JPS5991670A - 有機電解質電池の製造法 - Google Patents
有機電解質電池の製造法Info
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- JPS5991670A JPS5991670A JP57203256A JP20325682A JPS5991670A JP S5991670 A JPS5991670 A JP S5991670A JP 57203256 A JP57203256 A JP 57203256A JP 20325682 A JP20325682 A JP 20325682A JP S5991670 A JPS5991670 A JP S5991670A
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- JP
- Japan
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- iron
- active material
- iron disulfide
- sulfuric acid
- organic electrolyte
- 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
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-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- 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
と二硫化鉄を正極活物質の１種とする正極とを有１−る
有機電解質電池の製造法の改良に係り、放電電気量が大
きく放電電圧が平担でかつ貯蔵性能が良好な有機電解質
電池を提供することを目的とする。
と二硫化鉄を正極活物質の１種とする正極とを有１−る
有機電解質電池の製造法の改良に係り、放電電気量が大
きく放電電圧が平担でかつ貯蔵性能が良好な有機電解質
電池を提供することを目的とする。
正極活物質として鉄の硫化物を用いる有機電解質電池は
、二酸化マンガンや７ツ化炭素を正極活績あたりの電気
容量が大きく、また放電電圧が約１．６ｖ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上
してその発展が期待されている。
、二酸化マンガンや７ツ化炭素を正極活績あたりの電気
容量が大きく、また放電電圧が約１．６ｖ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上
してその発展が期待されている。
そして鉄の硫化物中でも二硫化鉄（Ｆｅ ３２ ）は単
位重量当りの電気容゛量が大きく、特に好適な正極活物
質と考えられる。しかしながら、一般に市販されている
二硫化鉄はＦｅＳ２以外Ｋ Ｆｅ Ｓ ％ｐｅｏ、９５
ｓ。
位重量当りの電気容゛量が大きく、特に好適な正極活物
質と考えられる。しかしながら、一般に市販されている
二硫化鉄はＦｅＳ２以外Ｋ Ｆｅ Ｓ ％ｐｅｏ、９５
ｓ。
Ｆｅ ｏ、ａａ Ｓなどの硫化鉄、金属鉄、酸化鉄、硫
酸鉄、遊離イオタなどの不純物が混在しており、これら
の不純物が正極活物質として作用し、放電初期に不純物
の高い電位が現われて放電特性の平担性が損なわれる。
酸鉄、遊離イオタなどの不純物が混在しており、これら
の不純物が正極活物質として作用し、放電初期に不純物
の高い電位が現われて放電特性の平担性が損なわれる。
また不純物の存在忙よって正極利用率が低下して放電電
気量が少なくなり、しかも遊離のイオタは電解液に易溶
性であるため、電池貯蔵中〈電解液に溶は出し、イオン
となったイオタは負極リチウムと反応して負極リチウム
表面上ＫＬｉ２Ｓの被膜を生成するので、貯蔵中和電池
の内部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、市販の二硫化鉄を硫酸で洗滌してＦｅ ８２以
外のＦｅ Ｓ 、 Ｆｅｏ、９ｓ Ｓ 、 Ｆｅ ｏ、
ａａ Ｓなどの硫化鉄オヨーび金属鉄、酸化鉄１．硫酸
鉄などを溶解除去したのち、さらにアルカリのアルコー
ル溶液で煮沸処理して遊離のイオウを除去することによ
り二硫化鉄を精製して前記欠点を解消し、放電電気量が
大きく、放電電圧が平担でかつ貯蔵性能の良好な有機電
解質電池を提供したものである。
気量が少なくなり、しかも遊離のイオタは電解液に易溶
性であるため、電池貯蔵中〈電解液に溶は出し、イオン
となったイオタは負極リチウムと反応して負極リチウム
表面上ＫＬｉ２Ｓの被膜を生成するので、貯蔵中和電池
の内部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、市販の二硫化鉄を硫酸で洗滌してＦｅ ８２以
外のＦｅ Ｓ 、 Ｆｅｏ、９ｓ Ｓ 、 Ｆｅ ｏ、
ａａ Ｓなどの硫化鉄オヨーび金属鉄、酸化鉄１．硫酸
鉄などを溶解除去したのち、さらにアルカリのアルコー
ル溶液で煮沸処理して遊離のイオウを除去することによ
り二硫化鉄を精製して前記欠点を解消し、放電電気量が
大きく、放電電圧が平担でかつ貯蔵性能の良好な有機電
解質電池を提供したものである。
二硫化鉄の硫酸洗滌処理は、例えば３〜８Ｎ程度の硫酸
に粉末状の二硫化鉄を浸漬することによって行なわれる
。その際、加熱、攪拌するのが好オしい。二硫化鉄は硫
酸に溶けないので上記のような硫酸洗滌処理により、二
硫化鉄中に混在する酸化鉄、金属鉄や、Ｆｅｄ１Ｆｅｏ
、ｇ６Ｓ、 Ｆｅｏ、６６などの二硫化鉄以外の硫化鉄
、硫酸鉄などが溶解除去される。
に粉末状の二硫化鉄を浸漬することによって行なわれる
。その際、加熱、攪拌するのが好オしい。二硫化鉄は硫
酸に溶けないので上記のような硫酸洗滌処理により、二
硫化鉄中に混在する酸化鉄、金属鉄や、Ｆｅｄ１Ｆｅｏ
、ｇ６Ｓ、 Ｆｅｏ、６６などの二硫化鉄以外の硫化鉄
、硫酸鉄などが溶解除去される。
上記のような硫酸洗滌処理を経た二硫化鉄はついでアル
カリ−アルコール溶液で煮沸処理されるが、その際のア
ルカリ−アルコール溶液としては、通常アルカリ濃度が
１０％（重量％、以下同様）程度の水酸化力リクムーエ
チルアルコール溶液が使用される。そして要すればその
系中に水を添加してもよい。このアルカリ−アルコール
溶液による煮沸処理により二硫化鉄中に混在する遊離イ
オタが除去されて二硫化鉄が精製される。
カリ−アルコール溶液で煮沸処理されるが、その際のア
ルカリ−アルコール溶液としては、通常アルカリ濃度が
１０％（重量％、以下同様）程度の水酸化力リクムーエ
チルアルコール溶液が使用される。そして要すればその
系中に水を添加してもよい。このアルカリ−アルコール
溶液による煮沸処理により二硫化鉄中に混在する遊離イ
オタが除去されて二硫化鉄が精製される。
本発明において貴様活物質として用いる軽金属としては
、たとえばリチウム、ナトリウム、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、
ジオキソ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、ホクフノ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、ナトリウム、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、
ジオキソ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、ホクフノ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。
本発明において二硫化鉄を正極活物質の１種とするとけ
、二硫化鉄のみを正極活物質として用いる場合および二
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
て正極活物質として用いる場合をｈう。酸化鋼としては
酸化第一銅や酸化第二銅などが用いられ、二硫化鉄と併
用する場合において二硫化鉄と酸化鋼との使用割合とし
ては重量比で７５：２５〜２５ニア５の範囲が好ましい
。
、二硫化鉄のみを正極活物質として用いる場合および二
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
て正極活物質として用いる場合をｈう。酸化鋼としては
酸化第一銅や酸化第二銅などが用いられ、二硫化鉄と併
用する場合において二硫化鉄と酸化鋼との使用割合とし
ては重量比で７５：２５〜２５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。
市販の粉末状二硫化鉄を大過剰の６Ｎ硫酸中に入れ、攪
拌しながら、約６０℃に２時間加熱した。
拌しながら、約６０℃に２時間加熱した。
冷却後、沖過し、水洗した。ついでｉｏｏ℃で４時間真
空乾燥した。
空乾燥した。
つぎに、上記二硫化鉄を水酸化カリタム１０部（重量部
、以下同様５およびエチルアルコール９０部よりなる水
酸化力リクムーエチルアルコール溶液に入れ、１時間煮
沸した。
、以下同様５およびエチルアルコール９０部よりなる水
酸化力リクムーエチルアルコール溶液に入れ、１時間煮
沸した。
上記のような硫酸洗滌処理およびそれに蔽＜アルカリ−
アルコール溶液による煮沸処理により、二硫化鉄中の金
属系不純物（すなわち、酸化鉄、金属鉄、二硫化鉄以外
の硫化鉄、硫酸鉄など）は処理前８．５％であったもの
が０．５係に減少し、また遊離イオタは処理前０．１’
ｌであったものが０．０２９Ｊに減少した。
アルコール溶液による煮沸処理により、二硫化鉄中の金
属系不純物（すなわち、酸化鉄、金属鉄、二硫化鉄以外
の硫化鉄、硫酸鉄など）は処理前８．５％であったもの
が０．５係に減少し、また遊離イオタは処理前０．１’
ｌであったものが０．０２９Ｊに減少した。
上記のようにして硫酸洗滌処理ミアルヵリーアルコール
溶液による煮沸処理を腟た二硫化鉄を酸化第二銅（Ｃｕ
ｂ）、エチレンプラック、ポリテトラフルオルエチレン
などと混合して合剤を調製した。
溶液による煮沸処理を腟た二硫化鉄を酸化第二銅（Ｃｕ
ｂ）、エチレンプラック、ポリテトラフルオルエチレン
などと混合して合剤を調製した。
なお、合剤組成は二硫化鉄４１．５部、酸化第二鋼４１
．５部、アセチレンブラック１５部およびポリテトラフ
ルオルエチレン２部である。この合剤１６５りをステン
レス鋼製の環状台座が配置された金型に充填し、０．８
ｔ／鋼２で加圧成形し、これを正極とする０ 上記正極と、直径８．１ｍｇ％厚さＱ、９ｍｇ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 ｐ
８− ジオキソラン七の容量比がｌ＝１の混合溶媒に
過塩素酸リチウムを０．５モル／ｌ溶解させた電解液を
用い、第１図に示すような構成で直径１１．６ Ｉｌｌ
。
．５部、アセチレンブラック１５部およびポリテトラフ
ルオルエチレン２部である。この合剤１６５りをステン
レス鋼製の環状台座が配置された金型に充填し、０．８
ｔ／鋼２で加圧成形し、これを正極とする０ 上記正極と、直径８．１ｍｇ％厚さＱ、９ｍｇ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 ｐ
８− ジオキソラン七の容量比がｌ＝１の混合溶媒に
過塩素酸リチウムを０．５モル／ｌ溶解させた電解液を
用い、第１図に示すような構成で直径１１．６ Ｉｌｌ
。
高さ８．０５朋のボタン形有機電解質電池を組み立て友
。
。
なお、第１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）は外面にニッケルメッキ
を施した鉄製の正極缶である。（４）は微孔性のボリフ
ロヒレンフィルムを２枚積重してなるセパレ−タで、（
５）はニッケルーステンレス鋼りラッド鈑製の負極缶で
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。
前記の環状台座であり、（３）は外面にニッケルメッキ
を施した鉄製の正極缶である。（４）は微孔性のボリフ
ロヒレンフィルムを２枚積重してなるセパレ−タで、（
５）はニッケルーステンレス鋼りラッド鈑製の負極缶で
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。
上記のようにして製造された本発明の電池Ａと市販の二
硫化鉄を処理する仁となくそのまま用いた電池Ｂを２０
℃、負荷１６にΩで連続放電させたときの放電特性を第
２図に、また６０°Ｃの高温条件下に所定期間貯蔵した
ときの電池の内部抵抗変化を第８図に示す。
硫化鉄を処理する仁となくそのまま用いた電池Ｂを２０
℃、負荷１６にΩで連続放電させたときの放電特性を第
２図に、また６０°Ｃの高温条件下に所定期間貯蔵した
ときの電池の内部抵抗変化を第８図に示す。
第２図および第８図に示す結果から明らかなように１本
発明の方法により製造された電池Ａは、二硫化鉄中の不
純物が＃１とんど除去されているため、従来法により製
造された電池ＢＫ比べて放電電圧が平担でかつ放電電気
量が大きく、また貯蔵による内部抵抗増加が少ない。
発明の方法により製造された電池Ａは、二硫化鉄中の不
純物が＃１とんど除去されているため、従来法により製
造された電池ＢＫ比べて放電電圧が平担でかつ放電電気
量が大きく、また貯蔵による内部抵抗増加が少ない。
第１図は本発明の実施例により製造された有機電解質電
池を示す部分断面図、第２図および第８図は本発明の方
法により製造された有機電解質電池と従来法により製造
された有機電解質電池の放電特性図および貯蔵性能図で
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 第２図 第３図
池を示す部分断面図、第２図および第８図は本発明の方
法により製造された有機電解質電池と従来法により製造
された有機電解質電池の放電特性図および貯蔵性能図で
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 第２図 第３図
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
二硫化鉄を正極活物質の１種とする正極とを有する有機
電解質電池を製造するにあたり、二硫化鉄を硫酸で洗滌
したのち、アルカリ−アルコール溶液で煮沸処理して二
硫化鉄を精製することを特徴とする有機電解質電池の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203256A JPS5991670A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 有機電解質電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203256A JPS5991670A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 有機電解質電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5991670A true JPS5991670A (ja) | 1984-05-26 |
Family
ID=16471007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203256A Pending JPS5991670A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 有機電解質電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5991670A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006127872A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用二硫化鉄およびその製造方法 |
| WO2009036029A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | The Gillette Company | Lithium cell cathode |
| WO2010120680A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | The Gillette Company | Lithium primary cells |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57203256A patent/JPS5991670A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006127872A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用二硫化鉄およびその製造方法 |
| WO2009036029A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | The Gillette Company | Lithium cell cathode |
| US8460403B2 (en) | 2007-09-14 | 2013-06-11 | The Gillette Company | Method of storing iron disulfide (FeS2) particles |
| WO2010120680A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | The Gillette Company | Lithium primary cells |
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