JPS5866264A - 三硫化アンチモン正極を有する非水性電池 - Google Patents
三硫化アンチモン正極を有する非水性電池Info
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- JPS5866264A JPS5866264A JP57167719A JP16771982A JPS5866264A JP S5866264 A JPS5866264 A JP S5866264A JP 57167719 A JP57167719 A JP 57167719A JP 16771982 A JP16771982 A JP 16771982A JP S5866264 A JPS5866264 A JP S5866264A
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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】
本発明は活性金属魚種と、有機溶媒を主成分とする液状
電解質と、三硫化アンチモンを含有する正極とを使用す
る非水性電池に関するものである。
電解質と、三硫化アンチモンを含有する正極とを使用す
る非水性電池に関するものである。
高エネルギー・々ツテリ系の発達に伴って、所望の電気
化学特性を有する電解質とリチウム、ナトリウムおよび
類似物の様な高反応性負極物質との相容性、および高エ
ネルギー密度正極物質の有効な使用が必要とされる。こ
れらの系においては水性電解質の使用は除外される。何
故かならば、負極物質が水と化学的に反応するのに十分
に活性だからである。従って、これらの高反応性負極と
高エネルギー密度正極とを使用して高エネルギー密度を
うるためには、非水性電解質系、特に有機溶媒を主成分
とする非水性電解質“系の研究を行なう必要があった。
化学特性を有する電解質とリチウム、ナトリウムおよび
類似物の様な高反応性負極物質との相容性、および高エ
ネルギー密度正極物質の有効な使用が必要とされる。こ
れらの系においては水性電解質の使用は除外される。何
故かならば、負極物質が水と化学的に反応するのに十分
に活性だからである。従って、これらの高反応性負極と
高エネルギー密度正極とを使用して高エネルギー密度を
うるためには、非水性電解質系、特に有機溶媒を主成分
とする非水性電解質“系の研究を行なう必要があった。
業界においては有機溶媒を主成分とする多数の非水性電
解質溶液がきわめて種々の電池系に対して適当なものと
して教えられている。
解質溶液がきわめて種々の電池系に対して適当なものと
して教えられている。
多数の公知の固体正極物質が非水性電池について適当で
あるが、市販されている多くのノ々ツテリ電力装置の需
要を満たす九めに、常に新しい固体正極物質が必要とさ
れている。たとえば、オモチャ工業界は最近多くのコン
ピュータゲームの販売計画に乗り出し、この種のゲーム
の一部は教育的なものである。これらの装置の多くはポ
ータプル電源を必要とするので、新規な電池系が歓迎さ
れることになる。
あるが、市販されている多くのノ々ツテリ電力装置の需
要を満たす九めに、常に新しい固体正極物質が必要とさ
れている。たとえば、オモチャ工業界は最近多くのコン
ピュータゲームの販売計画に乗り出し、この種のゲーム
の一部は教育的なものである。これらの装置の多くはポ
ータプル電源を必要とするので、新規な電池系が歓迎さ
れることになる。
理論エネルギー、即ち選定された負極−正極対から潜在
的に得られる電気エネルギーは比較的容易に計算される
のであるが、ある負極−正極対について、組立られたノ
々ツテリの発生する実際エネルギ＝を理論エネルーーに
近付けることのできる非水性電解質を選定する必要があ
る。この際に常に見られる問題は、ある非水性電解質が
選定され九負極−正極対と共に作動するとしても、どの
程度によく作動するかを予め予言することが実際上不可
能々ことである。即ち電池は正極、負極及び電解質の３
部分から成るユニットと見なさなければならず、また１
つの電池の各部品を他の電池の部品と予め予言されたよ
うに交換して有効に作動する電池を作ることはできない
ことを理解しなければならない。
的に得られる電気エネルギーは比較的容易に計算される
のであるが、ある負極−正極対について、組立られたノ
々ツテリの発生する実際エネルギ＝を理論エネルーーに
近付けることのできる非水性電解質を選定する必要があ
る。この際に常に見られる問題は、ある非水性電解質が
選定され九負極−正極対と共に作動するとしても、どの
程度によく作動するかを予め予言することが実際上不可
能々ことである。即ち電池は正極、負極及び電解質の３
部分から成るユニットと見なさなければならず、また１
つの電池の各部品を他の電池の部品と予め予言されたよ
うに交換して有効に作動する電池を作ることはできない
ことを理解しなければならない。
本発明の目的は有機溶媒を主成分とする液状非水性電池
系について新規々固体正極物質を提供するにある。
系について新規々固体正極物質を提供するにある。
本発明の他の目的は、三硫化アンチモンを含有する新規
な固体正極物質を含む新規か非水性電池系を提供するに
ある。
な固体正極物質を含む新規か非水性電池系を提供するに
ある。
本発明の他の目的は、活性金属負極と、有機溶媒として
の３−メチル−２−オキサゾリドン（３Ｍ・２０ｘ）を
主成分とする電解質と、三硫化アンチモンを含有する活
性正極とを使用し九新規な非水性電池系を提供するにあ
る。
の３−メチル−２−オキサゾリドン（３Ｍ・２０ｘ）を
主成分とする電解質と、三硫化アンチモンを含有する活
性正極とを使用し九新規な非水性電池系を提供するにあ
る。
本発明は有機溶媒を主成分とする非水性電解質電池系等
について使用される新規な固体正極物質に向けられたも
のであって、この正極物質は三硫化アンチモン（Ｓｂ２
Ｓ３）を含む。
について使用される新規な固体正極物質に向けられたも
のであって、この正極物質は三硫化アンチモン（Ｓｂ２
Ｓ３）を含む。
固体正極を製造するためには、三硫化アンチモンを、黒
鉛、炭素ま九は類似物のような導電剤、及びテフロン（
ポリテトラフルオロエチレンの商標）、エチレン−アク
リル酸共重合体または類似物などの結合剤と混合するこ
とができる。また二、三の用途においてもし望むならば
、電池の正極を形成するために他の正極活物質を三硫化
アンチモンと共に使用することができる。
鉛、炭素ま九は類似物のような導電剤、及びテフロン（
ポリテトラフルオロエチレンの商標）、エチレン−アク
リル酸共重合体または類似物などの結合剤と混合するこ
とができる。また二、三の用途においてもし望むならば
、電池の正極を形成するために他の正極活物質を三硫化
アンチモンと共に使用することができる。
有機溶媒を主成分とする非水性電解質系の中に正極活物
質（電気化学的に還元性）として使用される三硫化アン
チモンの利点は次の通りである。
質（電気化学的に還元性）として使用される三硫化アン
チモンの利点は次の通りである。
１）完全に放電された三硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ３）
正極はＦ・Ｓ２のような他の正極のように過度の膨張を
示すことがない。
正極はＦ・Ｓ２のような他の正極のように過度の膨張を
示すことがない。
２）リチウム／Ｓｂ２Ｓ３電池は、この６−電子理論５
ｂ２ｓ３容量の実質的に全部を低いＰし／条件で放電す
る（平方儂当り約Ｏ，１，Ｓミリアンペア）。
ｂ２ｓ３容量の実質的に全部を低いＰし／条件で放電す
る（平方儂当り約Ｏ，１，Ｓミリアンペア）。
３）リチウム／ Ｓｂ、８．電池は実質卑電位水準で放
電する。
電する。
４）リチウム／８ｂ２Ｂ、電池はＺｎ７’ｂｌｎ０２電
池及びＺｎ／Ａｇ２Ｏ電池と同等の放電電圧を出すので
、とれらの電池と交換することが可能である。
池及びＺｎ／Ａｇ２Ｏ電池と同等の放電電圧を出すので
、とれらの電池と交換することが可能である。
５）三硫化アンチモンは世界中の多くの鉱床に分布され
ているので、これは電池製造用物質として容易に入手さ
れる。
ているので、これは電池製造用物質として容易に入手さ
れる。
有効な高活性金属負極物質は、アルカリ金属、アルカリ
士金属、及びアルカリ金属あるいはアルカリ土金属の相
互合金及び他の金属との合金を含む。本明細書及び特許
請求の範囲において使用される用語６合金”とは、混合
物、リチウム−マグネシウムなどの固溶体、及びリチウ
ムモノアルミナイＰなどの金属間化合物を含むものとす
る。好ましい負極物質は、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、カルシウム及びその合金である。
士金属、及びアルカリ金属あるいはアルカリ土金属の相
互合金及び他の金属との合金を含む。本明細書及び特許
請求の範囲において使用される用語６合金”とは、混合
物、リチウム−マグネシウムなどの固溶体、及びリチウ
ムモノアルミナイＰなどの金属間化合物を含むものとす
る。好ましい負極物質は、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、カルシウム及びその合金である。
本発明の非水性電池において単独で使用される有機溶媒
、または他の一種または複数の溶媒と混合して使用され
る有機溶媒は下記のクラスの化合物を含む。
、または他の一種または複数の溶媒と混合して使用され
る有機溶媒は下記のクラスの化合物を含む。
アルキレンニトリル：例、クロトンニトリル（液体範囲
一５１．１〜１２０℃） ホウ酸トリアルキル：例、ホウ酸トリメチル（０Ｍ３０
） ３Ｂ （液体間１ｆｆｌ −２９，３〜６’７’Ｃ
）ケイ酸トリアルキル：例、ケイ酸テトラメチル、（ｃ
ａ３ｏ）、ｓｔ （沸点１２１℃）ニトロアルカン二
側、ニトロメタン、ｃＨ３ＮＯ□（液体範囲一１７〜１
００．８℃） アルキルニトリル：例、アセトニトリル、ｃＨ３ＣＮ（
液体範囲一４５〜８１．６’Ｃ）ジアルキルアミＰ：例
、ジメチルホルムアミＰ５ＨＣＯＮ（ＣＭ、）２（液体
範囲一６０．４８〜１４９℃）゛ラクタム：例、Ｎ−メ
チルピロリＰン、テトラアルキル尿素：例、テトラメチ
ル尿素、（０Ｍ３） 、Ｎ−Ｃｏ−Ｎ（ＣＨ３） ２（
液体範囲一１．２〜１６６℃）モノカルボン酸エステル
二側、酢酸エチル（液体範囲一８３，６〜７７．０６℃
） オルトエステル：例、トリメチルオルトホルマート、Ｅ
Ｃ（ｏｃＨ３） ３ （沸点１０３’Ｃ）ラクトン：例
、ｒ−（ガンマ）ブチルラクトン、晶７呂ζ賜可］冒兎
（液体範囲一４２〜２０６℃）炭酸ジアルキル：例、炭
酸ジメチル、０Ｃ（ＯＣＨΩ２（液体範囲２〜９０℃） 炭酸アルキレン：例、炭酸プロピレン ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−０−Ｃｏ−０（液体範囲一４８
〜２４２℃）モノエーテル：例、ジエチルエーテル （液体範囲一１１６〜３４．５℃） ポリエーテル：例、１，１−及び１，２−Ｊメトキシエ
タン（それぞれ液体範囲一１１３．２〜６４．５℃及び
−５８〜８３℃） 環式エーテル：例、テトラヒドロフラン（液体範囲一６
５〜６７℃）；１．３−ジオキソラン（液体範囲一９５
〜７８℃） ニトロ芳香族：例、ニトロペンぜン（液体範囲５．７〜
２１０．８℃） 芳香族カルボン酸ハライｒ：例、塩化ベンゾイル（液体
範囲θ〜１９７℃）；臭化ベンゾイル（液体範囲一２４
〜２１８℃） 芳香族スルホン酸ハライド二側、ベンゼンスルホニルク
ロライド（液体範囲１４．５〜２５１℃）芳香族ホスホ
ン酸シバライＰ：例、ベンゼンホスホニルジクロライド
（沸点２５８℃）芳香族チオホスホン酸シバライド：例
、ベンゼンチオホスホニルジクロ２イＰ（沸点１２４℃
、５ｍ票） 環式スルホン：例、スルホラン ＣＨ２−０Ｈ２−ＣＨ２−ＣＨ２−８ｏ□（融点２２℃
）；３−メｆルスルホラン（融点−１℃） アルキルスルホン酸ハライ）ｌ：例、メタジ゛スルホニ
ルクロライＰ（沸点１６１℃） アルキルカルボン酸ハライＰ：例、塩化アセチル（液体
間ｉ！！ｌ！−１１２〜５０．９℃）：臭化アセチル（
液体範囲一９６〜７償η；塩化プロピオニル（液体範囲
一９４〜８鎮刀 飽和複素環化合物：例、テトラヒドロチオフェン（液体
間Ｎ−９６〜１２１”Ｃ） ； ３−メチル−２−オキ
サシリＰン（融点１５．９℃） ジアルキルスルファミン酸ハライＰ：例、ジメチルスル
ファミルクロライド（沸点８償＼１６隨）アルキルハロ
スルホネート：例、エテルフルルスルホネート（沸点１
５１℃） 不飽和複素環カルボン酸ハライド：例、２−７０イルク
ロライＰ（液体範囲一２〜１７３℃）三員不飽和複素環
化合物、：例、３，５−ジメチルインキサゾール（沸点
１４０℃）；１＝メチルピロール（沸点１１４℃）；
２．４−ジメチルチアゾール（沸点１４４℃）：フラン
（液体範囲一８５．６５〜３１．３６℃） 二塩基カルボン酸のエステル及び／またはハライド二例
、エチルオキサリルクロライド（沸点１３５℃） 混合アルキルスルホン酸ハライＰ及びカルボン酸ハライ
ド：例、クロルスルホニルアセチルクロライＰ（沸点９
８℃、１０闘） ジアルキルスルホキシド：例、ジメチルスルホキシＰ（
液体範囲１８．４〜１８９℃）硫酸ジアルキル：例、硫
酸ジメチル（液体範囲一３１．７５〜１８８．５°Ｃ） 亜硫酸ジアルキル：例、亜硫酸ジメチル（沸点１２６℃
） 亜硫酸アルキレン二側、エチレングリコールサルファイ
ド（液体−１１〜１７３℃） ハロゲン化アルカン二側、塩化メチレン（液体範囲一９
５〜４０℃）；１．３−−、’クロルゾロノぐン（液体
範囲一９９．５〜１２０．４℃）前記のうちで、好まし
い溶媒はスルホラン、テトラヒドロフラン、１．３−ジ
オキソラン、３−メチル−２−オキサゾリドン、炭酸プ
ロピレンまたはエチレン、ｒ−ブチロラクトン、１，２
−ジメトキシエタン、及びそれらの混合物である。これ
ら。
一５１．１〜１２０℃） ホウ酸トリアルキル：例、ホウ酸トリメチル（０Ｍ３０
） ３Ｂ （液体間１ｆｆｌ −２９，３〜６’７’Ｃ
）ケイ酸トリアルキル：例、ケイ酸テトラメチル、（ｃ
ａ３ｏ）、ｓｔ （沸点１２１℃）ニトロアルカン二
側、ニトロメタン、ｃＨ３ＮＯ□（液体範囲一１７〜１
００．８℃） アルキルニトリル：例、アセトニトリル、ｃＨ３ＣＮ（
液体範囲一４５〜８１．６’Ｃ）ジアルキルアミＰ：例
、ジメチルホルムアミＰ５ＨＣＯＮ（ＣＭ、）２（液体
範囲一６０．４８〜１４９℃）゛ラクタム：例、Ｎ−メ
チルピロリＰン、テトラアルキル尿素：例、テトラメチ
ル尿素、（０Ｍ３） 、Ｎ−Ｃｏ−Ｎ（ＣＨ３） ２（
液体範囲一１．２〜１６６℃）モノカルボン酸エステル
二側、酢酸エチル（液体範囲一８３，６〜７７．０６℃
） オルトエステル：例、トリメチルオルトホルマート、Ｅ
Ｃ（ｏｃＨ３） ３ （沸点１０３’Ｃ）ラクトン：例
、ｒ−（ガンマ）ブチルラクトン、晶７呂ζ賜可］冒兎
（液体範囲一４２〜２０６℃）炭酸ジアルキル：例、炭
酸ジメチル、０Ｃ（ＯＣＨΩ２（液体範囲２〜９０℃） 炭酸アルキレン：例、炭酸プロピレン ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−０−Ｃｏ−０（液体範囲一４８
〜２４２℃）モノエーテル：例、ジエチルエーテル （液体範囲一１１６〜３４．５℃） ポリエーテル：例、１，１−及び１，２−Ｊメトキシエ
タン（それぞれ液体範囲一１１３．２〜６４．５℃及び
−５８〜８３℃） 環式エーテル：例、テトラヒドロフラン（液体範囲一６
５〜６７℃）；１．３−ジオキソラン（液体範囲一９５
〜７８℃） ニトロ芳香族：例、ニトロペンぜン（液体範囲５．７〜
２１０．８℃） 芳香族カルボン酸ハライｒ：例、塩化ベンゾイル（液体
範囲θ〜１９７℃）；臭化ベンゾイル（液体範囲一２４
〜２１８℃） 芳香族スルホン酸ハライド二側、ベンゼンスルホニルク
ロライド（液体範囲１４．５〜２５１℃）芳香族ホスホ
ン酸シバライＰ：例、ベンゼンホスホニルジクロライド
（沸点２５８℃）芳香族チオホスホン酸シバライド：例
、ベンゼンチオホスホニルジクロ２イＰ（沸点１２４℃
、５ｍ票） 環式スルホン：例、スルホラン ＣＨ２−０Ｈ２−ＣＨ２−ＣＨ２−８ｏ□（融点２２℃
）；３−メｆルスルホラン（融点−１℃） アルキルスルホン酸ハライ）ｌ：例、メタジ゛スルホニ
ルクロライＰ（沸点１６１℃） アルキルカルボン酸ハライＰ：例、塩化アセチル（液体
間ｉ！！ｌ！−１１２〜５０．９℃）：臭化アセチル（
液体範囲一９６〜７償η；塩化プロピオニル（液体範囲
一９４〜８鎮刀 飽和複素環化合物：例、テトラヒドロチオフェン（液体
間Ｎ−９６〜１２１”Ｃ） ； ３−メチル−２−オキ
サシリＰン（融点１５．９℃） ジアルキルスルファミン酸ハライＰ：例、ジメチルスル
ファミルクロライド（沸点８償＼１６隨）アルキルハロ
スルホネート：例、エテルフルルスルホネート（沸点１
５１℃） 不飽和複素環カルボン酸ハライド：例、２−７０イルク
ロライＰ（液体範囲一２〜１７３℃）三員不飽和複素環
化合物、：例、３，５−ジメチルインキサゾール（沸点
１４０℃）；１＝メチルピロール（沸点１１４℃）；
２．４−ジメチルチアゾール（沸点１４４℃）：フラン
（液体範囲一８５．６５〜３１．３６℃） 二塩基カルボン酸のエステル及び／またはハライド二例
、エチルオキサリルクロライド（沸点１３５℃） 混合アルキルスルホン酸ハライＰ及びカルボン酸ハライ
ド：例、クロルスルホニルアセチルクロライＰ（沸点９
８℃、１０闘） ジアルキルスルホキシド：例、ジメチルスルホキシＰ（
液体範囲１８．４〜１８９℃）硫酸ジアルキル：例、硫
酸ジメチル（液体範囲一３１．７５〜１８８．５°Ｃ） 亜硫酸ジアルキル：例、亜硫酸ジメチル（沸点１２６℃
） 亜硫酸アルキレン二側、エチレングリコールサルファイ
ド（液体−１１〜１７３℃） ハロゲン化アルカン二側、塩化メチレン（液体範囲一９
５〜４０℃）；１．３−−、’クロルゾロノぐン（液体
範囲一９９．５〜１２０．４℃）前記のうちで、好まし
い溶媒はスルホラン、テトラヒドロフラン、１．３−ジ
オキソラン、３−メチル−２−オキサゾリドン、炭酸プ
ロピレンまたはエチレン、ｒ−ブチロラクトン、１，２
−ジメトキシエタン、及びそれらの混合物である。これ
ら。
はノ々ツテリ成分に対して化学的に最も不活性であり、
また広い液状範囲を有し、特にこれらは正極物質の非常
に効率的な利用を可能とするからである。
また広い液状範囲を有し、特にこれらは正極物質の非常
に効率的な利用を可能とするからである。
本発明において使用される好ましい電解質溶液は３−メ
チル−２−オキサゾリドンを基本とする電解質溶液であ
る。液状有機３−メチル−２−オキサゾリドン物質（３
Ｍ・２０りは、 ＣＨ，−ＣＨ２−０−ＣＯ−Ｎ−ＣＨ３その高い誘電定
数と、ノマツテリ成分に対する化学不活性と、広い液状
範囲及び低毒性の故にすぐれた非水性溶媒である。
チル−２−オキサゾリドンを基本とする電解質溶液であ
る。液状有機３−メチル−２−オキサゾリドン物質（３
Ｍ・２０りは、 ＣＨ，−ＣＨ２−０−ＣＯ−Ｎ−ＣＨ３その高い誘電定
数と、ノマツテリ成分に対する化学不活性と、広い液状
範囲及び低毒性の故にすぐれた非水性溶媒である。
しかしながら、３Ｍ・２０ｘの伝導性を改良する目的で
この液状３Ｍ・２０ｘの中に金属塩を溶解した場合に、
溶液の粘度は、非常に低い電流を必要とするもの以外の
二、三の非水性電池の電解質とじて有効に使用するには
その溶液の粘度が高くなり過ぎる。故に本発明による、
二、三の用途においては、高いエネルギー密度水準で機
能または作動する水性電池の電解質として３Ｍｅ ２０
ｘを使用する場合には低粘度共溶媒の添加が望ましい場
合がある。
この液状３Ｍ・２０ｘの中に金属塩を溶解した場合に、
溶液の粘度は、非常に低い電流を必要とするもの以外の
二、三の非水性電池の電解質とじて有効に使用するには
その溶液の粘度が高くなり過ぎる。故に本発明による、
二、三の用途においては、高いエネルギー密度水準で機
能または作動する水性電池の電解質として３Ｍｅ ２０
ｘを使用する場合には低粘度共溶媒の添加が望ましい場
合がある。
３Ｍｅ ２０ｘと共に使用することのできる低粘度共溶
媒は、テトラヒドロフラン（ｔＨＩＦ） 、メチル置換
テトラヒドロフラン（Ｍｅｔ−ＴＨＦ） 、ｉオキソラ
ン（ＤＩＯＸ）、ジメトキシエタン（１）ＭＥ）ま九は
類似物を含む。ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジオキソ
ラン（ＤＩＯＸ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）ハ
、液状３Ｍｅ２０ｘ中に溶解される金属塩との相客性及
び電池成分に対する化学不活性の故に好ましい共溶媒で
あス。更に詳しくは、この低粘度共溶媒の添加量は、高
電流電池中において使用するに適した水準まで粘度を低
下させるように、溶媒全量、即ち溶質を除く溶媒量に対
して約２０−〜約８０−の範囲内とすることができる。
媒は、テトラヒドロフラン（ｔＨＩＦ） 、メチル置換
テトラヒドロフラン（Ｍｅｔ−ＴＨＦ） 、ｉオキソラ
ン（ＤＩＯＸ）、ジメトキシエタン（１）ＭＥ）ま九は
類似物を含む。ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジオキソ
ラン（ＤＩＯＸ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）ハ
、液状３Ｍｅ２０ｘ中に溶解される金属塩との相客性及
び電池成分に対する化学不活性の故に好ましい共溶媒で
あス。更に詳しくは、この低粘度共溶媒の添加量は、高
電流電池中において使用するに適した水準まで粘度を低
下させるように、溶媒全量、即ち溶質を除く溶媒量に対
して約２０−〜約８０−の範囲内とすることができる。
本発明において使用されるイオン化溶質は、１種または
複数の溶媒中に溶解されたときにイオン伝導性溶液を生
じる単塩または複塩またはその混合−、例えばＬｉＣＦ
３８０３またはＬｉＣＩＯ４とすることができる。有用
な溶質は無機または有機のルーイスの酸と無機イオン化
性塩との錯化合物である。
複数の溶媒中に溶解されたときにイオン伝導性溶液を生
じる単塩または複塩またはその混合−、例えばＬｉＣＦ
３８０３またはＬｉＣＩＯ４とすることができる。有用
な溶質は無機または有機のルーイスの酸と無機イオン化
性塩との錯化合物である。
使用するための唯一の要件は、その塩が単塩であれ複塩
であれ、使用される単数または複数の溶媒と相客性であ
って、十分にイオン伝導性の溶液を生じることである。
であれ、使用される単数または複数の溶媒と相客性であ
って、十分にイオン伝導性の溶液を生じることである。
酸及び塩基のルーイス概念または電子概念によれば、活
性水素を含有しない多くの物質が酸または電子ダシレッ
ト受容体として作用することができる。塩基概念は化学
文献に記載されている（ジャーナルオゾザフランクリン
イン４ニート、第２２６巻、１９３８年、７月／１２月
、ｐｐ、２９３〜３１３ 、Ｇ、Ｎ、ルーイス著）。
性水素を含有しない多くの物質が酸または電子ダシレッ
ト受容体として作用することができる。塩基概念は化学
文献に記載されている（ジャーナルオゾザフランクリン
イン４ニート、第２２６巻、１９３８年、７月／１２月
、ｐｐ、２９３〜３１３ 、Ｇ、Ｎ、ルーイス著）。
これらの錯化合物が溶媒中において作動する推定反応機
構は詳細に米国特許第３，５４２．６０２号において記
載されている。この場合、ルーイスの酸とイオン化性塩
との間く形成された錯化合物または複塩が成分のいずれ
か単独よりも安定したエンティティを生じるものと推定
されている。
構は詳細に米国特許第３，５４２．６０２号において記
載されている。この場合、ルーイスの酸とイオン化性塩
との間く形成された錯化合物または複塩が成分のいずれ
か単独よりも安定したエンティティを生じるものと推定
されている。
本発明において使用するに適した代表的ルーイスの酸は
、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化アルミ
ニウム、五塩化アンチモン、四塩化ジルコニウム、五塩
化リン、フッ化ホウ素、塩化ホウ素及び臭化ホウ素であ
る。
、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化アルミ
ニウム、五塩化アンチモン、四塩化ジルコニウム、五塩
化リン、フッ化ホウ素、塩化ホウ素及び臭化ホウ素であ
る。
ルーイスの酸と共に使用されるイオン化性塩はフッ化リ
チウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硫化リチウム、
７ツ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウムビ
ッツ化カリウム、塩化カリウム及び臭化カリウムである
。
チウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硫化リチウム、
７ツ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウムビ
ッツ化カリウム、塩化カリウム及び臭化カリウムである
。
当業者は明白なように、ルーイスの酸及ヒ無機イオン化
性塩から成る複塩そのものを使用することができ、ある
いはそれぞれの成分を別々に溶媒に対して添加して、そ
の場で複塩またはイオンを形成することができる。この
ような複塩の一例は７ツ化ホウ素とフッ化リチウムとの
組合せによって四フッ素ホウ酸リチウムを生じることに
よって形成されたものである。
性塩から成る複塩そのものを使用することができ、ある
いはそれぞれの成分を別々に溶媒に対して添加して、そ
の場で複塩またはイオンを形成することができる。この
ような複塩の一例は７ツ化ホウ素とフッ化リチウムとの
組合せによって四フッ素ホウ酸リチウムを生じることに
よって形成されたものである。
本発明において使用される七ノぐレータは、電池系中に
おいて化学的に不活性また不溶のものであって、液状電
解質を透過させて電池負極と接触させ、このようＫして
負極と正極との間のイオン伝送路を作る程度の多孔度を
有するものでなければならない。
おいて化学的に不活性また不溶のものであって、液状電
解質を透過させて電池負極と接触させ、このようＫして
負極と正極との間のイオン伝送路を作る程度の多孔度を
有するものでなければならない。
電池の容器ハウジングは不銹鋼、または電池物質と接触
し九際に腐食またはその他の劣化を生じないその他の導
電性物質から成ることができる。
し九際に腐食またはその他の劣化を生じないその他の導
電性物質から成ることができる。
電池の７タ部材と缶体との間に配置される絶縁部材は、
電池成分の存在において安定なものでなければならず、
ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プロ
ピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、パ
ーフルオロアルコキシ重合体、ポリ−ニール、ポリエチ
レン、ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロンなどの物
質から選定することができる。
電池成分の存在において安定なものでなければならず、
ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン−プロ
ピレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、パ
ーフルオロアルコキシ重合体、ポリ−ニール、ポリエチ
レン、ポリエチレン、ポリスチレン、ナイロンなどの物
質から選定することができる。
実施例
浅いくぼみを有する不銹銅底板の中に１電池成分を配置
し、その中に弾発された不銹鋼板を配置して平型電池を
作った。電池成分は、０．１８０インチの全厚さを有す
る４枚の０．３７５インチ径のりチウムディスク（０，
１７４ｇ）（余分量の負極物質に対応）と、約４０容量
チの１，３−ジオキソラン、約頷容ｔチの１．２−−、
’メトキシエタン（ＤＭＥ）、および約（資）容量チの
３Ｍ５２０ｘｆラス約０．１チのジメチルイソキサゾー
ル（ＤＭｒ ）から成シＩ Ｍｌ、ｉ ＣＦ３８０３を
含有する電解質的０．５Ｒノと、電解質の一部を吸収し
た０、４５インチ径の多孔性不織ポリプロピレン七ノで
レータ（０，０１インチ厚さ）と、５９チの固体ノにツ
キングを有する正極を成すよう〈圧縮され九正極ミック
ス０．３０２ｇとによって構成されていた。
し、その中に弾発された不銹鋼板を配置して平型電池を
作った。電池成分は、０．１８０インチの全厚さを有す
る４枚の０．３７５インチ径のりチウムディスク（０，
１７４ｇ）（余分量の負極物質に対応）と、約４０容量
チの１，３−ジオキソラン、約頷容ｔチの１．２−−、
’メトキシエタン（ＤＭＥ）、および約（資）容量チの
３Ｍ５２０ｘｆラス約０．１チのジメチルイソキサゾー
ル（ＤＭｒ ）から成シＩ Ｍｌ、ｉ ＣＦ３８０３を
含有する電解質的０．５Ｒノと、電解質の一部を吸収し
た０、４５インチ径の多孔性不織ポリプロピレン七ノで
レータ（０，０１インチ厚さ）と、５９チの固体ノにツ
キングを有する正極を成すよう〈圧縮され九正極ミック
ス０．３０２ｇとによって構成されていた。
正極ミックスは、０．２２６６ｇの三硫化アンチモン（
Ｓｂ、Ｓ３）と、０．０３９５ｇの黒鉛、と、０．００
８５ｇのアセチレンブラックと、０．０２７１ｇのポリ
テトラフルオロエチレンとから成っていた。この電池を
１５に一オーム負荷を通して放電させ、時間に対して測
定された電圧を付図に示した。更に、それぞれの時期に
、ＩＫ−オーム負荷を通して約２秒間電池を放電しくノ
ソルス放電）、観察され念電圧を第１図において１＋”
で示した点で表示した。この実施例から明らかなように
、本発明の電池は４０日以上の間、比較的単一電位の放
電を成し、１．２ボルトカツトオフまで１０７ミリアン
ペア／時を放電した。５ｂ２８３についての６−電子放
電反応に基づいて、この電池はその理論容量の１００％
を放出した。
Ｓｂ、Ｓ３）と、０．０３９５ｇの黒鉛、と、０．００
８５ｇのアセチレンブラックと、０．０２７１ｇのポリ
テトラフルオロエチレンとから成っていた。この電池を
１５に一オーム負荷を通して放電させ、時間に対して測
定された電圧を付図に示した。更に、それぞれの時期に
、ＩＫ−オーム負荷を通して約２秒間電池を放電しくノ
ソルス放電）、観察され念電圧を第１図において１＋”
で示した点で表示した。この実施例から明らかなように
、本発明の電池は４０日以上の間、比較的単一電位の放
電を成し、１．２ボルトカツトオフまで１０７ミリアン
ペア／時を放電した。５ｂ２８３についての６−電子放
電反応に基づいて、この電池はその理論容量の１００％
を放出した。
本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その
主旨の範囲内において任意変更実施できる。
主旨の範囲内において任意変更実施できる。
付図は実施例に記載された電波の放電特性を示すグラフ
である。
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、負極と、有機溶媒を主成分とする電解質溶液と、正
極とを含み、前記正極は三硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ３
）を含有する非水性電池。 ２゜正極は結合剤を含有する特許請求の範囲第１項の非
水性電池。 ３、正極は導電剤を含有する特許請求の範囲第１項によ
る非水性電池。 ４、正極は炭素ｉたは黒鉛の導電剤および？リテトラフ
ルオロエチレンまたはエチレン−アクリル酸共重合体の
結合剤を含有する特許請求の範囲第１項による非水性電
池。 ５、前記の負極は、リチウム、カリウム、ナトリウム、
カルシウム、マグネシウムおよびその合金から成るグル
ープから選定される特許請求の範囲第１項、第２項、第
３項または第４項のいずれかによる電池。 ６、有機溶媒は３−メチル−２−オキサゾリドン、１．
３−ジオキソラン、および１．２−ジメトキシエタンか
ら成るグループから選定された少くとも１種の溶媒を含
む特許請求の範囲第５項の非水性電池。 ７、有機溶媒は３−メチル−２−オキサゾリドン、１．
３−ジオキソラン訃よびＬ２−ジメトキシエタンを含む
特許請求の範囲第５項の非水性電池。 ８、負極はリチウムであり、電解質溶液は３−メチル−
２−オキサゾリドン、１．３−ジオキソランおよび１．
２−ジメトキシエタンの中に溶解されたＬｉＣＦ、８０
．を含む特許請求の範囲第１項の非水性電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/306,905 US4385103A (en) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Nonaqueous cell having an antimony trisulfide cathode |
| US306905 | 1981-09-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866264A true JPS5866264A (ja) | 1983-04-20 |
Family
ID=23187385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57167719A Pending JPS5866264A (ja) | 1981-09-29 | 1982-09-28 | 三硫化アンチモン正極を有する非水性電池 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4385103A (ja) |
| JP (1) | JPS5866264A (ja) |
| CH (1) | CH650105A5 (ja) |
| DE (1) | DE3235941C2 (ja) |
| FR (1) | FR2513816A1 (ja) |
| GB (1) | GB2106704B (ja) |
| HK (1) | HK89785A (ja) |
| SG (1) | SG66385G (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024043271A1 (ja) | 2022-08-24 | 2024-02-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム一次電池 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0138056B1 (en) * | 1983-09-19 | 1987-12-23 | Eveready Battery Company, Inc. | Nonaqueous cell with a novel organic electrolyte |
| JPS60160563A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-22 | Toshiba Battery Co Ltd | 非水電解液電池用正極の製造法 |
| US4560630A (en) * | 1984-09-27 | 1985-12-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Rechargeable lithium cell having an electrolyte comprising 4-butyrolactone in dimethoxyethane |
| DE3637146A1 (de) * | 1985-11-01 | 1987-05-07 | Nippon Telegraph & Telephone | Lithium-sekundaerbatterie |
| US5351164A (en) * | 1991-10-29 | 1994-09-27 | T.N. Frantsevich Institute For Problems In Materials Science | Electrolytic double layer capacitor |
| WO1993009571A1 (en) * | 1991-10-29 | 1993-05-13 | Wilcoxon, Benton, H. | Energy storage device |
| IL103580A0 (en) * | 1991-10-29 | 1993-03-15 | Ivan D Kozmik | Energy storage device |
| US5776635A (en) * | 1996-09-16 | 1998-07-07 | Wilson Greatbatch Ltd. | Ternary solvent nonaqueous organic electrolyte for alkali metal electrochemical cells |
| CN106025272B (zh) * | 2016-06-27 | 2018-11-30 | 陕西科技大学 | 一种钠离子电池负极用花状结构Sb2S3材料及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963516A (en) * | 1974-02-26 | 1976-06-15 | Westinghouse Electric Corporation | High energy density fused salt battery and cathode for use therein |
| US3959012A (en) * | 1974-04-25 | 1976-05-25 | P. R. Mallory & Co., Inc. | Composite cathode materials for solid state batteries |
| US3988164A (en) * | 1974-04-25 | 1976-10-26 | P. R. Mallory & Co., Inc. | Cathode material for solid state batteries |
| DE2606915C3 (de) * | 1975-02-25 | 1979-09-20 | Union Carbide Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Galvanisches Element mit einem nicht wäßrigen Elektrolyten |
| US3933520A (en) * | 1975-04-03 | 1976-01-20 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method of preparing electrodes with porous current collector structures and solid reactants for secondary electrochemical cells |
| DE2516703C3 (de) | 1975-04-16 | 1980-08-21 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Galvanisches Element mit einer negativen Elektrode aus Leichtmetall, einem nichtwässrigen Elektrolyten und einer positiven Elektrode |
| US4057678A (en) * | 1977-03-16 | 1977-11-08 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Molten salt battery having inorganic paper separator |
| US4258109A (en) * | 1977-04-25 | 1981-03-24 | Duracell International Inc. | Solid state cells |
| US4229509A (en) * | 1979-04-09 | 1980-10-21 | Esb Technology Company | Non-aqueous primary battery having a bismuth (III) sulfide cathode |
| US4223079A (en) * | 1979-04-09 | 1980-09-16 | Esb Technology Company | Non-aqueous primary battery having a stannous sulfide cathode |
-
1981
- 1981-09-29 US US06/306,905 patent/US4385103A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-09-28 GB GB08227579A patent/GB2106704B/en not_active Expired
- 1982-09-28 CH CH5704/82A patent/CH650105A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-09-28 FR FR8216291A patent/FR2513816A1/fr not_active Withdrawn
- 1982-09-28 JP JP57167719A patent/JPS5866264A/ja active Pending
- 1982-09-29 DE DE3235941A patent/DE3235941C2/de not_active Expired
-
1985
- 1985-09-09 SG SG66385A patent/SG66385G/en unknown
- 1985-11-14 HK HK897/85A patent/HK89785A/xx unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024043271A1 (ja) | 2022-08-24 | 2024-02-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | リチウム一次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2106704A (en) | 1983-04-13 |
| GB2106704B (en) | 1984-11-21 |
| CH650105A5 (fr) | 1985-06-28 |
| DE3235941C2 (de) | 1987-04-30 |
| SG66385G (en) | 1986-06-13 |
| US4385103A (en) | 1983-05-24 |
| FR2513816A1 (fr) | 1983-04-01 |
| DE3235941A1 (de) | 1983-04-21 |
| HK89785A (en) | 1985-11-22 |
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