JPS5991668A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
- Publication number
- JPS5991668A JPS5991668A JP57203254A JP20325482A JPS5991668A JP S5991668 A JPS5991668 A JP S5991668A JP 57203254 A JP57203254 A JP 57203254A JP 20325482 A JP20325482 A JP 20325482A JP S5991668 A JPS5991668 A JP S5991668A
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- JP
- Japan
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- iron
- particle
- active material
- battery
- iron sulfide
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- 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
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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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
本発明はリチウムなどの軽金属を負極活物質とする負極
と硫化鉄を正極活物質の１種とする正極とを有する有機
電解質電池の改良に係り、貯岸性能の向上をはかること
を目的とする。
と硫化鉄を正極活物質の１種とする正極とを有する有機
電解質電池の改良に係り、貯岸性能の向上をはかること
を目的とする。
正極活物質として硫化鉄を用いる有機電解質電池は、二
酸化マンガンや７フ化炭素を正極活物質として用いる有
機電解質電池に比べて単位体積あたりの電気容量が大き
く、また放電電圧が約１．５Ｖで一般市販のルクランシ
エ電池や酸化銀電池と互換性を有するという特徴があり
、電気容量の大きい高エネルギー密度電池としてその発
展が期待されている。
酸化マンガンや７フ化炭素を正極活物質として用いる有
機電解質電池に比べて単位体積あたりの電気容量が大き
く、また放電電圧が約１．５Ｖで一般市販のルクランシ
エ電池や酸化銀電池と互換性を有するという特徴があり
、電気容量の大きい高エネルギー密度電池としてその発
展が期待されている。
しかしながら、一般に市販されている硫化鉄はＦｅ ８
２ 、Ｆｅ Ｓなどの単一の組成ではなく、遊離のイオ
タが混在しており、また硫化鉄の粒子表面釦は鉄との結
合状態が弱いイオク分が多く存在している。これらの遊
離イオタや粒子表面の鉄との結合状態の弱いイオタは電
池貯蔵中に電解液圧溶出し、負極リチウムと反応して負
極リチウム表面上ＫＬ１２Ｓの被膜を生成し、貯蔵中に
電池の内部抵抗が増大して電池性能を低下させる。
２ 、Ｆｅ Ｓなどの単一の組成ではなく、遊離のイオ
タが混在しており、また硫化鉄の粒子表面釦は鉄との結
合状態が弱いイオク分が多く存在している。これらの遊
離イオタや粒子表面の鉄との結合状態の弱いイオタは電
池貯蔵中に電解液圧溶出し、負極リチウムと反応して負
極リチウム表面上ＫＬ１２Ｓの被膜を生成し、貯蔵中に
電池の内部抵抗が増大して電池性能を低下させる。
本発明は、そのような事情に照らしてなされたものであ
り、正極活物質に用いる硫化鉄として粒子表面のイオク
分が粒子内部のイオク分と同等ないしはそれ以下のもの
を用いることにより、貯蔵性能の向上をはかったもので
ある。
り、正極活物質に用いる硫化鉄として粒子表面のイオク
分が粒子内部のイオク分と同等ないしはそれ以下のもの
を用いることにより、貯蔵性能の向上をはかったもので
ある。
粒子表面のイオク分が粒子内部のイオク分と同等ないし
はそれ以下の硫化鉄は、例えば市販の硫化鉄を１，２−
ジメトキシエタン、１．８−ジオキンランなどの溶媒で
長時間洗滌処理することによって得ら−にる。その際に
加熱、攪拌するのが好ましい。そし″て５、・費上記の
ような洗滌処理により硫化鉄中に予在する遊離イｔオク
および粒子表面の鉄との結合状態の弱いイオタが除去さ
れる。粒子表面のイオク分が粒子内部のイオク分と同等
とけ粒子表面のイオク分が粒子内部のイオク分に対して
約１．１倍程度までをいう。
はそれ以下の硫化鉄は、例えば市販の硫化鉄を１，２−
ジメトキシエタン、１．８−ジオキンランなどの溶媒で
長時間洗滌処理することによって得ら−にる。その際に
加熱、攪拌するのが好ましい。そし″て５、・費上記の
ような洗滌処理により硫化鉄中に予在する遊離イｔオク
および粒子表面の鉄との結合状態の弱いイオタが除去さ
れる。粒子表面のイオク分が粒子内部のイオク分と同等
とけ粒子表面のイオク分が粒子内部のイオク分に対して
約１．１倍程度までをいう。
なお、本発明忙おいて粒子表面のイオク分とは混在して
いる遊離イオタおよび粒子表面で鉄と結合している結合
イオタの両者をいう。
いる遊離イオタおよび粒子表面で鉄と結合している結合
イオタの両者をいう。
本発明釦おいて負極活物質として用いる軽金属としては
、たとえばリチウム、ナトリクム、マグネシウム、アル
ミニウムなどがあげられる。そして、電解液としては、
たとえばプロピレンカーボネート、ｒ−ブチロラクトン
、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、ジ
オキンランなどの単独または２種以上の混合溶媒に過塩
素酸リチウム、ホク７ツ化すチクムなどの電解質を溶解
させたものが好ましく使用される。
、たとえばリチウム、ナトリクム、マグネシウム、アル
ミニウムなどがあげられる。そして、電解液としては、
たとえばプロピレンカーボネート、ｒ−ブチロラクトン
、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、ジ
オキンランなどの単独または２種以上の混合溶媒に過塩
素酸リチウム、ホク７ツ化すチクムなどの電解質を溶解
させたものが好ましく使用される。
本発明において硫化鉄としては、たとえば硫化第一鉄（
Ｆｅｄ）、硫化第二鉄（Ｆｅ２８ｇ ）、二硫化鉄（Ｆ
ｅ ８２ ）などが用いられ、また一般に硫化第一鉄と
して市販されているような一般弐Ｆｅｘｓで表わすとき
Ｘが１より若干小さいものもＦｅＳ同様に使用すること
ができる。
Ｆｅｄ）、硫化第二鉄（Ｆｅ２８ｇ ）、二硫化鉄（Ｆ
ｅ ８２ ）などが用いられ、また一般に硫化第一鉄と
して市販されているような一般弐Ｆｅｘｓで表わすとき
Ｘが１より若干小さいものもＦｅＳ同様に使用すること
ができる。
本発明において硫化鉄を正極活物質の１種とするとは、
硫化鉄のみを正極活物質として用いる場合および硫化鉄
をたとえば酸化銅などの他の正極活物質と併用しで正極
活物質として用いる場合をいう。酸化銅としては酸化第
一銅や酸化第二銅などが用いられ、硫化鉄と併用する場
合において硫化鉄と酸化鋼との使用割合としては重量比
で７６＝２５〜２５ニア５の範囲が好ましい。
硫化鉄のみを正極活物質として用いる場合および硫化鉄
をたとえば酸化銅などの他の正極活物質と併用しで正極
活物質として用いる場合をいう。酸化銅としては酸化第
一銅や酸化第二銅などが用いられ、硫化鉄と併用する場
合において硫化鉄と酸化鋼との使用割合としては重量比
で７６＝２５〜２５ニア５の範囲が好ましい。
つぎに実施例をあげて本発明を説明する。
実施例１
市販の粉末状二硫化鉄２００ｆをソックスレー抽出器を
用いて５００ ｍｌの１．２−ジメトキシエタンで１０
日間洗滌処理した。冷却後、１００°Ｃで２時間真空乾
燥した。
用いて５００ ｍｌの１．２−ジメトキシエタンで１０
日間洗滌処理した。冷却後、１００°Ｃで２時間真空乾
燥した。
上記のようにして処理した二硫化鉄ａと処理しなかった
二硫化鉄すを２μＡの電流でアルゴンスパッタリングし
たときの８！、電子とＰｅ２ｐ電子の結合エネルギーの
スペクトル強度比を測定したＸ線光電子分析結果を第１
図に示す。
二硫化鉄すを２μＡの電流でアルゴンスパッタリングし
たときの８！、電子とＰｅ２ｐ電子の結合エネルギーの
スペクトル強度比を測定したＸ線光電子分析結果を第１
図に示す。
第１図に示すように、処理しなかっ九二硫化鉄り＃ｉ、
粒子表面のイオク量が粒子内部に比べて多いが、処理し
た二硫化鉄ａは粒子表面のイオク量が粒子内部よりもむ
しろ少なくなっている。
粒子表面のイオク量が粒子内部に比べて多いが、処理し
た二硫化鉄ａは粒子表面のイオク量が粒子内部よりもむ
しろ少なくなっている。
前記のようにして処理した二硫化鉄ａを酸化第二銅（Ｃ
ｕＯ）、アセチレングラツク、ポリテトラフルオルエチ
レンなどき混合して合剤を調製した。
ｕＯ）、アセチレングラツク、ポリテトラフルオルエチ
レンなどき混合して合剤を調製した。
なお、合剤組成は二硫化鉄４１．６部（重量部、以下同
様）、酸化第二銅４１．ｆｉ部、アセチレンブラック１
５部およびポリテトラフルオルエチレン２部であ′るに
の合剤１６６ｑをステンレス鋼製の環状台座が配置され
た金型に充填し、’ ０．８ ｔ／ａｌＩ２で加圧成形
し、これを正極とする。
様）、酸化第二銅４１．ｆｉ部、アセチレンブラック１
５部およびポリテトラフルオルエチレン２部であ′るに
の合剤１６６ｑをステンレス鋼製の環状台座が配置され
た金型に充填し、’ ０．８ ｔ／ａｌＩ２で加圧成形
し、これを正極とする。
゛上記正極と、直径＠、１１１Ｍ、厚さ０．９絹のリチ
ウム板よりなる負極と、プロピレンカーボネートと１．
８−ジオキソランとの容量比が１＝１の混合溶媒に過塩
素酸リチウムを０．６モル／ｌ溶解させた電解液を用い
、第２図に示すような構成で直径１１．６朋、高さ８．
０５１１１のボタン形有機電解質電池を組み立てたＯ なお、第２図において、（１）は前記の正極、（２）は
前記の環状台座であり、（３）は外面にニラグルメツキ
を施した鉄製の正極缶である。（４）は微孔性のポリプ
ロピレンフィルムを２枚積重してなるセパレータで、（
５）はニッケルーステンレス鋼クラッド板製の負極缶で
あり、この負極缶（５）の内面にステンレス鋼製の網（
６）がスポット溶接され、該網（６）部分に前記負極（
７）が圧着されている。そして（８）はポリプロピレン
製の環状ガスケットである。
ウム板よりなる負極と、プロピレンカーボネートと１．
８−ジオキソランとの容量比が１＝１の混合溶媒に過塩
素酸リチウムを０．６モル／ｌ溶解させた電解液を用い
、第２図に示すような構成で直径１１．６朋、高さ８．
０５１１１のボタン形有機電解質電池を組み立てたＯ なお、第２図において、（１）は前記の正極、（２）は
前記の環状台座であり、（３）は外面にニラグルメツキ
を施した鉄製の正極缶である。（４）は微孔性のポリプ
ロピレンフィルムを２枚積重してなるセパレータで、（
５）はニッケルーステンレス鋼クラッド板製の負極缶で
あり、この負極缶（５）の内面にステンレス鋼製の網（
６）がスポット溶接され、該網（６）部分に前記負極（
７）が圧着されている。そして（８）はポリプロピレン
製の環状ガスケットである。
上記構成の電池Ａと市販の二硫化鉄をそのま”ま用いた
電池Ｂを６０℃で所定期間貯蔵し、電池の内部抵抗変化
を調べた。その結果をｗａ図に示す。
電池Ｂを６０℃で所定期間貯蔵し、電池の内部抵抗変化
を調べた。その結果をｗａ図に示す。
第８図に示すように、本発明の電池Ａは従来電池ＢＫ比
べて、貯ｌ！による内部抵抗増加が少ない。
べて、貯ｌ！による内部抵抗増加が少ない。
実施例２
市販の粉末状硫化第一鉄２００Ｆをソックスレー抽出器
を用いて５００ ｍｌの１，８−ジオキソランで１０日
間洗滌処理した。冷却後、１００℃で２時間真空乾燥し
た。
を用いて５００ ｍｌの１，８−ジオキソランで１０日
間洗滌処理した。冷却後、１００℃で２時間真空乾燥し
た。
上記のようにして処理した硫化第一鉄Ｃと処理しなかっ
た硫化第一鉄ｄを２μＡの電流でアルゴンスパッタリン
グしたときの５２．電子とＦ６２ｐ電子゛の結合エネル
ギーのスペクトル強度比を測定したＸ線光電子分析結果
を第４図に示す。
た硫化第一鉄ｄを２μＡの電流でアルゴンスパッタリン
グしたときの５２．電子とＦ６２ｐ電子゛の結合エネル
ギーのスペクトル強度比を測定したＸ線光電子分析結果
を第４図に示す。
第４図に示すように処理しなかった硫化第一鉄ｄけ粒子
表面のイオク量が粒子内部のイオク量より多いが、洗滌
処理した硫化第一鉄Ｃは粒子表面のイオク量が粒子内部
よりむしろ少くなっている。
表面のイオク量が粒子内部のイオク量より多いが、洗滌
処理した硫化第一鉄Ｃは粒子表面のイオク量が粒子内部
よりむしろ少くなっている。
つぎに、前記のように処理した硫化第一鉄Ｃを用い、そ
れ以外は実施例１と同様にして直径１１，６謂、高さ８
．０５朋の有機電解質電池を組み立てた。
れ以外は実施例１と同様にして直径１１，６謂、高さ８
．０５朋の有機電解質電池を組み立てた。
上記の構成からなる電池Ｃと市販の硫化第一鉄をそのま
ま用いた電池りを６０°Ｃで所定期間貯蔵し、内部抵抗
変化を調べた。その結果を第５図に示す。
ま用いた電池りを６０°Ｃで所定期間貯蔵し、内部抵抗
変化を調べた。その結果を第５図に示す。
第５図に示すように本発明の電池Ｃけ従来電池ＤＫ比べ
て貯蔵に伴なう内部抵抗増加が少ない０
て貯蔵に伴なう内部抵抗増加が少ない０
第１図は本発明の有機電解質電池に使用する二硫化鉄と
市販の二硫化鉄のＸ線光電子分析結果を示す図、第２図
は本発明の有機電解質電池の一実施例を示す部分断面図
、第８図は二硫化鉄を正極活物質の１種として用いた本
発明の有機電解質電池と従来の有機電解質電池の貯蔵に
伴なう内部抵抗変化を示す図である。！８４図は本発明
の有機電解質電池に使用する硫化第一鉄と市販の硫化第
一鉄のＸ線光電子分析結果を示す図、第５図は硫化第一
鉄を正極活物質の１種として用いた本発明の有機電解質
電池と従来の有機電解質電池の貯蔵に伴なう内部抵抗変
化を示す図である。 （１）・・・正極、 （７）・・・負極特許出願人 日
立マクセル株式会社 第１図 スパッタリング時間（分） 第２図 第３図 貯蔵期間（日）
市販の二硫化鉄のＸ線光電子分析結果を示す図、第２図
は本発明の有機電解質電池の一実施例を示す部分断面図
、第８図は二硫化鉄を正極活物質の１種として用いた本
発明の有機電解質電池と従来の有機電解質電池の貯蔵に
伴なう内部抵抗変化を示す図である。！８４図は本発明
の有機電解質電池に使用する硫化第一鉄と市販の硫化第
一鉄のＸ線光電子分析結果を示す図、第５図は硫化第一
鉄を正極活物質の１種として用いた本発明の有機電解質
電池と従来の有機電解質電池の貯蔵に伴なう内部抵抗変
化を示す図である。 （１）・・・正極、 （７）・・・負極特許出願人 日
立マクセル株式会社 第１図 スパッタリング時間（分） 第２図 第３図 貯蔵期間（日）
Claims (1)
- １、 リチウムなどの軽金属を負極活物質とする負極と
硫化鉄を正極活物質の１種とする正極とを有する有機電
解質電池において、硫化鉄として粒子表面のイオク分が
粒子内部のイオク分と同等ないしはそれ以下のものを用
いたことを特徴とする有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203254A JPS5991668A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203254A JPS5991668A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 有機電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5991668A true JPS5991668A (ja) | 1984-05-26 |
Family
ID=16470976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203254A Pending JPS5991668A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5991668A (ja) |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57203254A patent/JPS5991668A/ja active Pending
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