JPS6023972A - 非水溶媒電池用正極 - Google Patents
非水溶媒電池用正極Info
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- JPS6023972A JPS6023972A JP58130158A JP13015883A JPS6023972A JP S6023972 A JPS6023972 A JP S6023972A JP 58130158 A JP58130158 A JP 58130158A JP 13015883 A JP13015883 A JP 13015883A JP S6023972 A JPS6023972 A JP S6023972A
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- JP
- Japan
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- positive electrode
- taa
- positive
- nonaqueous solvent
- base member
- Prior art date
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- 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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
-
- 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
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- 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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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は非水溶媒電池に用いられる正極の改良に関する
。
。
近年、エネルギー密度が高く、長期貯蔵特性及び作動温
度範囲の広い電池として、リチウム−塩化チオニル系の
非水溶媒電池が注目されている。かかる電池の最大の特
徴は正極活物質として塩化チオニルを用いることにちゃ
、多孔質炭素体を主構成材とする正極表面該塩化チオニ
ルが電気化学的に還元されることによシミ池反応が進行
する。
度範囲の広い電池として、リチウム−塩化チオニル系の
非水溶媒電池が注目されている。かかる電池の最大の特
徴は正極活物質として塩化チオニルを用いることにちゃ
、多孔質炭素体を主構成材とする正極表面該塩化チオニ
ルが電気化学的に還元されることによシミ池反応が進行
する。
ところで、一般の円筒型リチウム−塩化チオニル電池は
缶体内面にリチウム負極を配設し、この負極内側の缶体
内にセパレ〜りを介して金網等の金属集電体を内在した
多孔質炭素体からなる正極を収納すると共に、この正極
に塩化チオニルを主成分とする正極活物質を兼ねる電解
液が含浸された構造になっている。この正極の構成材で
ある多孔質炭素体としてはアセチレン・ブラック等のカ
ーデンブラックにポリテトラフルオロエチレン等の結着
剤を添加、成形し、乾燥することによし造られる。
缶体内面にリチウム負極を配設し、この負極内側の缶体
内にセパレ〜りを介して金網等の金属集電体を内在した
多孔質炭素体からなる正極を収納すると共に、この正極
に塩化チオニルを主成分とする正極活物質を兼ねる電解
液が含浸された構造になっている。この正極の構成材で
ある多孔質炭素体としてはアセチレン・ブラック等のカ
ーデンブラックにポリテトラフルオロエチレン等の結着
剤を添加、成形し、乾燥することによし造られる。
上述した正極の多孔質炭素体に要求される特性の中で特
にＭ仮親されることは塩化チオニルの電気化学的還元反
応に対する活性度である。
にＭ仮親されることは塩化チオニルの電気化学的還元反
応に対する活性度である。
数多くの炭素洟料の中でもアセチレン・ブラックは活性
度が最も高いが、最近、電極触媒として白金等の貴金属
やフタロシアニンのような金属錯体を多孔質炭素体に担
持させることによって、更に活性度を高めることが報告
されている。
度が最も高いが、最近、電極触媒として白金等の貴金属
やフタロシアニンのような金属錯体を多孔質炭素体に担
持させることによって、更に活性度を高めることが報告
されている。
しかしながら、白金、ノやラジウム、ロジウム等の貴金
属は高価であり、電池コストの高騰化を招く。また、こ
れまで提案されている金属錯体触媒は比較的安価である
ものの、長期間もしくは高温下での貯蔵中に触媒活性が
劣化するという欠点があった。
属は高価であり、電池コストの高騰化を招く。また、こ
れまで提案されている金属錯体触媒は比較的安価である
ものの、長期間もしくは高温下での貯蔵中に触媒活性が
劣化するという欠点があった。
本発明は塩化チオニルとの電気化学還元能力に優れ、か
つ長期間もしくは高温下での貯蔵後においても前記電気
化学還元能力の劣イ占ない安価な非水溶媒電池用正）ｌ
へを提供しようとするものである。
つ長期間もしくは高温下での貯蔵後においても前記電気
化学還元能力の劣イ占ない安価な非水溶媒電池用正）ｌ
へを提供しようとするものである。
本発明者らはアルカリ今月からなる負極と、正極活物質
を兼ねる塩化チオニルを生成分とする電解液とを備えた
非水溶媒電池に用いられる正極において、一般式 にて表わされ、特にＭがＣｏ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｍｎ
、 Ｃｕであるテトラアザアヌレン金属錯体（以下Ｍ−
ＴＡＡ ： Ｍは金属と略す）を多孔質炭素体等の正極
暴利に担持せしめることによって既述の如く電気化学還
元能力（活性度）が高く、かつ長期間もしくは高温下で
の貯蔵後においても前記活性度の劣化の少ない安価な非
水溶媒電池用正極を見い出したものである。
を兼ねる塩化チオニルを生成分とする電解液とを備えた
非水溶媒電池に用いられる正極において、一般式 にて表わされ、特にＭがＣｏ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｍｎ
、 Ｃｕであるテトラアザアヌレン金属錯体（以下Ｍ−
ＴＡＡ ： Ｍは金属と略す）を多孔質炭素体等の正極
暴利に担持せしめることによって既述の如く電気化学還
元能力（活性度）が高く、かつ長期間もしくは高温下で
の貯蔵後においても前記活性度の劣化の少ない安価な非
水溶媒電池用正極を見い出したものである。
上記Ｍ−ＴＡＡＯ中でもＣｏ−ＴＡＡは耐久性、融媒活
性が最も優れているため有益である。
性が最も優れているため有益である。
上記Ｍ−ＴＡＡの正極基材に対する相持量は通常１〜１
０重量％の範囲にすることが望ましい。
０重量％の範囲にすることが望ましい。
次に、本発明の詳細な説明する。
実施例１
ｔ ｆ 、Ｃｏ−ＴＡＡ ０．５ Ｅをテトラヒドロフ
ラン１！中に溶解させた後、この溶液中にアセチレン・
ブラック１０ｇを分散させ、十分攪拌し、更にテトラヒ
ドロ７ランを蒸発させた。つづいて、Ｃｏ −ＴＡＡを
担持させたアセチレン・ブラックに水溶性アイスバージ
ョンのポリテトラフルオロエチレン１０重量％を加え、
混練してに−スト状とし、これをニッケル製網体（４０
メツシユ）の両側に展開した後、１５０°Ｃで１２時間
乾燥してシート状の正極（１５Ｗ×３０Ｌ×０５ｔｗｎ
）を作製した。
ラン１！中に溶解させた後、この溶液中にアセチレン・
ブラック１０ｇを分散させ、十分攪拌し、更にテトラヒ
ドロ７ランを蒸発させた。つづいて、Ｃｏ −ＴＡＡを
担持させたアセチレン・ブラックに水溶性アイスバージ
ョンのポリテトラフルオロエチレン１０重量％を加え、
混練してに−スト状とし、これをニッケル製網体（４０
メツシユ）の両側に展開した後、１５０°Ｃで１２時間
乾燥してシート状の正極（１５Ｗ×３０Ｌ×０５ｔｗｎ
）を作製した。
上記シート状正極を用いてリチウム−塩化チオニル電池
を構成した。なお、電池構成はニッケル製網体上に圧着
されたリチウム負極（１５ｗＸ３０Ｌ×０゜７ ’ａｍ
） Ｋ ｆラス繊維不織布（厚さ０．３ｒｎＦｎ）を
介して前記シート状正極を対向させてサンドイッチ状の
電極群とし、これを１．８ＭＬｉＣｂＡｔＣ１５の塩化
チオニル′電解液中に浸漬した後、ガラス容器中に密封
した構造になっている。
を構成した。なお、電池構成はニッケル製網体上に圧着
されたリチウム負極（１５ｗＸ３０Ｌ×０゜７ ’ａｍ
） Ｋ ｆラス繊維不織布（厚さ０．３ｒｎＦｎ）を
介して前記シート状正極を対向させてサンドイッチ状の
電極群とし、これを１．８ＭＬｉＣｂＡｔＣ１５の塩化
チオニル′電解液中に浸漬した後、ガラス容器中に密封
した構造になっている。
実施例２〜５
Ｃｏ−ＴＡＡに代ってＦｅ−ＴＡＡ、 Ｍｎ−ＴＡＡ、
Ｃｕ−ＴＡＡ。
Ｃｕ−ＴＡＡ。
Ｎ１−ＴＡＡを用いた以外実施例１と同様な正極を作製
し、これらによシ実施例１と同構成の４種のリチウム−
塩化チオニル電池を組立てた。
し、これらによシ実施例１と同構成の４種のリチウム−
塩化チオニル電池を組立てた。
比較例
Ｃｏ−ＴＡＡを担持しない以外は実施例１と同組成、形
状の正極を作製し、これにより実施例１と同構成のリチ
ウム−塩化チオニル電池を組立てた。
状の正極を作製し、これにより実施例１と同構成のリチ
ウム−塩化チオニル電池を組立てた。
しかして、本実施例１〜５及び比較例の電池について、
初期放電容量（２，５Ｖ終止電圧）を放電電流密度を変
えて調べた。その結果を下記第１表に示した。−１：た
、６０℃の貯蔵での日数変化に対する５ ｍＡ／ｉの放
電での放電容量（２，５Ｖ終止電圧）を調べた。その結
果を下記第２表に示した。
初期放電容量（２，５Ｖ終止電圧）を放電電流密度を変
えて調べた。その結果を下記第１表に示した。−１：た
、６０℃の貯蔵での日数変化に対する５ ｍＡ／ｉの放
電での放電容量（２，５Ｖ終止電圧）を調べた。その結
果を下記第２表に示した。
第１表
第２・表
上記第１表及び第２表よフ明らかな如く、本発明のＣｏ
−ＴＡＡ、 Ｆｅ−ＴＡＡ、 Ｍｎ−ＴＡＡ、 Ｃｕ−
ＴＡＡ、 Ｎ１−ＴＡＡの金Ｈ錯体を多孔質炭素体に相
持してなる正極を用いた電池は、金属鉛体無担持２多孔
質炭素体からなる正極を用いた従来の電池に比べて放電
容量が高く、特にＣｏ−ＴＡＡを多孔質炭素体に相持し
た正極を用いた電池は初期放電容量、長期高温貯蔵後の
放電容量が共に格段に優れていることがわかる。
−ＴＡＡ、 Ｆｅ−ＴＡＡ、 Ｍｎ−ＴＡＡ、 Ｃｕ−
ＴＡＡ、 Ｎ１−ＴＡＡの金Ｈ錯体を多孔質炭素体に相
持してなる正極を用いた電池は、金属鉛体無担持２多孔
質炭素体からなる正極を用いた従来の電池に比べて放電
容量が高く、特にＣｏ−ＴＡＡを多孔質炭素体に相持し
た正極を用いた電池は初期放電容量、長期高温貯蔵後の
放電容量が共に格段に優れていることがわかる。
なお、上記実施例では正極基材としてアセチレン・ブラ
ックを主相とする多孔質炭素体を用いたが、これに限定
されない。例えばアセチレンブラック以外のカー？ンプ
ラ、りからなる多孔質炭素体、発泡金属、金属酸化物、
金属硫化物、電導性高分子材料等の良電気導電性材料を
正極基材として使用しても同様な効果を発揮できる。
ックを主相とする多孔質炭素体を用いたが、これに限定
されない。例えばアセチレンブラック以外のカー？ンプ
ラ、りからなる多孔質炭素体、発泡金属、金属酸化物、
金属硫化物、電導性高分子材料等の良電気導電性材料を
正極基材として使用しても同様な効果を発揮できる。
以上詳述した如く、本発明に係る非水溶媒電池用正極に
よれば正極活物質と電解液を兼ねる塩化チオニルとの電
気化学還元能力に優れ、かつ長期間もしくは高温下での
貯蔵後においても前記能力の劣化が少なく機能を有し、
Ｏ・いてはこの正極を用いることによ多高温貯蔵などに
よっても容量劣化率が小さく、高率放電特性の優れた安
価な非水溶媒電池を得ることができる等顕著な効果を有
する。
よれば正極活物質と電解液を兼ねる塩化チオニルとの電
気化学還元能力に優れ、かつ長期間もしくは高温下での
貯蔵後においても前記能力の劣化が少なく機能を有し、
Ｏ・いてはこの正極を用いることによ多高温貯蔵などに
よっても容量劣化率が小さく、高率放電特性の優れた安
価な非水溶媒電池を得ることができる等顕著な効果を有
する。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦用崎市幸区小向
東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ＠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
東芝町１番地東 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ＠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
Claims (3)
- （１）アルカリ金属からなる負極と、塩化チオニルを主
な正極活物質とした電解液とを備えた非水溶媒電池に用
いられる正極において、一般式 〔但し、式中のＭはＣａｒ Ｆｅ、 Ｎｒ、 Ｍｎ、
Ｃｕを示す〕にて表わされるテトラアザアヌレン金属錯
体を正・１ηく基層に担持せしめたことを特徴とする非
水溶媒１ａ池用正極。 - （２） テトラアザアヌレン金属錯体として一般式中の
ＭがＣｏであるものを用い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用正極。 - （３）正極基材がアセチレンブラックをペースとした多
孔質炭素体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用正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58130158A JPS6023972A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 非水溶媒電池用正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58130158A JPS6023972A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 非水溶媒電池用正極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023972A true JPS6023972A (ja) | 1985-02-06 |
Family
ID=15027378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58130158A Pending JPS6023972A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 非水溶媒電池用正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228921A (ja) * | 1981-06-10 | 1986-10-13 | デイスコビジヨン アソシエイツ | 射出成形機 |
| US5460763A (en) * | 1993-12-24 | 1995-10-24 | Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho | Sprueless disc mold and disc molding method thereof |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP58130158A patent/JPS6023972A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228921A (ja) * | 1981-06-10 | 1986-10-13 | デイスコビジヨン アソシエイツ | 射出成形機 |
| US5460763A (en) * | 1993-12-24 | 1995-10-24 | Kabushiki Kaisha Meiki Seisakusho | Sprueless disc mold and disc molding method thereof |
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