用いられたものと同様の材料で横取するのが有利で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例におけるフッ化炭素−リチウム
電池の一部欠截側面図、第2図は同電池の製造直後の放
電特性を示す図、第3図は保存後の放電特性を示す図で
ある。 1・・・・・・正極、2・・・・・・負極、3・・・・
・・セパレータ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 正極と、軽金属を活物質とする負極と、非水系電解
    液とを有し、前記正極の集電体はチタンまたはアルミニ
    ウムを、金、銀および白金族金属の中から選ばれた少な
    くとも1種の金属により厚さ0.1〜1μに被覆して構
    成されていることを特徴とする電池。
JP49016604A 1974-02-08 1974-02-08 デンチ Expired JPS5834907B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP49016604A JPS5834907B2 (ja) 1974-02-08 1974-02-08 デンチ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP49016604A JPS5834907B2 (ja) 1974-02-08 1974-02-08 デンチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS50110029A JPS50110029A (ja) 1975-08-29
JPS5834907B2 true JPS5834907B2 (ja) 1983-07-29

Family

ID=11920889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP49016604A Expired JPS5834907B2 (ja) 1974-02-08 1974-02-08 デンチ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5834907B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211448A (ja) * 1985-07-09 1987-01-20 株式会社黒松コーポレーション 高吸水性尿処理パツド
JP2019207884A (ja) * 2012-09-07 2019-12-05 八尾 健 局部電池反応を制御した一次電池又は二次電池用電極及び該電極を用いた一次電池又は二次電池

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60253157A (ja) * 1984-05-28 1985-12-13 Asahi Chem Ind Co Ltd 非水系二次電池
DE3443455A1 (de) * 1984-11-29 1986-05-28 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Galvanisches element mit einer polymerelektrode

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211448A (ja) * 1985-07-09 1987-01-20 株式会社黒松コーポレーション 高吸水性尿処理パツド
JP2019207884A (ja) * 2012-09-07 2019-12-05 八尾 健 局部電池反応を制御した一次電池又は二次電池用電極及び該電極を用いた一次電池又は二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPS50110029A (ja) 1975-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3019326B2 (ja) リチウム二次電池
US3642539A (en) Secondary battery with indate ion in the electrolyte
JPS6035462A (ja) 電気化学的電池
US4356242A (en) Electrode construction for liquid electrolyte electrochemical generators
US4172184A (en) Laminar batteries
US3481790A (en) Seawater reserve battery having magnesium anode and lead dioxide-graphite fabric cathode
US3285782A (en) Water activated primary battery having a mercury-magnesium alloy anode
GB879509A (en) Improvements in or relating to an electric cell
JPH0770320B2 (ja) アルカリ電解液を有する電池の金属酸化物電極のための集電体
US4140589A (en) Method for lead crystal storage cells and storage devices made therefrom
JPS5834907B2 (ja) デンチ
US3009007A (en) Galvanic cell
Boggio et al. Effects of antimony on the electrochemical behaviour of lead dioxide in sulphuric acid
JP2555710B2 (ja) 亜鉛電極
US4136235A (en) Secondary batteries
JP4717222B2 (ja) アルカリ電池
US3437523A (en) Method of making a battery electrode containing meta-dinitrobenzene and a metallic halide
JPS60220555A (ja) 電気化学電池
US11955627B2 (en) Zn powder/Sn coated Cu current collector as anode for Zn battery
US2967898A (en) Primary cell
JP4043166B2 (ja) 電池
JPS6014762A (ja) 電池
US3547698A (en) Electrical power source
JPS6138585B2 (ja)
JPS6063875A (ja) 密閉型アルカリ蓄電池用ペ−スト式カドミウム陰極板