JPS587771A - 放電時の電池膨張を制御するための固体正極物質混合物を有する電池 - Google Patents
放電時の電池膨張を制御するための固体正極物質混合物を有する電池Info
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- JPS587771A JPS587771A JP57111408A JP11140882A JPS587771A JP S587771 A JPS587771 A JP S587771A JP 57111408 A JP57111408 A JP 57111408A JP 11140882 A JP11140882 A JP 11140882A JP S587771 A JPS587771 A JP S587771A
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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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】
発明の分野
本発明は電池に関するものであり、特に電池放電中に正
極が膨張し負極が収縮し、また正極は電池放電中に相異
る膨張係数を示す少くとも２種の固体活物質から成り、
これらの固体活物質は、正極活物質の混合物が放電中に
負極の体積収縮に実質的に等しい体積膨張を示す様に選
定されることによって電池ハウジング中のねじれを有効
にまた実質的に防止する様にした電池に関するものであ
る。
極が膨張し負極が収縮し、また正極は電池放電中に相異
る膨張係数を示す少くとも２種の固体活物質から成り、
これらの固体活物質は、正極活物質の混合物が放電中に
負極の体積収縮に実質的に等しい体積膨張を示す様に選
定されることによって電池ハウジング中のねじれを有効
にまた実質的に防止する様にした電池に関するものであ
る。
発明の背景
ノリテリは、ラジオ、補聴器、腕時計、計算器など多く
のポータプル型電子装置の一次゛砿源となった。これら
の電子装置全体をできるだけコンｉＲり）Ｋ保持するた
め、これらの電子装置はその電源としてのミニチュア・
リテリな収容１金ためのキャピテイを備える様に設計さ
れるのが通常である。このキャビティは、７９ツテリが
その内部にピッタリと配置されて装置内部の適当な端子
と電子接、触χ成す様に作られるのが通常である。この
撞のバッテリを像装置を使用する際の主要な問題点は、
バッテリが膨張した時に装置のキャビティ内部につまっ
て、装置に対して損害を与える場合のありことである。
のポータプル型電子装置の一次゛砿源となった。これら
の電子装置全体をできるだけコンｉＲり）Ｋ保持するた
め、これらの電子装置はその電源としてのミニチュア・
リテリな収容１金ためのキャピテイを備える様に設計さ
れるのが通常である。このキャビティは、７９ツテリが
その内部にピッタリと配置されて装置内部の適当な端子
と電子接、触χ成す様に作られるのが通常である。この
撞のバッテリを像装置を使用する際の主要な問題点は、
バッテリが膨張した時に装置のキャビティ内部につまっ
て、装置に対して損害を与える場合のありことである。
電池の全体寸法の膨張またはその他のひずみの原因は電
池放電中または電池の乱用放電条件における正極のｍ機
にある。しｌえは。
池放電中または電池の乱用放電条件における正極のｍ機
にある。しｌえは。
非水性リチウム／固体正極系においては、放電中に正極
がｍ張して電池の負極区画の中に移動丁Φことがある。
がｍ張して電池の負極区画の中に移動丁Φことがある。
特に、電池成分の・９ランスが不適当な場合、あるいは
電池の乱用条件においては、この様な正極膨張が電池の
ひずみ（膨張）を生じ、このことが電池を使用した電子
装置に対して損害を与える。この型の電池ひずみは正極
の物理的膨張によるものであるから、電池の全体的ひず
みを最小限にする１つの方法は、正極の膨張Ｖ収容する
ために電池の内部に空隙またはキャビティを備えるにあ
る。ミニチェア化に切替えられた電子技術においては、
電源を使用した装置のサイズを縮小するため電源をミニ
チュア型パッケージの中和格納する必要がある。従って
、電極の膨張な収容するために電池系の中にキャビティ
を備えることは経済的に適当でない。
電池の乱用条件においては、この様な正極膨張が電池の
ひずみ（膨張）を生じ、このことが電池を使用した電子
装置に対して損害を与える。この型の電池ひずみは正極
の物理的膨張によるものであるから、電池の全体的ひず
みを最小限にする１つの方法は、正極の膨張Ｖ収容する
ために電池の内部に空隙またはキャビティを備えるにあ
る。ミニチェア化に切替えられた電子技術においては、
電源を使用した装置のサイズを縮小するため電源をミニ
チュア型パッケージの中和格納する必要がある。従って
、電極の膨張な収容するために電池系の中にキャビティ
を備えることは経済的に適当でない。
過度の正極膨張の他の欠点は、セ・臂レータを介して負
極に加えられる正極の応力の増大が電池の抵抗特性を変
更させ、その結果、若干の電池用途膨張が生じ、これが
電池ｔ−膨張させ、また放電中の低給電および／または
電池のノルス発生能カの早期の減退を生じる。同様にし
て、正極の膨張が不十分であれば正極と負極との間の連
続的適正接触を生じないので、これもまた電池の抵抗特
性の変動を生じるであろう。
極に加えられる正極の応力の増大が電池の抵抗特性を変
更させ、その結果、若干の電池用途膨張が生じ、これが
電池ｔ−膨張させ、また放電中の低給電および／または
電池のノルス発生能カの早期の減退を生じる。同様にし
て、正極の膨張が不十分であれば正極と負極との間の連
続的適正接触を生じないので、これもまた電池の抵抗特
性の変動を生じるであろう。
従って、本発明の主要な目的は、放電中の負極の体積収
縮に実質的に等しい程度に体積膨張する固体正極活物質
混合物を使用したコンパクトな電池組立体を成して実質
一定体積の電池を提供するにある。
縮に実質的に等しい程度に体積膨張する固体正極活物質
混合物を使用したコンパクトな電池組立体を成して実質
一定体積の電池を提供するにある。
本発明の他の目的は、装置中において有効放電期間中和
過度に膨張しない電池を提供するＫある。
過度に膨張しない電池を提供するＫある。
本発明の他の目的は、リチウム負極および放電中に％質
的に体積一定の適当な電解質と共Ｋ。
的に体積一定の適当な電解質と共Ｋ。
ＣｕＯとＦｅｄ２の物理的混合物から成る正極を有する
電池な提供するＫある。
電池な提供するＫある。
本発明の他の目的は、リチウム負極および放電中に実質
的に体積一定の適当な電解質と共和。
的に体積一定の適当な電解質と共和。
Ｂｉ２Ｏ，とＦ＠Ｓ２との物理的混合物から成る正極を
有する電池を提供する忙ある。
有する電池を提供する忙ある。
前記の目的およびその他の目的は下記の説明から更に明
かとなろう。
かとなろう。
発明の要約
本発明は消耗性負極と、電池放電中に膨張″″ｇ″る正
極と、電解質とを含む電池に関するものであって、前記
の正極は少くとも二種の固体正極活物質の物理的混合物
を含み、この場合、第１園体正極活物質は電池の放電中
和負極の体積収縮以上に膨張し、また第２固体正極活物
質は電池放電中に第１固体正極活物質の体積膨張以下に
体積膨張し前記の固体正極活物質は、電池放電中和固体
正極活物質の混合物の体積膨張が負極の体積収縮と実質
的に等しくなる様に選定され、これにより電池の放電中
に正極／負極組立体について実質一定の体。
極と、電解質とを含む電池に関するものであって、前記
の正極は少くとも二種の固体正極活物質の物理的混合物
を含み、この場合、第１園体正極活物質は電池の放電中
和負極の体積収縮以上に膨張し、また第２固体正極活物
質は電池放電中に第１固体正極活物質の体積膨張以下に
体積膨張し前記の固体正極活物質は、電池放電中和固体
正極活物質の混合物の体積膨張が負極の体積収縮と実質
的に等しくなる様に選定され、これにより電池の放電中
に正極／負極組立体について実質一定の体。
積を成すようにした電池に関するものである。好ましく
は、第２正極活吻質は負極の体積収縮以下に体積膨張し
なければならない。
は、第２正極活吻質は負極の体積収縮以下に体積膨張し
なければならない。
本明細警において使用され６″消耗性負極”という用語
は、電池化学的に酸化されることによってその輪郭の変
化を生じ、例えば収縮し、あるいは厚さまたは体積にお
いて減少する電極を意味するものとする。
は、電池化学的に酸化されることによってその輪郭の変
化を生じ、例えば収縮し、あるいは厚さまたは体積にお
いて減少する電極を意味するものとする。
本明細書において使用される１正極”という用語は、放
電中鎖電気化学的に還元されまた体積の増大する電極を
意味するものとする。
電中鎖電気化学的に還元されまた体積の増大する電極を
意味するものとする。
好ましくは、正極活物質は、電池の負極に対する各正極
物質の動作電圧が相互に０．３／ルトの範囲内にある様
に！Ｉ定されなければならない。これは、電池の大抵の
用途において夫質単電位の電圧出力を保証するであろう
。もし正極活物質の電圧出力の不一致が大きすぎると、
二重′電圧出方となり、これは電池の用途を著しく制限
する。更に好ましくは、固体正極活物質は同時酌に放電
しなければならない。
物質の動作電圧が相互に０．３／ルトの範囲内にある様
に！Ｉ定されなければならない。これは、電池の大抵の
用途において夫質単電位の電圧出力を保証するであろう
。もし正極活物質の電圧出力の不一致が大きすぎると、
二重′電圧出方となり、これは電池の用途を著しく制限
する。更に好ましくは、固体正極活物質は同時酌に放電
しなければならない。
放電中に正極全体の体積膨張が負極の体積膨張と実質的
に一致する様に正極活物質を適当に選定することは、Ｉ
Ｅ電池ハウジングひずみを実質的に除去することにより
、′を池を使用する装置に対する損害を防止する。また
、正極の膨張による電池ハウジングのひずみを実質的に
除去することにより、電池の有効寿命中、電池のシール
がｉｉ＊に保持される。放電中の電池成分の実質一定の
体積を保持するＣとにおいて同様に重要なこと、または
第１に重要なことは、負極／セパレータおよびセパレー
タ／正極の界面面積がすぐれた電気接触を生じる様に保
持されて電池を効果的に作動させることである。
に一致する様に正極活物質を適当に選定することは、Ｉ
Ｅ電池ハウジングひずみを実質的に除去することにより
、′を池を使用する装置に対する損害を防止する。また
、正極の膨張による電池ハウジングのひずみを実質的に
除去することにより、電池の有効寿命中、電池のシール
がｉｉ＊に保持される。放電中の電池成分の実質一定の
体積を保持するＣとにおいて同様に重要なこと、または
第１に重要なことは、負極／セパレータおよびセパレー
タ／正極の界面面積がすぐれた電気接触を生じる様に保
持されて電池を効果的に作動させることである。
まず正極活物質のいずれか１つのみをそれぞれ含有した
複数の電池を放電し、次に各電池の放電性能と全体の外
観を検査し、そののち、低い電気化学性能と電池膨張を
示す電池の中の正極活物質を、温度の膨張を示さない電
池中の正極活物質と物理的に混合し、これら二重の正極
活物質の物理的混合物を通常の方法で電池の中和組合せ
、次にこの電池ン放直すること和よって本発明は容易に
達成される。その放電の結果は、電池ハウジング中のひ
ずみを有効に防止するために使用されるべき最適混合物
を示すであろう。
複数の電池を放電し、次に各電池の放電性能と全体の外
観を検査し、そののち、低い電気化学性能と電池膨張を
示す電池の中の正極活物質を、温度の膨張を示さない電
池中の正極活物質と物理的に混合し、これら二重の正極
活物質の物理的混合物を通常の方法で電池の中和組合せ
、次にこの電池ン放直すること和よって本発明は容易に
達成される。その放電の結果は、電池ハウジング中のひ
ずみを有効に防止するために使用されるべき最適混合物
を示すであろう。
Ｆｅｄ２／Ｌｉ電池系においては、特に低ドレン（１２
０ミリアンペア時容′ｊＩｋｖｃ対して１５０にオーム
負荷）で放電する際に、正極は電池ハウジングなひずま
せる程度まで過度Ｋｌｌ′ｇｋＬ、放電中に電池の・臂
ルス発生能カを低減させまたは早期に減少させる。パル
ス発生能力とは、電池が短時間づつ反復的に、承認され
うる電圧で比較的高い電源ドレンな保持する能力である
。放電中ＫＦｅｓ２よりも体積膨張の少いＣｕＱを添加
することＫよって得られる混合物は、リチウム電池中に
おいて使用可能であり、また同一の放電条件のもとに正
極として単独で使用されるＦｅｄ２よりも膨張率が低い
。 。
０ミリアンペア時容′ｊＩｋｖｃ対して１５０にオーム
負荷）で放電する際に、正極は電池ハウジングなひずま
せる程度まで過度Ｋｌｌ′ｇｋＬ、放電中に電池の・臂
ルス発生能カを低減させまたは早期に減少させる。パル
ス発生能力とは、電池が短時間づつ反復的に、承認され
うる電圧で比較的高い電源ドレンな保持する能力である
。放電中ＫＦｅｓ２よりも体積膨張の少いＣｕＱを添加
することＫよって得られる混合物は、リチウム電池中に
おいて使用可能であり、また同一の放電条件のもとに正
極として単独で使用されるＦｅｄ２よりも膨張率が低い
。 。
Ｃｕｂ−ｉｔ正極活物質の混合物の重量に対して約３５
％〜約７５％の量を添加され、好ましくは約４５％〜約
団重量％の量を添加されなければならない。
％〜約７５％の量を添加され、好ましくは約４５％〜約
団重量％の量を添加されなければならない。
本発明において使用される他の電池系はリチウム負極と
共［Ｂ−〇、とＦｅｄ２との混合物を使用する。好まし
くは、Ｂ−〇、は正極活物質の重量の約１０％〜約７５
％、更に好ましくは約４０％〜６０％の量を添加される
。リチウム負極および電解質溶液と共和前述の量のＢ
Ｉ ｚＯｓ ／Ｆｅ Ｓ ｇ 正極混合物を使用すれ
ば電池の有効放電寿命中、実質一定の全体積を有する電
池が得られる。
共［Ｂ−〇、とＦｅｄ２との混合物を使用する。好まし
くは、Ｂ−〇、は正極活物質の重量の約１０％〜約７５
％、更に好ましくは約４０％〜６０％の量を添加される
。リチウム負極および電解質溶液と共和前述の量のＢ
Ｉ ｚＯｓ ／Ｆｅ Ｓ ｇ 正極混合物を使用すれ
ば電池の有効放電寿命中、実質一定の全体積を有する電
池が得られる。
非水性電池系において適当なＩＥ正極活物質、θ〜１．
１の範囲のＸのＣＰｘ、 Ｃ２Ｆ’、Ｖ２Ｏ，、ＷＯ２
゜Ｐｂ、Ｂｉ、０５． ＭｏＯ２，Ｂｉ、Ｏ，などの金
属酸化物、鉛酸化物（例えば、 ｐｂ３ｏ、およびｐｂ
ｏ）、 コＡルト酸化物、ＭｎＯ２，銅酸化物（例えば
ＣｕＯなど）。
１の範囲のＸのＣＰｘ、 Ｃ２Ｆ’、Ｖ２Ｏ，、ＷＯ２
゜Ｐｂ、Ｂｉ、０５． ＭｏＯ２，Ｂｉ、Ｏ，などの金
属酸化物、鉛酸化物（例えば、 ｐｂ３ｏ、およびｐｂ
ｏ）、 コＡルト酸化物、ＭｎＯ２，銅酸化物（例えば
ＣｕＯなど）。
Ｃｕｂ、 ＣａＢ６． Ｉｎ２ｇ、、 Ｆｅｄ、Ｆｅｄ
２． Ｎｉ８などの金属硫化物、 Ａｇ２Ｃｒｙ、など
の金属クロム酸塩。
２． Ｎｉ８などの金属硫化物、 Ａｇ２Ｃｒｙ、など
の金属クロム酸塩。
ＰｂＦ２などの金属ハロゲン化物、 Ａｇ、ＰＯ，など
の金属リン酸塩、およびＣｕ８ｏ４などの金属硫酸塩を
含むが、少≦とも２種の正極活物質を特に選定するのは
、これら正極活物質の混合物全体が特定の負極の収縮と
実質的に等しい膨張を示す様なその膨張特性に依存して
いる。適当な組合せの例は下記の通りである。
の金属リン酸塩、およびＣｕ８ｏ４などの金属硫酸塩を
含むが、少≦とも２種の正極活物質を特に選定するのは
、これら正極活物質の混合物全体が特定の負極の収縮と
実質的に等しい膨張を示す様なその膨張特性に依存して
いる。適当な組合せの例は下記の通りである。
Ｆｅｄ２＋ Ｃｕ０
Ｆｅｄ２＋ Ｂｉ□０゜
Ｐｅ５２＋ Ｐｂ２Ｂｉ、０゜
Ｆｅ５ｚ ＋ Ｐｂ３０４
ＦｅＳ２ ＋ＣｕＯ＋ Ｂｔ２０゜
Ｆｅｄ、 ＋ ｃｕｏ ＋ Ｐｂ、Ｏ。
Ｆｅ８２ ＋ ＣｕＯ＋ Ｃｏ５２
１１２８２ ＋ Ｃ０８２
ＦｅＳ２ ＋ ＣｕＯ＋ ｐｂ３ｏ４
本発明による非水性電池系において使用されるｌ１ｌｉ
＠性負極は消耗性金属であって、アルミニウム。
＠性負極は消耗性金属であって、アルミニウム。
アルカリ金属、アルカリ土金属、およびアルカリ金属と
アルカリ土金属の相互合金または他種金属との合金を含
む。この詳細な説明および特許請求の範囲において使用
される１合金”とは、混′合物。
アルカリ土金属の相互合金または他種金属との合金を含
む。この詳細な説明および特許請求の範囲において使用
される１合金”とは、混′合物。
リチウム−マグネシウムなどの固溶体、およびリチウム
モノアルンニドなどの金属間化合物を含むものとする。
モノアルンニド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、マグネシウムおよびそれらの合金である。
カルシウム、マグネシウムおよびそれらの合金である。
これらの好ましい負極物質のうち、リチウムがもっとも
好ましい。リチウムが電池の中に簡単に組込める延性金
属であることのほかＩＩＣ，＠Ｌの好ましい負極物質の
うちで最高のエネルギー／菖量比を有するからである。
好ましい。リチウムが電池の中に簡単に組込める延性金
属であることのほかＩＩＣ，＠Ｌの好ましい負極物質の
うちで最高のエネルギー／菖量比を有するからである。
非水性電池において使用される好ましい溶媒は。
スルホラン、クロトニトリル、ニトロベンゼンテトラヒ
ドロフラ／、１．３−ジオキソラン、３−メチル−２−
オキサゾリド／、プロピレンおよびエチレンカル−ネー
ト、ｒ−ブチロラクト／。
ドロフラ／、１．３−ジオキソラン、３−メチル−２−
オキサゾリド／、プロピレンおよびエチレンカル−ネー
ト、ｒ−ブチロラクト／。
エチレングリコールサルファイド、ジメチルサルファイ
ド、ジメチルスルホキシド１、および１．１−並びに１
．２−Ｘ）メトキシェタ／である。これらの好ましい溶
媒のうち、最良のものは３−メチル−２−オキサゾリド
ン、プロピレンおよびエチレンカルゼネー）、１．２−
ジメトキシエタン。
ド、ジメチルスルホキシド１、および１．１−並びに１
．２−Ｘ）メトキシェタ／である。これらの好ましい溶
媒のうち、最良のものは３−メチル−２−オキサゾリド
ン、プロピレンおよびエチレンカルゼネー）、１．２−
ジメトキシエタン。
および１，３−ジオキソランである。これらはノ９ツテ
リ成分に対して化学的に最も不活性であり、広い液状範
囲を有するからであり、また％にこれらは正ｍ椰質の高
度に有効な利用を可能とするからである。
リ成分に対して化学的に最も不活性であり、広い液状範
囲を有するからであり、また％にこれらは正ｍ椰質の高
度に有効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イオン化溶質は、１種または
複数の溶媒中和溶解された時にイオン醒導性浴液を生じ
る単１または複堪またはその混合物１例えばＬｉＣＦ、
８０． マｍ）ＸＬｉＣ１０４テ、＆４゜有゛１効な溶
質は、無機または有機のルイスの酸と無機イオン化性塩
との錯化合物を含む。使用上の唯一しることにある。酸
または塩基のル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（の物質が績、または電子ダブレッ
トの受体として作用することができる。この基本概念は
化学文献〜 に記載されている（ジャーナルオブフランクリンインス
チチュート、第２２６巻−７月／１２月号。
複数の溶媒中和溶解された時にイオン醒導性浴液を生じ
る単１または複堪またはその混合物１例えばＬｉＣＦ、
８０． マｍ）ＸＬｉＣ１０４テ、＆４゜有゛１効な溶
質は、無機または有機のルイスの酸と無機イオン化性塩
との錯化合物を含む。使用上の唯一しることにある。酸
または塩基のル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（の物質が績、または電子ダブレッ
トの受体として作用することができる。この基本概念は
化学文献〜 に記載されている（ジャーナルオブフランクリンインス
チチュート、第２２６巻−７月／１２月号。
１９３８年、ｐ、２９３〜３１３． Ｇ、Ｎ、ルイス著
）。
）。
本発明において使用されるセＡレータは、電池系の中で
化学的に不活性、また不溶であって、液状電解＊’ｅ透
過させて電池の負極と接触させ、負極と正極の間に電子
伝導路を成す程度の多孔度を有しなければならない。
化学的に不活性、また不溶であって、液状電解＊’ｅ透
過させて電池の負極と接触させ、負極と正極の間に電子
伝導路を成す程度の多孔度を有しなければならない。
電池の二部品容器へクジングは、不誘鋼、鉄、ニッケル
、ニッケルメッキ鋼、または電池材料と接触した時ＫＮ
４食その他の劣化を生じない他の導を性物質とすること
ができよう。
、ニッケルメッキ鋼、または電池材料と接触した時ＫＮ
４食その他の劣化を生じない他の導を性物質とすること
ができよう。
電池のカッ９一部材と缶体との関に配置される絶縁部材
は電池成分の存在において安定でなければならず、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
ン重合体、エチレンとフッ素化エチレン−プロピレンと
の共重合体、Ｉリクロロトリプルオロエチレン、ペルフ
ルオロ−アルコキシ重合体、ポリ−ニール、／リエチレ
ン、ポリプロピレン、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。
は電池成分の存在において安定でなければならず、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
ン重合体、エチレンとフッ素化エチレン−プロピレンと
の共重合体、Ｉリクロロトリプルオロエチレン、ペルフ
ルオロ−アルコキシ重合体、ポリ−ニール、／リエチレ
ン、ポリプロピレン、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
リチウム負極ディスクと、第１表および第２表に示す様
なＣｕｂ、 ＦｅＳ、またはその混合物を含有する結合
された正極ミックスと、３０容量％のジメトキシエタン
（ＤＭＥ）、３０容量％の３−メチル−２−オキサゾリ
ドン（３ｗｅ２ｏｘ）および旬容Ｉ％の１，３−ジオキ
ソランの混合物から成り溶質としてＩＭのＬｉＣＦ、Ｓ
ｏ、 Ｙ含有する非水性電解層とを使用して、０．４５
５インチ径および約０．１６５インチ高（１，１３１径
および約０．４０Ｑｌ高）の数個のミニチュア型メタン
電池を製作した。正極と負極との間にセルレータを配置
し【、これらの成分を容器の中に組立て、容器の頂部を
カバ一部材によって密封した。カッ９−と容器の界面の
間にナイ四ンガスケットを配置し、カバーを容器から電
子的に絶縁した。
なＣｕｂ、 ＦｅＳ、またはその混合物を含有する結合
された正極ミックスと、３０容量％のジメトキシエタン
（ＤＭＥ）、３０容量％の３−メチル−２−オキサゾリ
ドン（３ｗｅ２ｏｘ）および旬容Ｉ％の１，３−ジオキ
ソランの混合物から成り溶質としてＩＭのＬｉＣＦ、Ｓ
ｏ、 Ｙ含有する非水性電解層とを使用して、０．４５
５インチ径および約０．１６５インチ高（１，１３１径
および約０．４０Ｑｌ高）の数個のミニチュア型メタン
電池を製作した。正極と負極との間にセルレータを配置
し【、これらの成分を容器の中に組立て、容器の頂部を
カバ一部材によって密封した。カッ９−と容器の界面の
間にナイ四ンガスケットを配置し、カバーを容器から電
子的に絶縁した。
試料電池の各ロットの電池を２１℃で１５にオームの負
荷を通して放電した。各電池のミリアンペア時出力（ｍ
Ａｈ）、エネルギー密度（Ｗｈ／ｉｎ”）および物理的
高さの変動を観察し、そのデータを表３に示した。また
各ロフトの電池を３５”Ｃで１５０ Ｋオーム負荷を通
して放電した。各電池のミリアンペア時出力（ｍＡｈ）
、エネルギー密ＩＩ’ （Ｗｈ／轟ｎ３）および物理的
高さの変化を観察し、そのデータを表４に示した。表３
と表４のデータから明かな杼に、 ＣｕＯを含有する電
池の１張はＦｅｄ２のみを使用した電池の膨張より小で
ある。また１５０にオームドレンでの平均ミリアンペア
時は、正極としてＣｕＯまたはＦｅｄ２のみを使用した
電池よりも。
荷を通して放電した。各電池のミリアンペア時出力（ｍ
Ａｈ）、エネルギー密度（Ｗｈ／ｉｎ”）および物理的
高さの変動を観察し、そのデータを表３に示した。また
各ロフトの電池を３５”Ｃで１５０ Ｋオーム負荷を通
して放電した。各電池のミリアンペア時出力（ｍＡｈ）
、エネルギー密ＩＩ’ （Ｗｈ／轟ｎ３）および物理的
高さの変化を観察し、そのデータを表４に示した。表３
と表４のデータから明かな杼に、 ＣｕＯを含有する電
池の１張はＦｅｄ２のみを使用した電池の膨張より小で
ある。また１５０にオームドレンでの平均ミリアンペア
時は、正極としてＣｕＯまたはＦｅｄ２のみを使用した
電池よりも。
ＣｕＯとＦｅｄ２の恥−父混合物を使用した電池の場合
の方が高い。
の方が高い。
表 ３
Ａ １ ９３．１ １．４
２ ４．９３２ １１５．９ １．４１
６．０９３ １１２．０ １．４０
５．８４４ １１２．０ １．４０ ５．
８４Ｂ １ ８４．３ １．４
３ ４．４９２ １０２．９ １．４３
５．４．９３ １２２．２ １．４１
６．４２４ １１５．１ １．４２
６．０９Ｃ１１１５，０１，４Ｑ ６．００２
１２６．０ １．４０ ６．５７Ｄ
Ｉ １２３．０ １．４３
６．５５２ １２９．５ １，４２ ６．８
５Ｅ １ １２７．２ １．
４３ ６．７８２ ９Ｂ、６ １．４５
５．３３↑ 勺 １１）、υ １．４４
ｆｊ、１７顎電による高き０変動（ミル） １６２ １６１ １ １６１ １６１ ０ ＡＭ”平均電圧１
５２ １５０ ２
”’ト時１６５ １６０ ５ １６０ １５７ ３ １５８ １５５ ３ １５２ １４５ ７ 表 ４ Ａ １ １１９．２ １．５４
６．８４２ １１６．０ １．５４
６．６６Ｂ １ １２１．６
１．５７ ７．１１２ １２９．４ １
．５７ ７．５７ＣＩ １２０．８ １
．５８ ７．１１２ １２２．３ １．
５８ ７．２０Ｄ Ｉ １
２０．４ １．６４ ７．３６２ １１
１．７ １．６４ ６．８３ｇ
１ １２０．７ １．６４ ７．３８２
１１７．８ １．６４ ７．２０↑
１５１ １２０．０ １．６４ ７．３４１放
電による高さの変動（ミル） １６０ １５９ １ １６８ １６２ ６ Ｑワッ
ト時に測定された膨張度 １７１ １６５ ６ １６８ １６１ ７ １７３ １６３ １０ １６４ １５７ ７ １６３ １５６ ７ １７０ １６０ １０ １６６ １５７ ９
２ ４．９３２ １１５．９ １．４１
６．０９３ １１２．０ １．４０
５．８４４ １１２．０ １．４０ ５．
８４Ｂ １ ８４．３ １．４
３ ４．４９２ １０２．９ １．４３
５．４．９３ １２２．２ １．４１
６．４２４ １１５．１ １．４２
６．０９Ｃ１１１５，０１，４Ｑ ６．００２
１２６．０ １．４０ ６．５７Ｄ
Ｉ １２３．０ １．４３
６．５５２ １２９．５ １，４２ ６．８
５Ｅ １ １２７．２ １．
４３ ６．７８２ ９Ｂ、６ １．４５
５．３３↑ 勺 １１）、υ １．４４
ｆｊ、１７顎電による高き０変動（ミル） １６２ １６１ １ １６１ １６１ ０ ＡＭ”平均電圧１
５２ １５０ ２
”’ト時１６５ １６０ ５ １６０ １５７ ３ １５８ １５５ ３ １５２ １４５ ７ 表 ４ Ａ １ １１９．２ １．５４
６．８４２ １１６．０ １．５４
６．６６Ｂ １ １２１．６
１．５７ ７．１１２ １２９．４ １
．５７ ７．５７ＣＩ １２０．８ １
．５８ ７．１１２ １２２．３ １．
５８ ７．２０Ｄ Ｉ １
２０．４ １．６４ ７．３６２ １１
１．７ １．６４ ６．８３ｇ
１ １２０．７ １．６４ ７．３８２
１１７．８ １．６４ ７．２０↑
１５１ １２０．０ １．６４ ７．３４１放
電による高さの変動（ミル） １６０ １５９ １ １６８ １６２ ６ Ｑワッ
ト時に測定された膨張度 １７１ １６５ ６ １６８ １６１ ７ １７３ １６３ １０ １６４ １５７ ７ １６３ １５６ ７ １７０ １６０ １０ １６６ １５７ ９
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、消耗性負極と、電池放電中に膨張する正極と、電解
質とを含み、前記の正極は少くとも二種の固体正極活物
質の物理的混合物を含み、その中の第１固体正極活物質
は電池の放電中和負極の体積収縮以上に体積膨張し、ま
た第２固体正極活物質を工電池放電中に第１固体正極活
物質の体積膨張以下に体積膨張し、また前記の固体正極
活物質は、電池放電中にこの固体正極活物質の混合物の
体積膨張が負極の体積収縮に実質的に等しくなる様に選
定され、これにより電池の放電中に正極／負極組立体に
ついて実質一定の体積な成すようにした電池。 λ第２正極活物質は負極の体積収縮より小さい体積膨張
を示す特許請求の範囲第１項記載の電池。 ３、負極に対する各正極活物質の動作電圧は相互Ｋ Ｏ
，３−ルトの範囲内にある特許請求の範囲第１項記載の
電池。 ４、第１固体活物質はＦｅｄ２であり、第２固体活物質
はＢｉ２Ｏ３、Ｃｏｇ、お上びｃｕｏ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項または第
３項のいずれか記載の電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/278,903 US4379815A (en) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | Cell having mixed solid cathode materials for controlling cell expansion on discharge |
| US278903 | 1981-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587771A true JPS587771A (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=23066885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111408A Pending JPS587771A (ja) | 1981-06-29 | 1982-06-28 | 放電時の電池膨張を制御するための固体正極物質混合物を有する電池 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4379815A (ja) |
| EP (1) | EP0068230A1 (ja) |
| JP (1) | JPS587771A (ja) |
| AU (1) | AU551289B2 (ja) |
| BR (1) | BR8203679A (ja) |
| CA (1) | CA1169121A (ja) |
| IN (1) | IN158112B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6017860A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-29 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解液電池 |
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| JP2008525960A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-17 | エバレデイ バツテリ カンパニー インコーポレーテツド | 高放電容量のリチウム・バッテリ |
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-
1982
- 1982-06-02 IN IN421/DEL/82A patent/IN158112B/en unknown
- 1982-06-03 CA CA000404425A patent/CA1169121A/en not_active Expired
- 1982-06-11 EP EP82105118A patent/EP0068230A1/en not_active Withdrawn
- 1982-06-24 BR BR8203679A patent/BR8203679A/pt unknown
- 1982-06-28 JP JP57111408A patent/JPS587771A/ja active Pending
- 1982-06-28 AU AU85377/82A patent/AU551289B2/en not_active Ceased
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| AU8537782A (en) | 1983-01-06 |
| BR8203679A (pt) | 1983-06-21 |
| IN158112B (ja) | 1986-09-06 |
| EP0068230A1 (en) | 1983-01-05 |
| AU551289B2 (en) | 1986-04-24 |
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