JPS59171470A - 非水溶媒電池 - Google Patents

非水溶媒電池

Info

Publication number
JPS59171470A
JPS59171470A JP58045123A JP4512383A JPS59171470A JP S59171470 A JPS59171470 A JP S59171470A JP 58045123 A JP58045123 A JP 58045123A JP 4512383 A JP4512383 A JP 4512383A JP S59171470 A JPS59171470 A JP S59171470A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
porous carbon
battery
black
substance
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.)
Granted
Application number
JP58045123A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH022270B2 (ja
Inventor
Shuji Yamada
修司 山田
Takahisa Osaki
隆久 大崎
Kiyoshi Mitsuyasu
光安 清志
Yuichi Sato
祐一 佐藤
Kazuya Hiratsuka
和也 平塚
Yoshiyasu Aoki
青木 良康
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.)
Toshiba Corp
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Toshiba Corp
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 Toshiba Battery Co Ltd, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP58045123A priority Critical patent/JPS59171470A/ja
Priority to DE8484100066T priority patent/DE3485349D1/de
Priority to EP19840100066 priority patent/EP0118657B1/en
Priority to CA000445273A priority patent/CA1222542A/en
Publication of JPS59171470A publication Critical patent/JPS59171470A/ja
Priority to US07/129,902 priority patent/US4767683A/en
Publication of JPH022270B2 publication Critical patent/JPH022270B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Primary Cells (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は非水溶媒電池に関し、特に正極の層成を改良し
た非水溶媒電池に係る。
〔発明の技術的背景〕
負極活物質としてリチウム、ナトリウムを用いた非水溶
媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、か
つ作動温度範囲が広いという特徴をもち、電卓、時計、
メモリのバ、クア、プ電源として多用されている。かか
る電池は負極、電解液、正極から構成されておシ、一般
に負極としてリチウムやナトリウムを、電解液としてブ
ローレンヵーデネート、γ−ブチロラクトン、ジメトキ
シエタンなどの非水溶媒中に過塩素酸リチウム、ホウす
ッ化リチウムなどの電解質を溶解してなる溶液を、正極
として二酸化マンガン、フ、化黒鉛を、夫々用いている
上述した電池の中でも負極にリチウムを用い、塩化チオ
ニル(SOCl2)を主正極活物質とした、いわゆるリ
チウム塩化チオニル系電池は特にエネルギー密度が高い
ために注目されている。この電池は、多孔質炭素体及び
金属集電体からなる正極を有し、一般に塩化リチウム(
LiC1)及び塩化アルミニウム(AlCl、 )を溶
解した塩化チオニル(SOCl2)を電解液として用い
ている。したがって、5OCI□は正極活物質と電解液
との双方を兼用している。こうした5OC12を正極活
物質とする電池においては、負極反応は負極金属が金属
イオンとして電解液中に溶解する反応であシ、一方正極
反応はその正極の一構成材である多孔質炭素体上で起と
シ、反応主成物が該多孔質炭素体表面に構成する反応で
ある。
ところで、上記リチウム塩化チオニル系電池に用いられ
る正極は、アセチレンブラックをポリテトラフルオロエ
チレン等のポリマー結着材と共に混合し、所定形状に成
形した後、乾燥して得た多孔質炭素体とこの多孔質炭素
体に圧着された金属集電体とから構成されている。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、従来の多孔質炭素体からなる正極を備え
た電池をおいては、電極反応が著しく阻害され、放電容
量が低下する。しかも、大電流放電では、低電流放電に
比べて放電効率が著しく低下するという欠点があった。
また、前記多孔質炭素体はその製造工程である成形体の
乾燥中において膨張が起こるため、正極を電池の缶体内
に挿入することが困難となる。
〔発明の目的〕
本発明は放電容量及び大電流放電時での放電効率が優れ
、かつ寸法安定性の優れた多孔質炭素体からなる正極を
備えた非水溶媒電池を提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
本発明者らは多種の炭素材の中で、鎖状を々す粒子の周
面に黒鉛結晶薄層が形成された構造のカーデンブラック
は極めて高い導電性、比表面積を有することに着目し、
このカー?ンプラ、りを主成分とする多孔質炭素体及び
該炭素体に圧着された金属集電体からなる正極を用いる
ことによって、極めて放電特性の優れた非水溶媒電池を
既に提案した。しかしながら、その後の研究によシ、前
記カーゲンブラックをプリマー結着剤と共に混練し、成
形した後、乾燥すると、その乾燥時に成形体の収縮、ひ
び割れが生じ、欠落が起こるという欠点があることがわ
かった。
そこで、本発明者らは上記欠点を踏えて更に鋭意研究を
重ねた結果、前記特殊な構造のカー?ンゾラ、りにアセ
チレンブラ、りを配合した混合物を主成分として多孔質
炭素体を形成することによりて、前記カーぎンブラ、り
の優れた特性を生かしつつ、その成形体の乾燥中での収
縮をアセチレンブラ、りの添加によシ相殺でき、放電容
量及び大電流放電時での放電効率が優れかつ寸法安定性
の優れた非水溶媒電池を見い出した。
上記粒子周辺に黒鉛結晶薄層が形成された鎖状構造のカ
ーがンブラ、りとアセチレンブラックとの配合割合は該
カーがンブラ、り20〜80重量%、アセチレンブラ、
り80〜20重量%にすることが望ましい。この理由は
カーゲンブラックの配合量を20重量%未満にすると、
そのカーデンブラックの優れた特性を充分に生かすこと
ができなくなるばかシか、他方の配合材5− であるアセチレンブラ、りが多くなシ多孔質炭素体が膨
張して寸法安定性の低下を招く恐れがある。かといって
、カーデンブラ、りの配合量が80重量%を越えると、
そのカー?ンブラ。
りによる乾燥中の収縮が顕在化して欠陥等の生じない多
孔質炭素体を得るのが困難となる。
また、上記正極は例えば以下に示す方法によ)製造され
る。まず前記特殊な構造のカーぎンプラ、りにアセチレ
ンブラ、りを配合し、この混合物にポリテトラフルオロ
エチレン等のポリマー結着材を添加混合した後、更にエ
チルアルコール等の有機溶剤を添加して充分に攪拌、混
練する。次いで、この混線物を金網、ノクンチメタル、
エキスバンドメタル等の金属集を体に圧着し、乾燥する
ことによシ正極を製造する。
〔発明の実施例〕
以下、本発明をリチウム塩化チオニル電池に適用した例
について第1図を参照して説明する。
実施例1 図中の1は負極端子を兼ねる上面が開口され6一 た例えばステンレス製の缶体である。この缶体1の内面
には金属リチウムからなる筒状の負極2が圧着されてい
る。この負極2の内側の缶体1内には正極3が該負極2
内面に配置されたガラス繊維の不織布から々るセパレー
タ4を介して設けられている。なお、正極3と缶体1底
面との間には絶縁紙5が介装されている。
前記正極3は次のような方法によシ造られたものである
。まず、粒子周辺に黒鉛結晶薄層が形成された鎖状構造
のカー?ンブラック(ケッチェンブラ、り;ライオンア
グゾ社製商品名)45重量%とアセチレ骨部ラ2245
重量係と?リテトラフルオロエチレン粉末10重量部と
を混合した後、該混合物にエタノールを混合物1g当シ
8プの割合で添加し、十分に混練した。
つづいて、との混練物を二、ケル製網体からなる金属集
電体6と共に該集電体6が内周面に配置されるように円
筒状に成形し、200℃の真空下で乾燥して同金属集電
体6の外周に円筒状の多孔質炭素体7を圧着して正極3
を製造しもまた、前記正極3上方の缶体1内には前記セ
パレータ4に支持された孔を有する絶縁紙8が配設され
ている。前記缶体1の開口部にはメタルトラ769がレ
ーデ溶接等によシ封着されている。このメタルトラ76
9の中心には穴10が開孔されている。前記缶体1内に
はLiAlC14を溶解したl、 8mol濃度の塩化
チオニル(SOCl2)溶液からなる電解液が前記メタ
ルトラf9の穴10を通して注入、収容されている。ま
た、前記メタルト、グ9の穴10には正極端子11がメ
タル−ガラス友シール材12により電気的に絶縁され、
固定されている。この正極端子11の下端は前記正極3
の金属集電体6に接続されている。
実施例2 ケッチェンブラック(ライオンアグゾ社製)2.5重量
%、アセチレンブラ、り65重量%及びプリテトラフル
オロエチレン粉末10重量%からなる混合物を用いた以
外、゛実施例1と同様にして正極を造シ、同構成のリチ
ウム塩化チオニル電池を組立てた。
比較例1 アセチレンブラック90重量%とプリテトラフルオロエ
チレン粉末10重量%の混合物を用いた以外、実施例1
と同様にして正極を造シ、同構成のリチウム塩化チオニ
ル電池を組立てた。
比較例2 ケッチェンブラック(ライオンアグゾ社製)90重量%
と?リテトラフルオロエチレン粉末10重量%の混合物
を用いた以外、実施例1と同様にして正極を造シ、同構
成のリチウム塩化チオニル電池を組立てた。
しかして、本実施例1,2及び比較例1,2の電池の正
極を各々100本づつ製作し、乾燥前、後の径を測定し
たところ、下記表に示す結果が得られた。なお、表中に
は乾燥後、金属集電体から多孔質炭素体が剥れたシ、欠
落した正極、並びに膨張による缶体内への挿入不可能な
正極、の本数も併記した。
9− 上表よ如明らかな如く、本実施例1,2の電池に用いら
れる正極は夫々寸法変化も少なく、かつ多孔質炭素体の
欠陥や同炭素体の膨張に伴なう缶体内への挿入不可能と
いう問題かはとんどないことがわかる。これに対し、比
較例1の電池に用いられる正極では乾燥後の寸法バラツ
キが大きく、缶体内への挿入不可能なものが多数ある。
比較例2の電池に用いられる正極では乾燥後における多
孔質炭素体のひび割れが多数本生じ、缶体内への挿入工
程時に金属集電体からの欠落を生じたものが多数ある。
また、本実施例1,2及び比較例1,2の電池について
、常温で3000の定負荷放電特性を調べたところ、第
2図に示す特性図を得た。
なお、第2図中OAは本実施例1の電池における放電特
性曲線、Bは本実施例2の電池における同曲線、Cは比
較例1の電池における同曲線、Dは比較例2の電池にお
ける同曲線、である。
との第2図から明らかな如く、本実施例1,2の電池は
アセチレンブラ、りのみを主成分とする多孔質炭素体か
らなる正極を備えた電池(比較例1)に比べて放電時間
が長く、シかも放電電圧が高いことがわかる。また、本
実施例1゜2の電池はケッチェンブラック(ライオンア
グゾ社製)のみを主成分とする多孔質炭素体からなる正
極を備えた電池(比較例2)に比べて放電特性が若干劣
るものの、既述した表と共に総合的に評価すると、本実
施例1,2は優れていることがわかる。
なお、上記実施例では正極として同筒状のものを用いた
が、これに限定されない。例えば前記カー?ンブラック
、アセチレンブラック及びポリマー結着材の混線物を金
属集電体に圧着して帯状物とし、とれを渦巻状に巻回し
て乾燥した巻渦状の正極を用いてもよい。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によれば放電容量を大巾に向
上すると共に放電効率も優れ、更に寸法安定性の優れた
多孔質炭素体からなる正極を備えた高歩留シで製作し得
る非水溶媒電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すリチウム塩化チオニル
電池の断面図、第2図は本実施例及び比較例の電池にお
ける放電時間と端子電圧との関係を示す特性図である。 1・・・缶体、2・・・負極、3・・・正極、4・・・
セパレータ、6・・・金属集電体、7・・・多孔質炭素
体、9・・・メタルトップ、11・・・正極端子。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦13− 第1図 第1頁の続き 0発 明 者 青木良康 東京部品用区南品用3丁目4番 10号東芝電池株式会社内 0出 願 人 東芝電池株式会社 東京部品用区南品用3丁目4番 10号 339−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 缶体内にリチウム、ナトリウム、アルミニウムのうちか
    ら選ばれた軽金属からなる負極と、多孔質炭素体及び金
    属集電体からなる正極とをセz4レータを介して設け、
    かつ該缶体内にイオウのオキシハロダン化物を主な正極
    活物質とする電解液を収容した非水溶媒電池において、
    前記多孔質炭素体として粒子周辺に黒鉛結晶薄層が形成
    された鎖状構造を有するカーがンブラックとアセチレン
    ブラ、りとの混合物を主成分とするものを用いたことを
    特徴とする非水溶媒電池口
JP58045123A 1983-01-14 1983-03-17 非水溶媒電池 Granted JPS59171470A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58045123A JPS59171470A (ja) 1983-03-17 1983-03-17 非水溶媒電池
DE8484100066T DE3485349D1 (de) 1983-01-14 1984-01-04 Nichtwaessrige elektrochemische zelle.
EP19840100066 EP0118657B1 (en) 1983-01-14 1984-01-04 Non-aqueous electrochemical cell
CA000445273A CA1222542A (en) 1983-01-14 1984-01-13 Non-aqueous electrochemical cell
US07/129,902 US4767683A (en) 1983-01-14 1987-12-07 Non-aqueous electrochemical cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58045123A JPS59171470A (ja) 1983-03-17 1983-03-17 非水溶媒電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59171470A true JPS59171470A (ja) 1984-09-27
JPH022270B2 JPH022270B2 (ja) 1990-01-17

Family

ID=12710487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58045123A Granted JPS59171470A (ja) 1983-01-14 1983-03-17 非水溶媒電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59171470A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790969A (en) * 1987-07-16 1988-12-13 Eveready Battery Company Dry molded cathode collector for liquid cathode systems
US5604632A (en) * 1996-01-08 1997-02-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Screen fixing structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790969A (en) * 1987-07-16 1988-12-13 Eveready Battery Company Dry molded cathode collector for liquid cathode systems
US5604632A (en) * 1996-01-08 1997-02-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Screen fixing structure

Also Published As

Publication number Publication date
JPH022270B2 (ja) 1990-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6435872A (en) Electrochemical cell
JPH07296849A (ja) 非水電解質二次電池
JP2705529B2 (ja) 有機電解液二次電池
JP2002008730A (ja) リチウム二次電池
JP3632386B2 (ja) 有機電解液電池
JP3022758B2 (ja) アルカリマンガン電池
JPS59171470A (ja) 非水溶媒電池
JPH1197062A (ja) 有機電解液二次電池
JP2845069B2 (ja) 有機電解液二次電池
JPH0318308B2 (ja)
JPS58158856A (ja) 非水電解液電池
JPS61165961A (ja) 有機電解液電池
JPH0244105B2 (ja) Hisuiyobaidenchi
JP3702568B2 (ja) 有機電解質二次電池
JP2594827B2 (ja) 電解二酸化マンガンの製造方法
JPS58209067A (ja) 電池
JPS6151749A (ja) 非水電解液電池
JPS60200465A (ja) 非水溶媒電池用電解液の製造方法
JPH0439187B2 (ja)
JPH04220961A (ja) リチウム二次電池
JPS5951470A (ja) 非水溶媒電池
JP2000260425A (ja) アルカリ電池用正極合剤およびその正極合剤を用いたアルカリ電池
JPS59230257A (ja) 非水電解液電池用正極
JPS60241646A (ja) アルカリ・マンガン電池
JPS58209068A (ja) 電池