JPS5935363A - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPS5935363A JPS5935363A JP57144062A JP14406282A JPS5935363A JP S5935363 A JPS5935363 A JP S5935363A JP 57144062 A JP57144062 A JP 57144062A JP 14406282 A JP14406282 A JP 14406282A JP S5935363 A JPS5935363 A JP S5935363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- carbon fiber
- battery
- active material
- positive electrode
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はリチウム、ナトリウム、マグネシララム（Ｌ
ｉＡｔＩＣｚ、）等を溶解させた塩化チオニル、塩化ス
ルフリン、塩化ホスホリン、二酸化イオウ等の液体状正
極活物質を用いた非水ｆδ媒臂池に閣する。
ｉＡｔＩＣｚ、）等を溶解させた塩化チオニル、塩化ス
ルフリン、塩化ホスホリン、二酸化イオウ等の液体状正
極活物質を用いた非水ｆδ媒臂池に閣する。
最近非水溶媒＃Ｌ池として塩化チオニル（ＳＯＣｌ２）
塩化ホスホリン（ｐｏｃ、ｇ、） 、などの液体状正極
活物質を用いたリチウム′直曲が開発されている。
塩化ホスホリン（ｐｏｃ、ｇ、） 、などの液体状正極
活物質を用いたリチウム′直曲が開発されている。
このような重油では正極集電体として多孔′Ｒ性棒体状
活物質多孔質電極表面で電気化学的に還元させることに
より放電反応の進行を得るようにしている。
活物質多孔質電極表面で電気化学的に還元させることに
より放電反応の進行を得るようにしている。
したがって、電池の電気容曖を向上させるには・電極の
気孔率を高くシ、且つ出力を向上させるには電極表面積
を大きくすることが望ましい。
気孔率を高くシ、且つ出力を向上させるには電極表面積
を大きくすることが望ましい。
そこで、従来このような特性を得るための電極として炭
素電極が多く用いられている。すなわら。
素電極が多く用いられている。すなわら。
かかる炭素電極はアセチレンブラックあるいはグラファ
イトなどの炭素粉末に結着剤としてテフロンなどのポリ
マーを添加して混練した混合物をｍ池容器中に加圧充填
したもの、あるいは予め上記混合物を成形し醒池容器中
に挿入したものなどが用いられている。
イトなどの炭素粉末に結着剤としてテフロンなどのポリ
マーを添加して混練した混合物をｍ池容器中に加圧充填
したもの、あるいは予め上記混合物を成形し醒池容器中
に挿入したものなどが用いられている。
ところで、このような炭素１１ｔ を仮に用いられるテ
フロンは一般に水溶液ディバージョンであるためアルコ
ール類、エーテル類などの有機酸剤を加えて炭素粉末と
湿式混練したのらに高温焼成することにより水分と有機
溶剤を除去する工程を心安とする。ところが、この場合
テフロンの水分除去に要する焼成処理はテフロンの分解
温度以下の３００℃以下で行なわなければならないため
長時間にわたる焼成処理にもかかわらず水分を充分に除
去することができず、この残留水分がリチウム電池の特
性に悪影響を与える欠点があった。このことは上述した
混合物が予備成形された電極についても同様であった。
フロンは一般に水溶液ディバージョンであるためアルコ
ール類、エーテル類などの有機酸剤を加えて炭素粉末と
湿式混練したのらに高温焼成することにより水分と有機
溶剤を除去する工程を心安とする。ところが、この場合
テフロンの水分除去に要する焼成処理はテフロンの分解
温度以下の３００℃以下で行なわなければならないため
長時間にわたる焼成処理にもかかわらず水分を充分に除
去することができず、この残留水分がリチウム電池の特
性に悪影響を与える欠点があった。このことは上述した
混合物が予備成形された電極についても同様であった。
また、混合物を電池容器内に充填するにも混合物を定敏
的にかつ均一の密度で充填することは工程管理上困難な
作業であり、このため電池特性にバラツキを生じ易い欠
点もあった。
的にかつ均一の密度で充填することは工程管理上困難な
作業であり、このため電池特性にバラツキを生じ易い欠
点もあった。
さらに、このような炭素電甑においてはテフロンの含有
率が１０〜２０重量％と非常に大きいため電極での電気
抵抗が大きくなる。このことは塩化チオニル、リチウム
電池のように大出力用のものでは電極の体積抵抗によっ
て電池の放電電流が支配されることから電池特性の劣化
を招く欠点があった。
率が１０〜２０重量％と非常に大きいため電極での電気
抵抗が大きくなる。このことは塩化チオニル、リチウム
電池のように大出力用のものでは電極の体積抵抗によっ
て電池の放電電流が支配されることから電池特性の劣化
を招く欠点があった。
この発明は上記欠点を除去するためなされたもので、正
極集成体として炭素繊維を基体とする成形体電極を用い
ろことにより液体活物質用の集電体特性として要求され
る多孔性と表面の電気化学活性度などを同時に満足する
成極を得られ、これをもって電池特性の大巾な改善を図
り得る非水溶媒電池を提供することを目的とする。
極集成体として炭素繊維を基体とする成形体電極を用い
ろことにより液体活物質用の集電体特性として要求され
る多孔性と表面の電気化学活性度などを同時に満足する
成極を得られ、これをもって電池特性の大巾な改善を図
り得る非水溶媒電池を提供することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図面に従い説明する。
まず、この発明によるリチウム電池の概略構成について
述べると１図面において、ｌは負極端子を兼ねた例えば
ステンレス製の電極缶で、この電極缶１は内壁に例えば
リチウム箔１１を圧着している。またこの電極缶１内に
はガラス不繊維不織布セパレータ２を介して正極集成体
３を収容している。そして、この集（体３の上端に例え
ばニッケル製のリードキャップ４を嵌め込み、このキャ
ップ４に例えばニッケル；′６からなるリード５の一端
を、スポット溶接づ−ると（！：もに同リード５の曲端
を１グラスメタルシール６を介し例えばコバール製の・
電池キャップ７に絶縁封入されたパイプ状陽極端子８に
スポット溶接し、一方、同キャップ７を電極缶１の開口
端に嵌合し１缶１表キャップ７の接合端周縁をレーザ溶
接により封目し、こののら上記陽極端子８より液体状の
正隠活物質を注入し端子８上端をレーザ溶接して封口し
電池を完成している。
述べると１図面において、ｌは負極端子を兼ねた例えば
ステンレス製の電極缶で、この電極缶１は内壁に例えば
リチウム箔１１を圧着している。またこの電極缶１内に
はガラス不繊維不織布セパレータ２を介して正極集成体
３を収容している。そして、この集（体３の上端に例え
ばニッケル製のリードキャップ４を嵌め込み、このキャ
ップ４に例えばニッケル；′６からなるリード５の一端
を、スポット溶接づ−ると（！：もに同リード５の曲端
を１グラスメタルシール６を介し例えばコバール製の・
電池キャップ７に絶縁封入されたパイプ状陽極端子８に
スポット溶接し、一方、同キャップ７を電極缶１の開口
端に嵌合し１缶１表キャップ７の接合端周縁をレーザ溶
接により封目し、こののら上記陽極端子８より液体状の
正隠活物質を注入し端子８上端をレーザ溶接して封口し
電池を完成している。
この場合、正極集電体３は平均繊維長０．２ｍｍ 。
平均単糸径１３μｍの炭素質の炭素繊維チョップつまり
切断片を０．５％重級部のカルボキシメチルセルローズ
水溶液でペースト化し、これを直％ ９．０ｒｒｒｎ長
さ３５．０ｍｍの円柱状に予備成形したのち１００℃の
乾燥器中で２４時間予備乾燥し、さらに５％ｆ＊積部の
酸素を含む窒素気流中８００℃で１時間焼成して得られ
た炭素繊維成形体電極が用いられている。
切断片を０．５％重級部のカルボキシメチルセルローズ
水溶液でペースト化し、これを直％ ９．０ｒｒｒｎ長
さ３５．０ｍｍの円柱状に予備成形したのち１００℃の
乾燥器中で２４時間予備乾燥し、さらに５％ｆ＊積部の
酸素を含む窒素気流中８００℃で１時間焼成して得られ
た炭素繊維成形体電極が用いられている。
ここで、かかる成形体成極はかさ密度０．２９ ｇ／
ｃｍｓの均質な多孔質で、気孔率９０チであり、また電
気抵抗は非辞に低く、 ４Ｘ１０”−”０ｃｍの比抵抗
を有し、さらにカールフィッシャー法による水分含有率
は０．０２％以下である。また、このような集電体３を
収容ｒる電極缶１は内壁に厚さ０．３ｍｍ １順３５ｍ
＋ｎ長さ３１ｍｍのリチウム箔１１を圧着した外径ＩＱ
５＋ｙｍ高さ４５ ｒｒｕｎのものが用いられ、この電
極缶１七集α体３の間に介挿されるセパレータ２は厚さ
Ｑ、２Ｉｒｍの不繊維不織布セパレータが用いられてい
る。さらに、パイプ状陽極端子８より注入される液体状
正極活物質は１モルの４塩化アルミン酸リチウム（Ｌｉ
Ａ／Ｃｊ？４）を含む塩化チオニル（ｓｏｃｌ！２）が
用いられている。
ｃｍｓの均質な多孔質で、気孔率９０チであり、また電
気抵抗は非辞に低く、 ４Ｘ１０”−”０ｃｍの比抵抗
を有し、さらにカールフィッシャー法による水分含有率
は０．０２％以下である。また、このような集電体３を
収容ｒる電極缶１は内壁に厚さ０．３ｍｍ １順３５ｍ
＋ｎ長さ３１ｍｍのリチウム箔１１を圧着した外径ＩＱ
５＋ｙｍ高さ４５ ｒｒｕｎのものが用いられ、この電
極缶１七集α体３の間に介挿されるセパレータ２は厚さ
Ｑ、２Ｉｒｍの不繊維不織布セパレータが用いられてい
る。さらに、パイプ状陽極端子８より注入される液体状
正極活物質は１モルの４塩化アルミン酸リチウム（Ｌｉ
Ａ／Ｃｊ？４）を含む塩化チオニル（ｓｏｃｌ！２）が
用いられている。
しかして、このように構成されたリチウム電池に対し、
比較例として水溶性ディスパージョンテフロン２０ Ｚ
ｆｉｉ部を加えて混練したアセチレンブラックを３０
０℃で乾燥後電池内に充填した従来型（池で、上水の実
施例のものＬ同一形状サイＩのものを用意し、これらの
放１特性を調べたところ＠１表の結果が得られた。ここ
でＡは本発明品。
比較例として水溶性ディスパージョンテフロン２０ Ｚ
ｆｉｉ部を加えて混練したアセチレンブラックを３０
０℃で乾燥後電池内に充填した従来型（池で、上水の実
施例のものＬ同一形状サイＩのものを用意し、これらの
放１特性を調べたところ＠１表の結果が得られた。ここ
でＡは本発明品。
１３は従来品である。
第１表
この表によると、この発明により得られた１ニ？帆は従
来′４池Ｂに比べ内部抵抗が低く、大４流放覗時の作動
電圧、作動時間ともにＶぐれ、さらに高温貯蔵後の電圧
回復も大巾に改善されていることが明らかである。
来′４池Ｂに比べ内部抵抗が低く、大４流放覗時の作動
電圧、作動時間ともにＶぐれ、さらに高温貯蔵後の電圧
回復も大巾に改善されていることが明らかである。
このような成池特性の大巾な改善はこの発明においてＩ
Ｅ極集成体として用いられた炭素繊維成形体電極が高い
気孔率とすぐれた成気導鑞性を有し。
Ｅ極集成体として用いられた炭素繊維成形体電極が高い
気孔率とすぐれた成気導鑞性を有し。
塩化チオニルの嶋気化学的還元に対する活性度がすぐれ
ていることに起因している。
ていることに起因している。
一方、この発明で正極、集成体とし−ご用いられる電極
は成形体をなすので、従来の電圧をなす混合物を走破的
にかつ均一密度で電池内に充填ｒるものに比べかかる作
業を極めて簡単化Ｃきる古ともにｉｔ池時特性バラツキ
を防止することもでき。
は成形体をなすので、従来の電圧をなす混合物を走破的
にかつ均一密度で電池内に充填ｒるものに比べかかる作
業を極めて簡単化Ｃきる古ともにｉｔ池時特性バラツキ
を防止することもでき。
なお、この発明は上記実施列にのみ限定されず要旨を変
更しない範囲で適宜変形して実施できる。
更しない範囲で適宜変形して実施できる。
例えば上水の実施例に示したべ池の形状サイズは一例で
あり１．Ｖ１々の形状サイズのものにも適用できること
は勿論である。
あり１．Ｖ１々の形状サイズのものにも適用できること
は勿論である。
以上述べたようにこの発明によれば正極集成体として炭
素繊維を基体とする成形体区画を用いることにより液体
活物質用の集成体特性として要求される多孔性と表面の
電気化学活性度などを同時に満足する４甑を得られ、こ
れをもって電池特性の大巾な改善を図り得る非水溶媒（
池を提供できる。
素繊維を基体とする成形体区画を用いることにより液体
活物質用の集成体特性として要求される多孔性と表面の
電気化学活性度などを同時に満足する４甑を得られ、こ
れをもって電池特性の大巾な改善を図り得る非水溶媒（
池を提供できる。
図面はこの発明の一実施例を示す概略的溝成図である。
■・・・負講缶 １１・・・１ノチウム？６２
・・・セパレータ ３・・・Ｅ ＋侃集１１本
４・・・リードキャツフ６ ５・・・ＩＪ−ドロ・・・
グラスメタルシール７
・・・セパレータ ３・・・Ｅ ＋侃集１１本
４・・・リードキャツフ６ ５・・・ＩＪ−ドロ・・・
グラスメタルシール７
Claims (2)
- （１） 液体状正極活物質を電気化学的に還元させる
ことにより放電反応を得る正極集電体を有するものにお
いて上記正極集電体きして炭素繊維を基体とする成形体
！極を用いることを特徴とする非水溶媒電池。 - （２）上記成形体電極は平均繊維長０．２ ｒｒｍ、平
均単糸径１３μＩｎの炭素質の炭素繊維チョップを０．
５％重虐部のカルボキシメチルセルローズ水溶液でペー
スト化し、所定形状に予備成形したのち１００℃で２４
時間予備乾燥するとともに５％体積部の酸素を含む窒素
気流中８００℃で１時間焼成してなるものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非水溶媒電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57144062A JPS5935363A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57144062A JPS5935363A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 非水溶媒電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935363A true JPS5935363A (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=15353414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57144062A Pending JPS5935363A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935363A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246794A (en) * | 1991-03-19 | 1993-09-21 | Eveready Battery Company, Inc. | Cathode collector made from carbon fibrils |
| WO2012038634A1 (fr) | 2010-09-22 | 2012-03-29 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Électrode pour batteries lithium et son procédé de fabrication |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP57144062A patent/JPS5935363A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246794A (en) * | 1991-03-19 | 1993-09-21 | Eveready Battery Company, Inc. | Cathode collector made from carbon fibrils |
| WO2012038634A1 (fr) | 2010-09-22 | 2012-03-29 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Électrode pour batteries lithium et son procédé de fabrication |
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