JPS6037658A - 非水性化学電池 - Google Patents

非水性化学電池

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JPS6037658A
JPS6037658A JP59135002A JP13500284A JPS6037658A JP S6037658 A JPS6037658 A JP S6037658A JP 59135002 A JP59135002 A JP 59135002A JP 13500284 A JP13500284 A JP 13500284A JP S6037658 A JPS6037658 A JP S6037658A
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JP
Japan
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electrolyte
battery according
battery
salts
alkali
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Pending
Application number
JP59135002A
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English (en)
Inventor
ハン・チエン・クオウ
ウイリアム・リー・ボーデン
マイソワ・ラツクスミカンス・ゴピカンス
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Duracell Inc USA
Original Assignee
Duracell International Inc
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0563—Liquid materials, e.g. for Li-SOCl2 cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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    • H01M4/582—Halogenides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非水性の二酸化硫黄含有化学電池に関し、さら
に詳しくは無機二酸化硫黄電解液を含む化学電池に関す
る。
従来の技術 商業的に生産しうる性能の有用な再充電可能な電池の製
造に伴なう一問題は、二酸化硫黄（ＳＯ２）を含む電池
から通常必要とされる有機補助溶剤を省くことであるこ
とが最近見出されている。有機補助溶剤ならびにその他
はとんどの有機物質は、不可逆性の反応（はぼ不可逆性
の反応も含む）に引き込まれる傾向があるけれども、理
想的には再充電可能な電池は、構成成分の実質完全な可
逆（反応）性を必要とする。しかし、前記の如き有機補
助溶剤を省くと、ＳＯ２のみ（はぼ純粋な溶剤）の中に
可溶性であると共に有効な導電度の電解液を与える電解
質を使用することが必要であった。さらに別の問題は、
その目的に用いられる電解質塩のあるものの価格が非常
に高いことである。
アルカリおよびアルカリ土類金属のテトラクロロアルミ
ニウム俄塩、テトラクロロ没食子酸塩、テトラクロロイ
ンジウム酸塩、ならびにりａボボレート塩（ｃｌｏｖｏ
ｂｏｒａｔｅ）のような塩類は、Ｓ０２のみの溶剤にお
いて有用であることが見出されている（しかしクロボポ
レート塩類は非常に高価である）。そのような電池にお
いては、固体カソード活物質を用いろことにより、ＳＯ
２を電池の唯一の溶剤として効果的に使用することが可
能である。しかし、すべての固体カソード活物質が、Ｓ
Ｏ２をカソード活物質としている電池の容量と有利に比
較しうる電池容量を与えるわけではない。
事実、従来どのカソード活物質が無機質のＳＯ２含有電
池環境中で使用可能であるかを確信をもって予測するこ
とは、はとんど不可能であった。従って、例えば同一金
属の種々のハロゲン化物（機能については、これらは通
常均等であると考えられろけれども）は、殊に、無機質
の８０２含有電池環境中では著しく異なる性質を有する
ことが示されている。
本発明の一目的は、ＳＯ２含有非水性化学電池。
殊に無機質のＳＯ２含有電池において使用することがで
き、かつ高い電池容量を与えるカソード活物質を提供す
ることである。
概して本発明は、アルカリもしくはアルカリ土類金属の
アノード（好ましくはリチウム、リチウム混合物または
リチウム合金のアノード）ｉｓＯ２とその中に可溶な電
解質塩とからなる電解液；ならびにＭｎＣｌ２およびＭ
ｏ　Ｃｌ　４のような不溶性モリブデン塩化物からなる
カソード；を有する化学電池に関する。再充電可能な電
池のためには、電解液は無機質であるのが好ましい。Ｍ
ｏＣ１５Ｃその類似ハロゲン化物）はＳＯ２に溶解して
好ましくないけれども、ＭｎＣｌ２およびＭｏＣ１４は
カソード材として有用であることが判明した。
好ましくは、不溶性モリブデン塩化物カソード活物質は
、その重量の１０〜３０％の範囲内の量の導電物質（例
えばグラファイトまたはカーボンブラック）およびその
Ｍ量の約５〜１５チの範囲内の量の結合剤〔例えばポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）］と混合して用い
る。
本発明に有用な電解質塩の例としては、ＳＯ２に可溶で
ある、アルミニウム、タンタル、ニオブ−アンチモン、
ガリウム、インジウムおよびクロボボレートのアルカリ
およびアルカリ土類金属ハロゲン物塩類（殊’　ＡＩＣ
ｌ　ａ−、ＴａＣｌ　４−　、　ＳｂＣｌ　ｃ、−。
５ｂＣ１６”−”、　ＧａＣ１４−、ＩｎＣ１４−ｒ　
ＢｌｏＣｌ、ｏ−２およびＢ１□Ｃ１，□　のアニオン
を有する塩）がある。これらの塩は、ＳＯ２中に低濃度
（約１モル）で溶解して使用される。あるいは、これら
の塩は８０２との関係で１ニア以内（例えば１：３）の
のモル当量比の比較的高濃度で存在してもよい。
好ましくは、かかるＳＯ２電解液は無機質である。
実施例 本発明の構成、作用および効果を以下の実施例でさらに
説明する（原料の襲は重量基準である）。
これらの実施例は説明の目的のためのものであること、
実施例中の具体的事項に本発明が限定されるものでない
ことは、了解されよう。
実施例Ｉ Ｌ　ｉ　Ａ　Ｉ　Ｃｌ　４および８０２　（モル当量比
１：３）からなる電解液２０ｇ；それぞれが銅箔基板を
有しまた寸法が２．５　Ｘ４．Ｉ　Ｘ　００５ｃＷＬで
ある２個のリチウム電極、およびそれらのリチウム電極
間のニッケル格子上に担持した８０％のＭ（ｌｃ１３．
１２係のカーボンブラック（ノウリイ・ケミカル社Ｎｏ
ｕｒｙ　Ｃｈ、ａｍｉｃａｌ　Ｃａｒｐ、のケトジエン
ブラックＫｅｔｊａｎ　ｂｌａｃｊｃ　ＥＣ：商標）お
よび８％のＰＴＦＥよりなるカソード１．７’；’；を
用いて電池を作った。そのカソードの寸法は、２．５　
Ｘ　４．　Ｉ　ＸＯ，］、２ｃＴｎであった。またその
カソードは不織ガラス繊維セパレータによりそれぞれの
リチウム電極から分離してあった。この電池を２０　？
？＋、Ａで放電したところ、１ボルトの遮断電圧に至る
までに４２０　ｍ、ｋｌＬｒの容量を与えた。またこの
電池の開回路電圧（ＯＣＶ）は３Ｊボルトであった。こ
こに得られた容量はＭＯＣ１３の理論容量の約２１９チ
である。
実施例　２ 実施例１のようにして但しＳＯ２中のＬｉＡｌＣｌ４の
１Ｍ溶液を電解液として用いてまたＭｏＣ１４（１，９
＆）よりなり厚さ０．１３ｃ１ｎのカソードを用いて電
池を作った。得られた開回路電圧は４．１ボルトであっ
た。２０　ｍＡでの放電において１ボルトの遮断電圧に
至るまでに３６０ｍＡｈｒ　の容量を示した。ここＶｃ
得られた容量はＭｏＣ１４の理論容量の約２１０％であ
る。
実施例　３ 実施例】のようにして、但しＳＯ２中のＬｉＧａＣ１４
の１Ｍ溶液を電解液として用いて電池を作った。開回路
電圧は３．６ボルトであった。
２０クルＡでの放電において１ボルトの遮断電圧に至ろ
までＫ　２３０　ｍＡ　ｈ、ｒの容量を与えた。この容
量はＭｏＣｌ３の理論容量の約１２０％である。
実施例４ 実施例２のようにして、但しＳＯ２中のＬ　ｉ　Ｇ　ａ
　ＣＬ　４の１Ｍ溶液の電解液を用いて電池を作った。
開回路電圧は、４ボルトであった。２０ｍＡでの放電で
１ボルトの遮断電圧に至るまで［３２０ｍＡｈｒの容量
を与えた。この容量はＭＯＣ，１４の理論容量の約１８
６％であった。
上記の実施例が説明の目的のためであること、および本
発明がこれらの実施例中の特定の事項に限定されるもの
でないことは、了解されよう。例えば電池の構成、電池
成分、その比率、量等についての変更は本発明の精神を
逸脱することなく可能である。
特許出願人　デュラセル・インターナショナル・インコ
ーホレーテッド （外５名）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　アルカリまたはアルカリ土類金属からなるアノ
    ード、およびＳＯ２とその中に溶解された電解質塩とか
    らなる電解液を有する非水性化学電池であって、そのＳ
    Ｏ２に不溶性のモリブデン塩化物からなるカソードを有
    することを特徴とする上記化学電池。
  2. （２）モリブデン塩化物はＭＯＣ１３またはＭＯＣ１４
    である特許請求の範囲第１項に記載の電池。
  3. （３）電解質塩はアルカリまたはアルカリ土類金属のク
    ロボボレート塩類、およびガリウム、インジウム、アル
    ミニウム、タンタル、ニオブおよびアンチモンを含むア
    ルカリまたはアルカリ土類金属のハロゲン化物塩類より
    なる群から選択される特許請求の範囲第１または２項に
    記載の電池。
  4. （４）電解質塩はリチウム塩である特許請求の範囲第１
    ，２または３項に記載の電池。
  5. （５）アノードはリチウムよりなる特許請求の範囲第１
    〜４項のいずれかに記載の電池。
  6. （６）電解質塩はＬｉＡｔＣ１ａおよびＬｓＧａＣ１４
    からなる群より選択される特許請求の範囲第１〜５項の
    いずれかに記載の電池。
  7. （７）電解質塩はＬｉＡｌＣｌ４である特許請求の範囲
    第６項に記載の電池。
  8. （８）　ＬｉＡｌＣｌ４とＳＯ２とのモル当量比は１ニ
    ア以内である特許請求の範囲第７項に記載の電池。
  9. （９）電解液は無機質である特許請求の範囲第１〜８項
    のいずれかに記載の電池。
JP59135002A 1983-06-30 1984-06-29 非水性化学電池 Pending JPS6037658A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US50968083A 1983-06-30 1983-06-30
US509680 1983-06-30

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DE (1) DE3424100A1 (ja)
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BE900053A (fr) 1985-01-02
FR2548464A1 (fr) 1985-01-04
FR2548464B1 (fr) 1987-06-26
DE3424100A1 (de) 1985-01-10

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