JPS5857263A - 有機溶媒電池の正極 - Google Patents
有機溶媒電池の正極Info
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- JPS5857263A JPS5857263A JP56155675A JP15567581A JPS5857263A JP S5857263 A JPS5857263 A JP S5857263A JP 56155675 A JP56155675 A JP 56155675A JP 15567581 A JP15567581 A JP 15567581A JP S5857263 A JPS5857263 A JP S5857263A
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- JP
- Japan
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- positive electrode
- organic solvent
- battery
- powder
- solvent battery
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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１ｊｌＦｉ、１．５ Ｖ系有機溶媒電池の放電特性
、と夛わけ放電電圧の平坦性を向上せしめる正Ｉｔ。
、と夛わけ放電電圧の平坦性を向上せしめる正Ｉｔ。
更に詳しくはその活物質に関する。
負極活物質としてリチウム、ナトリウム等の軽金属を用
いた有機溶媒電池は、エネルギー密度が高く、広い温度
領域で使用することができ、またその貯蔵特性にもすぐ
れる、などの理由によって。
いた有機溶媒電池は、エネルギー密度が高く、広い温度
領域で使用することができ、またその貯蔵特性にもすぐ
れる、などの理由によって。
電卓、時計、メモリのパンクアップ電源として汎用され
ている。
ている。
この有機Ｓ＊電池の発電！累は、負極、電解液、正極か
ら構成されておシ、一般に負極としてはリチウム、ナト
リウム等の軽金属が用いられ、また電解液としては、プ
ロピレンカー−ネート、ｒ−ブチロラクトン、ジメトキ
シエタンなどの有機溶媒中に、過塩素酸リチウム、ホウ
ツク化すチウムなどの電解質を溶解して成るｆ６液か用
いられている。
ら構成されておシ、一般に負極としてはリチウム、ナト
リウム等の軽金属が用いられ、また電解液としては、プ
ロピレンカー−ネート、ｒ−ブチロラクトン、ジメトキ
シエタンなどの有機溶媒中に、過塩素酸リチウム、ホウ
ツク化すチウムなどの電解質を溶解して成るｆ６液か用
いられている。
この有機溶媒を池において、その正極活物質としては、
３ｖ系では二酸化マンガン（Ｍｎ Ｏｓ ） ｓ ７ツ
化Ｒ素（（ＣＦｘ）ｎ）；ま念、１．５Ｖ系にあっては
酸化ビスマス（Ｂ ｉ＊ｏｓ ） 、酸化銅（Ｃｕｂ）
、硫化鉄（Ｆａｎ）、二饋化鉄（Ｆａｓｔ）などが知ら
れている。
３ｖ系では二酸化マンガン（Ｍｎ Ｏｓ ） ｓ ７ツ
化Ｒ素（（ＣＦｘ）ｎ）；ま念、１．５Ｖ系にあっては
酸化ビスマス（Ｂ ｉ＊ｏｓ ） 、酸化銅（Ｃｕｂ）
、硫化鉄（Ｆａｎ）、二饋化鉄（Ｆａｓｔ）などが知ら
れている。
一方、１．５Ｖ系電池としては、酸化銀電池、アルカリ
マンガン電池が小型機ｉに広く用いられている。しかし
ながら、酸化銀′（池はその放電特性が優れている反面
価格が高く、またアルカリマンガン電池は連続放電時そ
の放電電圧の平坦性が劣るという問題点がある。
マンガン電池が小型機ｉに広く用いられている。しかし
ながら、酸化銀′（池はその放電特性が優れている反面
価格が高く、またアルカリマンガン電池は連続放電時そ
の放電電圧の平坦性が劣るという問題点がある。
したがって、エネルギー密度が高く、放電特性に優れ、
かつ安価々１．５ｖ系の有機溶媒電池の開発が強く望ま
れている。
かつ安価々１．５ｖ系の有機溶媒電池の開発が強く望ま
れている。
さて、上記した正極活物質を含む正極とリチウム負極と
を組合せた１、５Ｖ系有機拵媒電池のうち、正極活物質
がＣｕＯ，Ｆｅ５０ものはその放電電圧が１．２〜１．
４ Ｖと１．５ Ｖよシやや低く、Ｂ１鵞０ｓ（Ｄもの
は高価である。その丸め、Ｆａｓｍ を用いた有機溶媒
電池が注目を集め、それは既に特開昭４７−１６９２８
号に開示されている。
を組合せた１、５Ｖ系有機拵媒電池のうち、正極活物質
がＣｕＯ，Ｆｅ５０ものはその放電電圧が１．２〜１．
４ Ｖと１．５ Ｖよシやや低く、Ｂ１鵞０ｓ（Ｄもの
は高価である。その丸め、Ｆａｓｍ を用いた有機溶媒
電池が注目を集め、それは既に特開昭４７−１６９２８
号に開示されている。
しかしながら、Ｆｅ５ｇ を正極活物質とする有機溶媒
電池は、その放’ｉｆ ’ｄＬ ｆＥが一般に１．５Ｖ
より扁く、また放電の進行とともに、放電電圧が２段階
に変化してその放電平坦性に劣るという欠点がある。一
方、正極活物質がＦ＠Ｓである電池は、放電電圧が２段
階に変化することはないが、上記したように、その放ｔ
ｍ電圧は低くかつ容量密度もＦ・Ｓ。
電池は、その放’ｉｆ ’ｄＬ ｆＥが一般に１．５Ｖ
より扁く、また放電の進行とともに、放電電圧が２段階
に変化してその放電平坦性に劣るという欠点がある。一
方、正極活物質がＦ＠Ｓである電池は、放電電圧が２段
階に変化することはないが、上記したように、その放ｔ
ｍ電圧は低くかつ容量密度もＦ・Ｓ。
を正極活物質とする電池よりも小さい。
本発明者らは、正極活物質としてＦｏａｍ を含む正極
に関する上記のような欠点を解消するために鋭意研究を
重ねた結果、表面の一部が硫化鉄で覆われたＦ＠８ｍ
を正極活物質とする有機溶媒電池においては、放電電圧
の平坦性が改善され、かつその容量密度もＦｅＳを活物
質とする電池に比べて増大するとの事−を見出し、本発
明の電池を開発するに飼った。
に関する上記のような欠点を解消するために鋭意研究を
重ねた結果、表面の一部が硫化鉄で覆われたＦ＠８ｍ
を正極活物質とする有機溶媒電池においては、放電電圧
の平坦性が改善され、かつその容量密度もＦｅＳを活物
質とする電池に比べて増大するとの事−を見出し、本発
明の電池を開発するに飼った。
本発明は、放電平坦性にすぐれかつ容量密度も大きい有
機溶媒電池に用いて有効な正極、とりわけその活物質の
提供を目的とする。
機溶媒電池に用いて有効な正極、とりわけその活物質の
提供を目的とする。
本発明の正極は、表面の少くとも一部が硫化鉄である二
硫化鉄會活物質とすること′ｆｔ特徴とする。
硫化鉄會活物質とすること′ｆｔ特徴とする。
本発明でいう硫化鉄とは、通常化学式でＦｅＳと記述さ
れ、Ｆ・とＳのモル比がｌ：ｌのものの外に、該モル比
が若干ずれているもの（通常ＦｅＳｘと配す）も包含す
る。
れ、Ｆ・とＳのモル比がｌ：ｌのものの外に、該モル比
が若干ずれているもの（通常ＦｅＳｘと配す）も包含す
る。
本発明にかかる正極活物質は、従来から活物質として用
いられているＦｅｅｍの粉末を塩化鉄の水溶液にＳ濁し
、ここに硫化アンモニウムを添加することにより、Ｆｌ
！１８１粉末の表面の一部に硫化鉄を析出させる方法−
又は、Ｆａｓｔの粉末を窒素などの不活性ガス中で熱処
理してＦ・Ｓｇの表面の一部を分解して硫化鉄にすみ方
法などによって調製することができる。ａｍの容品さと
いう点からして後者の方法が好んで適用される。
いられているＦｅｅｍの粉末を塩化鉄の水溶液にＳ濁し
、ここに硫化アンモニウムを添加することにより、Ｆｌ
！１８１粉末の表面の一部に硫化鉄を析出させる方法−
又は、Ｆａｓｔの粉末を窒素などの不活性ガス中で熱処
理してＦ・Ｓｇの表面の一部を分解して硫化鉄にすみ方
法などによって調製することができる。ａｍの容品さと
いう点からして後者の方法が好んで適用される。
後者の方法にあっては、用いるＦｅ＆粉末の粒度、熱処
理温度、熱処通時間などによって、 Ｆ＠ｇｍの表面に
生成する硫化鉄Ｏ１ｋＣＦｅ８ｍ粉末表面への硫化鉄の
被覆面積、厚み等）が変動するので、これら条件は一義
的には定まらない０例えば、平均粒径３０μのＦａｓｔ
粉末をＮｍ気流中で熱処理する場合には、３００〜５
００の温度で４〜８時間根度熱処虐を施すことが好まし
い、いずれにしても。
理温度、熱処通時間などによって、 Ｆ＠ｇｍの表面に
生成する硫化鉄Ｏ１ｋＣＦｅ８ｍ粉末表面への硫化鉄の
被覆面積、厚み等）が変動するので、これら条件は一義
的には定まらない０例えば、平均粒径３０μのＦａｓｔ
粉末をＮｍ気流中で熱処理する場合には、３００〜５
００の温度で４〜８時間根度熱処虐を施すことが好まし
い、いずれにしても。
不発明にかかる活物質は、Ｆ＠Ｓ嘗粉末の表面の一部分
、好ましくは過半部分が硫化鉄で嫌われていることが必
要である。
、好ましくは過半部分が硫化鉄で嫌われていることが必
要である。
本発明の正極は、上記のようにして調製された活物質を
、黒鉛、アセチレングラツク等の常用の導電材と、４リ
テトラフ＄１ｔ！エチレン、ポリエチレン等Ｏ１ａ清材
とともに混合した後、所定形状（例、ｔばペレット）に
成形して得ることができる。
、黒鉛、アセチレングラツク等の常用の導電材と、４リ
テトラフ＄１ｔ！エチレン、ポリエチレン等Ｏ１ａ清材
とともに混合した後、所定形状（例、ｔばペレット）に
成形して得ることができる。
以下に、本発明を第１図に示し喪構造の有機溶媒電池に
則して更に詳しく説明する。
則して更に詳しく説明する。
実施例
市販のＦ＠Ｓｇ粉末（平均粒径３０ ｊｌ ） ｔ Ｎ
ｍ気流中で３２０℃、８時開熱処理した。処理後Ｏｔ末
Ｏ表面には硫化鉄の生成していることをＥ８ＣＡによっ
て確ｕ１７六。
ｍ気流中で３２０℃、８時開熱処理した。処理後Ｏｔ末
Ｏ表面には硫化鉄の生成していることをＥ８ＣＡによっ
て確ｕ１７六。
得られたＦ’ａＳｍ粉末、黒鉛粉末（導電材）及び♂リ
テトラフ四−エチレン粉末（結着材）をそれぞれ９０．
６重量％、７．４重量％、２．０重量％と−なるように
秤量し、これらをＶミキサーで混合した稜、１ａ径１５
Ｍ厚み０．４鋼のペレットを成形した。
テトラフ四−エチレン粉末（結着材）をそれぞれ９０．
６重量％、７．４重量％、２．０重量％と−なるように
秤量し、これらをＶミキサーで混合した稜、１ａ径１５
Ｍ厚み０．４鋼のペレットを成形した。
とｉｌを正極とした。
次いで第１図に示す如く、上記方法で得た正極】と全編
すチウムＰ１赦よｐなる９極２とを、１モルＳ度の過塙
累リチウムが溶解されたプロピレンカーｒネートと１．
２−ノメトキシエタンとの混合算解液を含浸保持させだ
モノ４レータ３ｆ介（７て当接し、これらをステンレス
製の１！池ケース４に装填した後、笥１池ケース４に５
Ｌ極端子を兼ねる負柿封口板５を端部周縁に設けたガス
ケット６を介して設置し、さらに電池ケース４の開口部
を内（！１１方向に折り曲げて封口し、直径２０Ｉ＆、
総高１．６μの有機溶媒電池を組立て喪、これを電池Ａ
とした。
すチウムＰ１赦よｐなる９極２とを、１モルＳ度の過塙
累リチウムが溶解されたプロピレンカーｒネートと１．
２−ノメトキシエタンとの混合算解液を含浸保持させだ
モノ４レータ３ｆ介（７て当接し、これらをステンレス
製の１！池ケース４に装填した後、笥１池ケース４に５
Ｌ極端子を兼ねる負柿封口板５を端部周縁に設けたガス
ケット６を介して設置し、さらに電池ケース４の開口部
を内（！１１方向に折り曲げて封口し、直径２０Ｉ＆、
総高１．６μの有機溶媒電池を組立て喪、これを電池Ａ
とした。
比較のため、上記した熱処理を施さないＦ＠８ｓｔ用い
たことを除いては実施例と同様の方法で電池Ｂ、市販の
Ｆｅｄ（平均粒径３０μ）を用いたことを除いては実施
例と同様の方法で電池Ｃを作製した。
たことを除いては実施例と同様の方法で電池Ｂ、市販の
Ｆｅｄ（平均粒径３０μ）を用いたことを除いては実施
例と同様の方法で電池Ｃを作製した。
これら３個の電池につき、常温、１３ＫＱの定負荷放電
特性を測定したところ第２図に示した結果が得られた０
図中、Ａに実施例の電池Ａの放を曲線、Ｂは電池Ｂ、Ｃ
は１イ池Ｃの放電曲線をそれぞれ表わす。
特性を測定したところ第２図に示した結果が得られた０
図中、Ａに実施例の電池Ａの放を曲線、Ｂは電池Ｂ、Ｃ
は１イ池Ｃの放電曲線をそれぞれ表わす。
図から明らかなように、本発明の正極を用いた電池Ａは
、従来のＦｅＳｉ含む正極の電池Ｃより放電電圧が高く
かつ容量も大きく、また、活物質がＦ＠８ｍのみである
正極の電池Ｂに比べて放電電圧の平坦性が改實されしか
もその放電持続時間の長いことが判明した。
、従来のＦｅＳｉ含む正極の電池Ｃより放電電圧が高く
かつ容量も大きく、また、活物質がＦ＠８ｍのみである
正極の電池Ｂに比べて放電電圧の平坦性が改實されしか
もその放電持続時間の長いことが判明した。
以上のように、本発明の正極を用いると、放電特性に優
れた１、５ ｖ系有機溶媒電池を製造することができ、
その工業的価値は極めて大である。
れた１、５ ｖ系有機溶媒電池を製造することができ、
その工業的価値は極めて大である。
鼾ｌしＩｔ；１．本発明を説明するための有機解織電池
の１例の縦断面図、帛２図は鉦池人、ｔａＢ、電池Ｃの
連続放電特性を示す曲線である。 ｌ・・・正極、２・・・負極（リチウム円板）、３・・
・セ／＃レータ（有遣這解液を含浸保持）、４・・・電
離ケ−Ｘ、５・・・！１極封口板、６・・・ガスケット
。
の１例の縦断面図、帛２図は鉦池人、ｔａＢ、電池Ｃの
連続放電特性を示す曲線である。 ｌ・・・正極、２・・・負極（リチウム円板）、３・・
・セ／＃レータ（有遣這解液を含浸保持）、４・・・電
離ケ−Ｘ、５・・・！１極封口板、６・・・ガスケット
。
Claims (1)
- 表面の少くとも一部が硫化鉄である二硫化鉄管活物質と
する有機溶媒電池の正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155675A JPS5857263A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 有機溶媒電池の正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155675A JPS5857263A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 有機溶媒電池の正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857263A true JPS5857263A (ja) | 1983-04-05 |
| JPH0251219B2 JPH0251219B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=15611113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56155675A Granted JPS5857263A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 有機溶媒電池の正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150269A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-06 | Hitachi Maxell Ltd | 有機電解質電池 |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56155675A patent/JPS5857263A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150269A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-06 | Hitachi Maxell Ltd | 有機電解質電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0251219B2 (ja) | 1990-11-06 |
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