JPS5935148B2 - 電池 - Google Patents

電池

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JPS5935148B2
JPS5935148B2 JP53124221A JP12422178A JPS5935148B2 JP S5935148 B2 JPS5935148 B2 JP S5935148B2 JP 53124221 A JP53124221 A JP 53124221A JP 12422178 A JP12422178 A JP 12422178A JP S5935148 B2 JPS5935148 B2 JP S5935148B2
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JP
Japan
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lithium
battery
active material
battery according
electrode active
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JP53124221A
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JPS5465334A (en
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ジヤン・ポ−ル・ギヤバノ
ミシエル・ブル−スリ
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DE ZAKYUMYURATSUURU FUIKUSU E DO TORAKUSHION SOC
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DE ZAKYUMYURATSUURU FUIKUSU E DO TORAKUSHION SOC
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    • 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
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/56—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of lead
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は負極活性物質としてのリチウムを有しかつ液媒
が非プロトン性である電解液を包含する高エネルギ電池
に係わる。
さらに詳述すれば、本発明はこのような電池の正極活性
物質に係わる。米国特許第４０１８９７０号によれば、
正極活性物質として光明丹（または鉛丹）と称されてい
る酸化鉛Ｐｂ３Ｏ４を使用するリチウム電池が開示され
ている。本発明者等は、酸無水物の特性をもつ酸化物と
酸化鉛（■）（ＰｂＯ）（これ自体塩基性である）との
組合せでなる光明丹に類似した特殊な組成物が、これを
リチウム電池の正極活性物質として使用する場合には光
明丹と少なくとも同等の結果を与えることを見出し、本
発明に至つた。
本発明の目的は、負極活性物質がリチウムであり、非プ
ロトン性液体を溶媒とする電解液を包含し、正極活性物
質が式Ｐｂ２Ｂｉ２０５で表わされる鉛のビスマス酸塩
であることを特徴とする電池を提供することにある。
この正極活性物質は以下の物理的な利点を有する。
ａ）粉末は完全に溶融して凝結電極を形成する。
したがつて光明丹の場合に必要となる結合剤の添加が不
必要となる。ｂ）溶媒の中でもプロピレンカーボネート
にほとんど不溶であり、長期間保存される電池の電解液
にＣのような溶媒を使用することを可能にする。
尚、本発明の正極活性物質を構成する酸化鉛（）と酸化
ビスマス（自）との組合わせは種々の割合で容易に結合
されるので、所定量の各成分を例えば乳鉢中で粉砕混合
することにより容易に製造され得る。
本発明による電池で使用できる電解液は、溶媒がエーテ
ルまたはエステル若しくはエーテルとエステルとの混合
物である各種の溶液である。
好適なエーテルとしてはジオキソラン、テトラヒドロフ
ラン、ジメトキシエタンまたはこれらの混合物があり、
好適なエステルとしては亜硫酸ジメチル、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネートまたはこれらの混合
物がある。このような電池における溶質は、好ましくは
、過塩素酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、
フルオロメチルスルホン酸リチウム、ヘキサフルオロヒ
素酸リチウムの如きリチウム塩である。
図面を参照して述べる以下の実施例により本発明をさら
に詳述する。第１図は従来と同様のボタン形電池を示し
ており、外径１１．６ｍｍ１高さ１１．４ｍ１である。
この電池のケーシングはニツケル鋼またはステンレス鋼
の２つのカツプ１及び７でなり、これらは可塑性材料ま
たは弾性材料でなるシール８で分離されている。このシ
ール８はこれらをシールするだけではなく、これらを互
いに電気的に絶縁する働きをもつ。マイナス極のカツプ
７は、このカツプにはんだ付けあるいは電気的に接続し
たニツケル鋼またはステンレス鋼の集電体グリル（また
はスクリーン）６上に設置したホイル状またはフイルム
状のリチウム５を収容している。プラス極のカツプ１は
導電剤および必要であれば結合剤により増量した粉末状
活性物質２を収容している。この活性物質は図示の如く
環状の金属リング９（ニツケル鋼製またはステンレス鋼
製）によつてカツプ１内に圧縮してある。このリングは
活性物質を収容する働きだけでなく、シール８（この上
部にカツプ１の端が折曲げられる）を補強的に支持する
。これらの正極活性物質および負極活性物質は紙製バリ
ヤ３および電解液を含浸したセルロース層４で分離され
ている。本発明の利点を証明するために、２種類の電池
を作成した。
第１の種類は従来法によるものであり、第２の種類は本
発明によるものである。第１の種類の電池を前記形状で
組立てた。正極活性塊状物は粉末状の光明丹（Ｐｂ３Ｏ
４）、粉末状の鉛およびポリテトラフルオルエチレン（
各成分の重量割合：７３％，２３％，４％）でなる。こ
の塊状物の混合物を圧力１．５トン／ＣｆＬでプラス極
カツプに圧縮した。使用した混合物の量は高さ１，３５
ｍｍの正極塊状物２を形成するものであつた。この塊状
物の理論容量は１４８ｍＡｈであつた。この第１の種類
の電池の電解液は過塩素酸リチウムの２モルジオキソラ
ン溶液であつた。前記した如く、この第１の種類の電池
は従来法によるものである。この電池を抵抗５０００オ
ームを介して放電させた。
第２図中の曲線Ａはこの種類の電池の放電曲線であり、
縦軸に電圧（ボルト）を、横軸に放電時間（時間）をプ
ロツトしている。終末放電電圧として１．２ボルトをと
れば、放電時間は約５５０時間であり、これは有効容量
１．４５ｍＡｈに相当する。放電時、電圧１．３ないし
１．２ボルト程度については、ポリテトラフルオルエチ
レンが放電に関与し、その結果出力は光明丹とポリテト
ラフルオルエチレンとの混合物によるものであることに
注目すべきである。次に、第１の種類と同様の、ただし
本発明による正極活性物質を使用した第２の種類の電池
を作成した。
この正極活性物質はビスマス酸鉛Ｐｂ２Ｂｉ２Ｏ５でな
る。
これに導電剤として粉末状の鉛を添加したが、ビスマス
酸鉛が圧縮され得る性質を有しているため結合剤の添加
は必要ではなかつた。したがつて、この活性塊状物は従
来の光明丹とポリテトラフルオルエチレンとの混合物よ
りもより導電性に富み、添加する粉末状の鉛の量を約１
０％減することができる。第２の種類の電池で使用した
本発明の活性塊状物はビスマス酸鉛約９０重量％と金属
鉛約１０重量％でなる。塊状物のプラス極カツプへの圧
縮を１トン／Ｃｒｉｌの圧力下で行ない、第１の電池と
同様に高さ１．３５ｕｍの塊状物が得られるに充分な量
を使用した。この塊状物の理論容量は１９８ｍＡｈであ
つた。第２図において、曲線Ｂはこの第２の種類の電池
を抵抗５０００オームを介して放電させた際の放電曲線
を示す。
図から明らかなように、この第２の種類の電池の外形寸
法は第１のものと同じではあるが、本発明による正極活
性物質を使用した第２の種類の電池はより高い電圧で放
電する（第１の種類の電池についての平均電圧は１．３
７ボルトであるのに対して第２の種類では１．４５ボル
トである）。放電は６００時間１ζも及び、これは容量
１７５ｍＡｈに相当する。以上本発明をその具体例につ
いて詳述したが、本発明はこの特定の実施例に限定され
るものではなく、本発明の精神を逸脱しないで幾多の変
化変形がなし得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施に使用できるボタン形電池の断面
図であり、第２図は従来法による電池および本発明によ
る電池の放電曲線を示すグラフである。 １・・・・・・プラス極カツプ、２・・・・・・正極活
性塊状物、３・・・・・・バリヤ、４・・・・・・セル
ロース層、５・・・・・・リチウム、６・・・・・・集
電体グリル、７・・・・・・マイナス極カツプ、８・・
・・・・シール、９・・・・・・環状金属リング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 負極活性物質がリチウムであり、非プロトン性液体
    を溶媒とする電解液を包含し、正極活性物質がビスマス
    酸鉛Ｐｂ＿２Ｂｉ＿２Ｏ＿５であることを特徴とする電
    池。 ２ 正極活性物質がさらに導電剤を含有する特許請求の
    範囲第１項記載の電池。 ３ 導電剤が粉末状の鉛である特許請求の範囲第２項記
    載の電池。 ４ 電解液の溶媒がジオキソラン、テトラヒドロフラン
    、ジメトキシエタン、亜硫酸ジメチル、プロピレンカー
    ボネート、エチレンカーボネートおよびこれらの混合物
    でなる群から選ばれるものである特許請求の範囲第１項
    に記載の電池。 ５ 電解液の液質が過塩素酸リチウム、テトラフルオロ
    ホウ酸リチウム、フルオロメチルスルホン酸リチウム、
    およびヘキサフルオロヒ素酸リチウムでなる群から選ば
    れるリチウム塩である特許請求の範囲第１項記載の電池
    。 ６ 電解液が過塩素酸リチウムの２モルジオキソラン溶
    液である特許請求の範囲第１項記載の電池。
JP53124221A 1977-10-14 1978-10-11 電池 Expired JPS5935148B2 (ja)

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