JPS63313467A - 非水性電池 - Google Patents
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
- H01M6/162—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte characterised by the electrolyte
-
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
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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】
本発明は活性金属陽極、有機溶媒を王とする非水性電解
液および2酸化マンガン、硫化鉄、酸化鋼等の様な活性
陰極物質より成る陰極を用いる非水性電池に関する。
液および2酸化マンガン、硫化鉄、酸化鋼等の様な活性
陰極物質より成る陰極を用いる非水性電池に関する。
背景技術
この様な高エネルギー電池系開発は望む電気化学的性質
をもつ電解液がリチウム、ナトリウム等の様な高反応性
陽極材料と適合する必要がありまた2酸化マンガンの様
な活性陰極材料の有効使用を要する。陽極材料は水と化
学反応するに十分活性であるのでこの系に水性電解液使
用は先づ排除される。したがってこの高反応性陽極と活
性陰極材料便用によりえられる高エネルギー密度を実現
するには非水性電解液系、特に有機溶媒を王とする非水
性電解液系の研究に切換える必要があるのである。
をもつ電解液がリチウム、ナトリウム等の様な高反応性
陽極材料と適合する必要がありまた2酸化マンガンの様
な活性陰極材料の有効使用を要する。陽極材料は水と化
学反応するに十分活性であるのでこの系に水性電解液使
用は先づ排除される。したがってこの高反応性陽極と活
性陰極材料便用によりえられる高エネルギー密度を実現
するには非水性電解液系、特に有機溶媒を王とする非水
性電解液系の研究に切換える必要があるのである。
従来1非水性電解液”とは適当な非水性溶媒にとけた溶
質、例えば周期表のl−A、i−A、又はfl−A族元
素の塩又は錯塩より成る電解液をいう。普通の有機溶媒
には例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート又はr−ブチロラクトンがある。本明細書で使う1
周期表”とはフロリダ州ポカレイトンのCRC出版社の
TheHandbook of Ckmtniat
vl asd P五ys4eas 63版−19
82−1983の前表紙裏にるる元素周期表をいう。
質、例えば周期表のl−A、i−A、又はfl−A族元
素の塩又は錯塩より成る電解液をいう。普通の有機溶媒
には例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート又はr−ブチロラクトンがある。本明細書で使う1
周期表”とはフロリダ州ポカレイトンのCRC出版社の
TheHandbook of Ckmtniat
vl asd P五ys4eas 63版−19
82−1983の前表紙裏にるる元素周期表をいう。
2酸化マンガンの様な活性陽極材料は本来吸着型と結合
(吸収)型双方の水の不要量を含んでおり、それは水素
発生を伴なう陽極腐蝕をおこすに十分である。ガス発生
をおこす型の腐蝕は密閉電池、特に小型ボタン電池にお
いては重大な問題である。電池による電気装置をできる
だけコンパクトにするには装置は普通その電源としての
小型電池に応じた空間をもつ設計がされる。空間は普通
電池がきちんとそれに入り装置内の適当趨子と電気接触
する様につくられる。この種の電池による電気装置使用
の主要な問題はガス発生が電池をふくら1−V:ると電
池は空間内で僕となることである。また電解液が電池か
ら洩れると装置を駄目にする。したがって電池容器の物
理的寸法は放電中一定しておりまた操作装置内に電解液
が洩れないことが重要である。
(吸収)型双方の水の不要量を含んでおり、それは水素
発生を伴なう陽極腐蝕をおこすに十分である。ガス発生
をおこす型の腐蝕は密閉電池、特に小型ボタン電池にお
いては重大な問題である。電池による電気装置をできる
だけコンパクトにするには装置は普通その電源としての
小型電池に応じた空間をもつ設計がされる。空間は普通
電池がきちんとそれに入り装置内の適当趨子と電気接触
する様につくられる。この種の電池による電気装置使用
の主要な問題はガス発生が電池をふくら1−V:ると電
池は空間内で僕となることである。また電解液が電池か
ら洩れると装置を駄目にする。したがって電池容器の物
理的寸法は放電中一定しておりまた操作装置内に電解液
が洩れないことが重要である。
陰極材料中の含水量減少のため種々の方法が開発されて
いる。例えば米国特許第4.133.856号はM%0
3が先づ350乃至430℃に加熱されて実質的に吸着
と結合水両方を除去された後導電剤、結合剤と共に電極
に形成され電池に組立てられる前更に200乃至350
℃に加熱される非水性電池用M%O*電極(陰極)製造
法を発表している。
いる。例えば米国特許第4.133.856号はM%0
3が先づ350乃至430℃に加熱されて実質的に吸着
と結合水両方を除去された後導電剤、結合剤と共に電極
に形成され電池に組立てられる前更に200乃至350
℃に加熱される非水性電池用M%O*電極(陰極)製造
法を発表している。
英国特許第1.199.426号は250乃至450℃
空気中でMnO2の水成分を実質的除去する熱処理方法
を発表している。
空気中でMnO2の水成分を実質的除去する熱処理方法
を発表している。
水分減少された陰極材料が非水性電池系によく適合する
が、この種の活性物質を用いる電池は貯蔵空内部インピ
ーダンスが増す傾向をもつのである。この条件は閉回路
電圧、高温と低温の寿命、電池電圧持続特性およびパル
スレートと放電容量がいづれも不良であることを伴なう
。
が、この種の活性物質を用いる電池は貯蔵空内部インピ
ーダンスが増す傾向をもつのである。この条件は閉回路
電圧、高温と低温の寿命、電池電圧持続特性およびパル
スレートと放電容量がいづれも不良であることを伴なう
。
これらの問題解決のため、陰極材料に種々の添加物添加
が提案されている。エバンスの米国特許第4,465,
747号は陰極材料中にけい酸リチウム、はう酸リチウ
ム、モリブデン酸リチウム、りん酸リチウム又はタング
ステン葭リチウムの様な添加物を加える貯蔵訃よび放電
中の電池の内部インピーダンス生成抑制法を発表してい
る。その方法は1だ同じ目的で陰極材料にアルカリ士金
属水酸化物と炭酸塩も添加できると発表し″0.渇。米
国特許第4.478.921号はまた同じ目的で炭酸マ
ンガン又はそれとアルカリ土金属水酸化物又は炭酸塩の
混合物の使用も示唆している。
が提案されている。エバンスの米国特許第4,465,
747号は陰極材料中にけい酸リチウム、はう酸リチウ
ム、モリブデン酸リチウム、りん酸リチウム又はタング
ステン葭リチウムの様な添加物を加える貯蔵訃よび放電
中の電池の内部インピーダンス生成抑制法を発表してい
る。その方法は1だ同じ目的で陰極材料にアルカリ士金
属水酸化物と炭酸塩も添加できると発表し″0.渇。米
国特許第4.478.921号はまた同じ目的で炭酸マ
ンガン又はそれとアルカリ土金属水酸化物又は炭酸塩の
混合物の使用も示唆している。
これらの添加物使用は電池性能を改良し易いが、それら
は特に配向されると思われる。例えば水酸化カルシウム
の使用は高温、例えば60℃における貯蔵後の閉回路電
圧保持性を改良する様思われる。しかし低温放電容量は
望むほどに良くない。反対に炭酸塩は低温性能を改良す
るらしいが、高温貯蔵後の閉回路電圧持続と放電容量保
持は炭酸塩を添加したときほどに大きくない。
は特に配向されると思われる。例えば水酸化カルシウム
の使用は高温、例えば60℃における貯蔵後の閉回路電
圧保持性を改良する様思われる。しかし低温放電容量は
望むほどに良くない。反対に炭酸塩は低温性能を改良す
るらしいが、高温貯蔵後の閉回路電圧持続と放電容量保
持は炭酸塩を添加したときほどに大きくない。
性能に対する添加物効果をえる試験で水酸化カルシウム
と炭酸マンガンの混合物を使用した。しかし貯蔵後の閉
回路電圧保持はそれによって改良されずまた実際水酸化
カルシウム単独便用でえた処に近いものであった。
と炭酸マンガンの混合物を使用した。しかし貯蔵後の閉
回路電圧保持はそれによって改良されずまた実際水酸化
カルシウム単独便用でえた処に近いものであった。
発明の概要
本発明において非水性電池隘極中に水酸化カルシウムと
炭酸リチウム両者の少量づつを加えることによって高温
貯蔵後の性能に変化なく低温電池性能が実質的に改良さ
れることが発見されたことは驚くべきことである。この
混合物に基づく陰極を用いた電池の低温性能は炭酸リチ
ウム又は他の炭r11塩単独便用でえられるよりよいか
又は同等であったことは実に意外である。
炭酸リチウム両者の少量づつを加えることによって高温
貯蔵後の性能に変化なく低温電池性能が実質的に改良さ
れることが発見されたことは驚くべきことである。この
混合物に基づく陰極を用いた電池の低温性能は炭酸リチ
ウム又は他の炭r11塩単独便用でえられるよりよいか
又は同等であったことは実に意外である。
本発明のこれらの目的、利点および特徴は下記する好ま
しい実a態様の記述によって更に十分諒解されるであろ
う。
しい実a態様の記述によって更に十分諒解されるであろ
う。
好ましい実施態様の記述
好筐しい実施態様において、商極材料中に約0.5乃至
約2重量う、好1しくは約1]1量チの炭酸リチウムと
IFJo、5乃至約6重量も好ましくは約1.3@ii
%の水酸化カルシウムが混合される。えられた陰極混合
物を普通の方法で陽極体に底形し陽極、分離板および非
水性電解液と共に電池容器に入れる。上記および本明細
書に使用する重量パーセントは陰極本体の乾燥重量が基
準である。
約2重量う、好1しくは約1]1量チの炭酸リチウムと
IFJo、5乃至約6重量も好ましくは約1.3@ii
%の水酸化カルシウムが混合される。えられた陰極混合
物を普通の方法で陽極体に底形し陽極、分離板および非
水性電解液と共に電池容器に入れる。上記および本明細
書に使用する重量パーセントは陰極本体の乾燥重量が基
準である。
主陰極材料はこの非水性1mに一般に使われるどんな活
性陰極材料でもよい。硫化鉄は893 mAh/ tの
理論放電容量をもつ。酸化鋼は674mAh/lの理論
放電容量をもつJ酸化マンガンは好ましい陰極材料で3
08mAh/lの理論放電容量をもつ。
性陰極材料でもよい。硫化鉄は893 mAh/ tの
理論放電容量をもつ。酸化鋼は674mAh/lの理論
放電容量をもつJ酸化マンガンは好ましい陰極材料で3
08mAh/lの理論放電容量をもつ。
2酸化マンガンは乾式又は湿式方法で少量の炭酸リチウ
ムおよび水酸化カルシウムが任意に、そして好ましくは
結合剤および導電性材料、と共に加えられる。ここでい
う1乾式方法”とは添加物を2酸化マンガンと乾式混合
する方法をいう。また1湿式方法”とはアルカリ土金属
水酸化物を2酸化マンガンと水の存在において混合する
方法な〜9゜乾式方法を用いれば乾燥水酸化カルシウム
と炭酸リチウムを乾燥2酸化マンガンと直接混合する。
ムおよび水酸化カルシウムが任意に、そして好ましくは
結合剤および導電性材料、と共に加えられる。ここでい
う1乾式方法”とは添加物を2酸化マンガンと乾式混合
する方法をいう。また1湿式方法”とはアルカリ土金属
水酸化物を2酸化マンガンと水の存在において混合する
方法な〜9゜乾式方法を用いれば乾燥水酸化カルシウム
と炭酸リチウムを乾燥2酸化マンガンと直接混合する。
任意にそして好ましくは乾燥状態の結合剤と導電性物質
も乾燥混合物に追加混合される。乾燥混合物は電池製造
技術者によく知られた成形その他の方法により陰極に形
成される。固体陽極材料は緊密混合できる様な微粉状で
ある。
も乾燥混合物に追加混合される。乾燥混合物は電池製造
技術者によく知られた成形その他の方法により陰極に形
成される。固体陽極材料は緊密混合できる様な微粉状で
ある。
湿式方法で陰極に水酸化カルシウムと炭酸リチウムを加
えるとき、水酸化カルシウムは水酸化カルシウム又は水
中で水酸化物となる様なカルシウム化合物、例えば酸化
カルシウムの溶液又は懸濁液のいづれかで加えることが
できる。
えるとき、水酸化カルシウムは水酸化カルシウム又は水
中で水酸化物となる様なカルシウム化合物、例えば酸化
カルシウムの溶液又は懸濁液のいづれかで加えることが
できる。
例えば酸化カルシウムを水に加えればその水酸化カルシ
ウムへの水化は実際に完全である。水中において水酸化
カルシウムの一部が大気中の2rst化炭素と反応する
が、この微量の炭酸カルシウムの存在が水酸化カルシウ
ムのよい効果を妨げるものではない。結合剤と導電性物
質は成形前湿温合物に加えるとよい。湿式製法ではこの
結合剤および(又は)導電性物質は乾燥又は湿潤状態で
加えてもよい。湿混金物をペレット形陰極製造に使っと
き陰極混合物を成形する前に乾燥工程が一般に必要であ
る。この乾燥工程は陰極混合物を約120乃至約150
℃の温度に加熱して混合物を完全に乾かすのである。
ウムへの水化は実際に完全である。水中において水酸化
カルシウムの一部が大気中の2rst化炭素と反応する
が、この微量の炭酸カルシウムの存在が水酸化カルシウ
ムのよい効果を妨げるものではない。結合剤と導電性物
質は成形前湿温合物に加えるとよい。湿式製法ではこの
結合剤および(又は)導電性物質は乾燥又は湿潤状態で
加えてもよい。湿混金物をペレット形陰極製造に使っと
き陰極混合物を成形する前に乾燥工程が一般に必要であ
る。この乾燥工程は陰極混合物を約120乃至約150
℃の温度に加熱して混合物を完全に乾かすのである。
陰極混合物は電池製造技術者の既知方法によって陰極体
に成形される。成形後陰極体は真空中約120乃至約1
80℃の温度で乾かされる。この最終乾燥工程は湿式又
は乾式混合法便用に拘らず行なわれる。
に成形される。成形後陰極体は真空中約120乃至約1
80℃の温度で乾かされる。この最終乾燥工程は湿式又
は乾式混合法便用に拘らず行なわれる。
上記したとおり2酸化マンガン中に吸着結合した水量は
非水性電池にこのマンガンを便り前減少する必要がある
。
非水性電池にこのマンガンを便り前減少する必要がある
。
したがってこの方法に使用する2fR化マンガンは水散
化カルシウムおよび炭散リチウムと混合する前吸収水除
去処理をするとよい。
化カルシウムおよび炭散リチウムと混合する前吸収水除
去処理をするとよい。
電解型と化学型2酸化マンガン双方に元米言まれている
水は種々の処理法で実質的に除去できる。例えば2酸化
マンガンは約350℃で約8時間又はより低温でより長
時間空気又は不活性雰囲気中で加熱できる。2酸化マン
ガンを空気中でその分解温度約400℃以上加熱は避け
るべきである。酸素雰囲気中ではより高温が使用できる
。結晶格子内の2酸化マンガン含水量を約1重量%以内
に除去するため2酸化マンガンを熱処理するとよい。
水は種々の処理法で実質的に除去できる。例えば2酸化
マンガンは約350℃で約8時間又はより低温でより長
時間空気又は不活性雰囲気中で加熱できる。2酸化マン
ガンを空気中でその分解温度約400℃以上加熱は避け
るべきである。酸素雰囲気中ではより高温が使用できる
。結晶格子内の2酸化マンガン含水量を約1重量%以内
に除去するため2酸化マンガンを熱処理するとよい。
本発明の方法の混合工種に湿式法を使うならば2酸化マ
ンガン結晶格子内に水が再吸収されないことは注目すべ
きである。したがって上記の混合後乾燥工程は2酸化マ
ンガンによる混合ベレット化工程中の吸収水除去に十分
である。
ンガン結晶格子内に水が再吸収されないことは注目すべ
きである。したがって上記の混合後乾燥工程は2酸化マ
ンガンによる混合ベレット化工程中の吸収水除去に十分
である。
本発明の陰極に使用できる結合剤の例にはポリテトラフ
ルオロエチレン、エチレン/フロピレンコポリマー等が
める。使用できる代表的4を性材料にはグラファイト、
カーボン等がある。アセチレンブラックは好ましいカー
ボン形態である。結合剤は乾燥陰極混合物の約1乃至約
10重量囁、好lしくは約3乃至約5重量囁でよいが、
導電性物質は混合物の灼l乃至約12重量う、好1しく
は約3乃至約10重量%でよい。
ルオロエチレン、エチレン/フロピレンコポリマー等が
める。使用できる代表的4を性材料にはグラファイト、
カーボン等がある。アセチレンブラックは好ましいカー
ボン形態である。結合剤は乾燥陰極混合物の約1乃至約
10重量囁、好lしくは約3乃至約5重量囁でよいが、
導電性物質は混合物の灼l乃至約12重量う、好1しく
は約3乃至約10重量%でよい。
便利な高活性金緘陽極材料にはアルミニウム、アルカリ
金属、アルカリ士金属およびアルカリ金属又はアルカリ
土金属相互および他金嬌との合金がある。ここで使う1
合金−とは混合物、リチウム−マグネシウムの様な固溶
体およびリチウムモノアルミナイドの様な金属間化合物
も包含するものとする。好ましい陽極材料はリチウム、
ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびそれらの合金
である。
金属、アルカリ士金属およびアルカリ金属又はアルカリ
土金属相互および他金嬌との合金がある。ここで使う1
合金−とは混合物、リチウム−マグネシウムの様な固溶
体およびリチウムモノアルミナイドの様な金属間化合物
も包含するものとする。好ましい陽極材料はリチウム、
ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびそれらの合金
である。
非水性電解液用に単独で又は他の溶媒l又は2以上と混
合して使用できる便利な有機溶媒には次の化合物がめる
:液体範囲 120℃ 液体範囲 トリアルキルボレート 例、トリメチルボレー) CCHsOhB
29.3−67℃ テトラアルキルシリケート 例、テトラメチルシリケート<CHsO)4si
沸点121℃ ニトロアルカ/ 例、ニトロメタン、CH3N0. −1
7−100.8℃ アルキルニトリル 例、アセトニトリル、CH3CN −
45−81,6℃ ジアルキルアミド 例、ジメチルフォルムアミドHCON<CHs)z
60.48−149℃ ラクタム 例、N−メチルピロリドン −16α
智り乏竺叩ゴーCM3−202℃ テトラアル中ルウレア 例、テトラメチルウレア −1,2
(CHs)x /l/−Co−N(CHs)s
166℃液体範囲 モノカルボン酸エステル 例、エチルアセテ−)−83,6− 77,06℃ オルトエステル 例、トリメチルオルト7オーメート沸点HC(0CHs
)s 103℃ラクトン 例、γ−ブチロラクトン −42−
CH2−CHx−CH2−OCo
206℃ジアルキルカーボネート: 例、ジメチルカーボネートQC(OCRs)*
2 90℃アルキレンカーボネート: 例、ブロビレンカーボネー)−48− CH(CH,ンCH,−0−CO−0242℃モノエー
テル: 例、ジエチルエーテル −116
−34,5℃ ポリエーテル: 例、1.1−ジメトキシエタン −113
,2−64,5℃ 液体範囲 環状エーテル: 例、テトラヒドロフラン −65−6
7℃1.3−ジオクンラン −95−7
8℃ニトロ芳香族: 例、ニトロベンゼン 5.7
−210℃ 芳香族カルボン酸ハロゲン化物: 例、ベンゾイルクロライド 0−19
7℃ベンゾイルブロマイド −24−
218℃ 芳香族スルフォン酸ハロゲン化物: 例、ベンゼンスル7オニルクロライド 14−5
−251℃ 芳香族フォスフイン酸2ハロゲン化物:例、ベンゼンフ
ォスフオニル2クロライド 沸点258℃芳香族チオ
7オス7オン酸2ハロゲン化物:例、ベンゼンチオフォ
スフオニル2クロラ 沸点5Mにイド
て124℃環状スル7オン: 例、スルフオラン CTo−CHx−CTo−CHs S(h
融点−22℃液体範囲 3−メチルスル7オラン m点−1℃アル
キルスルフォン酸ハロゲン化物: 例、メタ/スルフォニルクロライド 沸点161
’cアルキルカルボン酸ハロゲン化物: 例、アセチルクロライド −112−
50,9℃ アセチルブロマイド −96−76℃
プロピオニルクロライド −94−80℃
飽和複素環化合物: 例、テトラヒドロチオフェン −96−1
21”C 3−メチル−2−オキサゾリドン 融点15.9℃
ジアルキルスルファミン酸ハロゲン化物:例、ジメチル
スル7アミルクロライド 沸点16mに′c80℃ アルキルハロスルフォネート: 例、エチルクロロスルフオネート 沸点15P
’c液体範囲 不飽和複素環状カルボン酸ハロゲン化物:例、2−70
イルクロライド −2−173℃5員不飽
和複素壌化合’*: 例、3.5−ジメチルインキサゾール 沸点140
’C1−メチルピロール 沸点114
℃2.4−ジメチルチアゾール 沸点144℃
フラン −85,65−
31,36℃ 2塩基性カルボン酸のエステルおよび (又は)ハロゲン化物: 例、エチルオキサリルクロライド 沸点135
℃混合アルキルスルフォン酸ハロゲン化 物およびカルボン酸ハロゲン化物: 例、クロロスルフォニルアセデルクロライド 沸点10
n+にて98℃ ジアルキルスルフオキシド 例、ジメチルスルフオキシド 18.4−
189℃ ジアルキ装置a2塩: 例、ジメチルサル7エー)−31,5−188,5℃ 液体範囲 ジアルキル亜硫酸塩: 例、ジメチルサルファイド 沸点126
℃アルキレン亜懺酸亜硫 酸塩エチレングリコールサルファイド −11−17
3℃好ましい溶媒は3−メチル−2−オキサゾリドン、
スルフオラン、テトラヒドロフラン、メチル−置換テト
ラヒドロフラン、l、3−ジオクツラン、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、エチレングリコールサルファイド、ジメチルサルフ
ァイド、ジメチルサルファイドおよび1.1−と1.2
−ジメトキシエタン又はその混合物である。
合して使用できる便利な有機溶媒には次の化合物がめる
:液体範囲 120℃ 液体範囲 トリアルキルボレート 例、トリメチルボレー) CCHsOhB
29.3−67℃ テトラアルキルシリケート 例、テトラメチルシリケート<CHsO)4si
沸点121℃ ニトロアルカ/ 例、ニトロメタン、CH3N0. −1
7−100.8℃ アルキルニトリル 例、アセトニトリル、CH3CN −
45−81,6℃ ジアルキルアミド 例、ジメチルフォルムアミドHCON<CHs)z
60.48−149℃ ラクタム 例、N−メチルピロリドン −16α
智り乏竺叩ゴーCM3−202℃ テトラアル中ルウレア 例、テトラメチルウレア −1,2
(CHs)x /l/−Co−N(CHs)s
166℃液体範囲 モノカルボン酸エステル 例、エチルアセテ−)−83,6− 77,06℃ オルトエステル 例、トリメチルオルト7オーメート沸点HC(0CHs
)s 103℃ラクトン 例、γ−ブチロラクトン −42−
CH2−CHx−CH2−OCo
206℃ジアルキルカーボネート: 例、ジメチルカーボネートQC(OCRs)*
2 90℃アルキレンカーボネート: 例、ブロビレンカーボネー)−48− CH(CH,ンCH,−0−CO−0242℃モノエー
テル: 例、ジエチルエーテル −116
−34,5℃ ポリエーテル: 例、1.1−ジメトキシエタン −113
,2−64,5℃ 液体範囲 環状エーテル: 例、テトラヒドロフラン −65−6
7℃1.3−ジオクンラン −95−7
8℃ニトロ芳香族: 例、ニトロベンゼン 5.7
−210℃ 芳香族カルボン酸ハロゲン化物: 例、ベンゾイルクロライド 0−19
7℃ベンゾイルブロマイド −24−
218℃ 芳香族スルフォン酸ハロゲン化物: 例、ベンゼンスル7オニルクロライド 14−5
−251℃ 芳香族フォスフイン酸2ハロゲン化物:例、ベンゼンフ
ォスフオニル2クロライド 沸点258℃芳香族チオ
7オス7オン酸2ハロゲン化物:例、ベンゼンチオフォ
スフオニル2クロラ 沸点5Mにイド
て124℃環状スル7オン: 例、スルフオラン CTo−CHx−CTo−CHs S(h
融点−22℃液体範囲 3−メチルスル7オラン m点−1℃アル
キルスルフォン酸ハロゲン化物: 例、メタ/スルフォニルクロライド 沸点161
’cアルキルカルボン酸ハロゲン化物: 例、アセチルクロライド −112−
50,9℃ アセチルブロマイド −96−76℃
プロピオニルクロライド −94−80℃
飽和複素環化合物: 例、テトラヒドロチオフェン −96−1
21”C 3−メチル−2−オキサゾリドン 融点15.9℃
ジアルキルスルファミン酸ハロゲン化物:例、ジメチル
スル7アミルクロライド 沸点16mに′c80℃ アルキルハロスルフォネート: 例、エチルクロロスルフオネート 沸点15P
’c液体範囲 不飽和複素環状カルボン酸ハロゲン化物:例、2−70
イルクロライド −2−173℃5員不飽
和複素壌化合’*: 例、3.5−ジメチルインキサゾール 沸点140
’C1−メチルピロール 沸点114
℃2.4−ジメチルチアゾール 沸点144℃
フラン −85,65−
31,36℃ 2塩基性カルボン酸のエステルおよび (又は)ハロゲン化物: 例、エチルオキサリルクロライド 沸点135
℃混合アルキルスルフォン酸ハロゲン化 物およびカルボン酸ハロゲン化物: 例、クロロスルフォニルアセデルクロライド 沸点10
n+にて98℃ ジアルキルスルフオキシド 例、ジメチルスルフオキシド 18.4−
189℃ ジアルキ装置a2塩: 例、ジメチルサル7エー)−31,5−188,5℃ 液体範囲 ジアルキル亜硫酸塩: 例、ジメチルサルファイド 沸点126
℃アルキレン亜懺酸亜硫 酸塩エチレングリコールサルファイド −11−17
3℃好ましい溶媒は3−メチル−2−オキサゾリドン、
スルフオラン、テトラヒドロフラン、メチル−置換テト
ラヒドロフラン、l、3−ジオクツラン、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、エチレングリコールサルファイド、ジメチルサルフ
ァイド、ジメチルサルファイドおよび1.1−と1.2
−ジメトキシエタン又はその混合物である。
本発明によるある用途に溶媒粘度が高すぎれば低粘度共
溶媒を添加し工もよい。使用できる低粘度共溶媒にはテ
トラヒドロフラン(THF)、メチル−置換テトラヒド
ロ7ラン(Afst−THF)、ジオクンラン(DIO
X)、ジメトキシエタン(DME) 、ジメチルインオ
キサゾール(DMI)、ジエチルカーボ$−ト(DEC
)、エチレンクリコールサルファイド(EGS)、ジオ
中サン、ジメチルサルファイド(DME)等がある。ジ
メトキシエタン(DME)とジオクツラン(DIOX)
は金属塩との適合性および′RL池成分成分化学的不活
性により好筐しい共溶媒である。詳述すれば高ドレイン
電池に使うに適する粘度に下げるための低粘度共溶媒の
全添加量は溶質を除く全溶媒量を基準とし1約20乃至
約8(lにできるであろ9゜本発明に使われるイオン化
溶質は単塩又は複塩又はその混合物でもよく、例えばl
又は2以上の溶媒にとかしたときイオン性導電性溶液を
生成するL (CF3SO3、LiBF4、LiAaF
・、LiPF・およびLiCLOaがある。好ましい溶
質は無機又はV機ルイスの酸の錯塩および無機イオン化
性塩である。使用における唯一の条件は単塩又は錯塩い
づれでも塩が使われる溶媒(単数又は複数)と適合する
こと訃よび十分イオン導電性な溶液を生成することであ
る。酸と塩基のルイス又は電子概念によれば活性水素を
もたない多くの物質は酸又は電子2重項の受容体として
働きうる。
溶媒を添加し工もよい。使用できる低粘度共溶媒にはテ
トラヒドロフラン(THF)、メチル−置換テトラヒド
ロ7ラン(Afst−THF)、ジオクンラン(DIO
X)、ジメトキシエタン(DME) 、ジメチルインオ
キサゾール(DMI)、ジエチルカーボ$−ト(DEC
)、エチレンクリコールサルファイド(EGS)、ジオ
中サン、ジメチルサルファイド(DME)等がある。ジ
メトキシエタン(DME)とジオクツラン(DIOX)
は金属塩との適合性および′RL池成分成分化学的不活
性により好筐しい共溶媒である。詳述すれば高ドレイン
電池に使うに適する粘度に下げるための低粘度共溶媒の
全添加量は溶質を除く全溶媒量を基準とし1約20乃至
約8(lにできるであろ9゜本発明に使われるイオン化
溶質は単塩又は複塩又はその混合物でもよく、例えばl
又は2以上の溶媒にとかしたときイオン性導電性溶液を
生成するL (CF3SO3、LiBF4、LiAaF
・、LiPF・およびLiCLOaがある。好ましい溶
質は無機又はV機ルイスの酸の錯塩および無機イオン化
性塩である。使用における唯一の条件は単塩又は錯塩い
づれでも塩が使われる溶媒(単数又は複数)と適合する
こと訃よび十分イオン導電性な溶液を生成することであ
る。酸と塩基のルイス又は電子概念によれば活性水素を
もたない多くの物質は酸又は電子2重項の受容体として
働きうる。
基本概念は化学文献(Josデ帽i of藷−Fデa%
klisInatitsga* 226巻−1月/12
月、1938.293−313ページ、 GJV、ルイ
ス)に記載されている。
klisInatitsga* 226巻−1月/12
月、1938.293−313ページ、 GJV、ルイ
ス)に記載されている。
これらの錯塩が溶媒中で作用する反応機構は米国特許第
3.542,602号に詳細記載されており、ルイスの
酸およびイオン化性塩の間に生成された錯塩又は複塩は
いづれかの成分単独よりも安定な項となると示唆してい
る。
3.542,602号に詳細記載されており、ルイスの
酸およびイオン化性塩の間に生成された錯塩又は複塩は
いづれかの成分単独よりも安定な項となると示唆してい
る。
本発明便用に適する代表的ルイスの酸にはふつ化アルミ
ニウム、臭化アルミニウム、塩化アルミニウム、5塩化
アンチモン、4塩化ジルコニウム、5塩化りん、5ふつ
化りん、5ふつ化砒素、ふり化はう素、塩化はう素およ
び臭化はり素がある。
ニウム、臭化アルミニウム、塩化アルミニウム、5塩化
アンチモン、4塩化ジルコニウム、5塩化りん、5ふつ
化りん、5ふつ化砒素、ふり化はう素、塩化はう素およ
び臭化はり素がある。
ルイスの酸と組合せるに便利なイオン化性塩にはふつ化
リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硫化リチウム
、ふつ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム
、ふつ化カリウム、塩化カリウムおよび臭化カリウムが
ある。
リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硫化リチウム
、ふつ化ナトリウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム
、ふつ化カリウム、塩化カリウムおよび臭化カリウムが
ある。
ルイスの酸と無機イオン化性塩によって生成された複塩
はそのまま使用でき又は個々の塩を別々に溶媒に加えて
複塩又はえられるイオンをその場で生成できることはこ
の分野の経験者には明らかであろう。このl複塩は例え
ば塩化アルミニウムと塩化リチウムの組合せによって生
成された4塩化リチウムアルミニウムである。
はそのまま使用でき又は個々の塩を別々に溶媒に加えて
複塩又はえられるイオンをその場で生成できることはこ
の分野の経験者には明らかであろう。このl複塩は例え
ば塩化アルミニウムと塩化リチウムの組合せによって生
成された4塩化リチウムアルミニウムである。
電池容器自体は普通の構造で、スティンレス鋼板又は二
フケルめつき(又は張り)スティンレス鋼板(外側のみ
)の様な材料の容量、容器内にあるポリプロピレンガス
ケット上におかれたスティンレス鋼板、ニッケルめっキ
(又は張り)鋼板(又はスティンレス鋼板)の様な材料
でできた蓋およびガスケット上と蓋容器それぞれの周囲
内外水壁間のアスファルト密閉材料より成るのである。
フケルめつき(又は張り)スティンレス鋼板(外側のみ
)の様な材料の容量、容器内にあるポリプロピレンガス
ケット上におかれたスティンレス鋼板、ニッケルめっキ
(又は張り)鋼板(又はスティンレス鋼板)の様な材料
でできた蓋およびガスケット上と蓋容器それぞれの周囲
内外水壁間のアスファルト密閉材料より成るのである。
クラングラス200−12 ガラス繊維又は多孔質
ポリプロピレンの様な物質でできた普通の分離板が電極
間に使われる。′wta容器の内面は必要ならば導電性
に被覆できる。
ポリプロピレンの様な物質でできた普通の分離板が電極
間に使われる。′wta容器の内面は必要ならば導電性
に被覆できる。
本発明実施に最近予想される最良方法ではクラングラス
20Ll−12ガラス繊維分廂板を用いる上記容器内に
0.02tリチウム箔陽極と0.360?陰極をプロピ
レンカーボネートとジメトキシエタンのl:l容量混合
液中1モルLiCF35Os溶液より成る電解液104
ダと共に入れる。
20Ll−12ガラス繊維分廂板を用いる上記容器内に
0.02tリチウム箔陽極と0.360?陰極をプロピ
レンカーボネートとジメトキシエタンのl:l容量混合
液中1モルLiCF35Os溶液より成る電解液104
ダと共に入れる。
1m[は2#R化マ/ガン91.7%、ポリテトラフル
オロエテ77箱合剤3%、アセチレンブラック3%、水
酸化カルシウム1.3%および炭酸リチウム1%より成
る。(追加添加物量をi!i!!?とぎは2酸化マンガ
ン量はそれに応じて減少される。) 実験データ 下記実施例において上記最良方法によって非水性コイン
形電池(外径最大0.78℃インチ、厚さ最大0.06
3インチ)をつくった。但しるる実施例においては本発
明の炭酸リチウムと水酸化カルシウムの組合せ以外の添
加物を本発明によってえられる効果とめざましい結果を
示すために用いた。またろる実り例では炭酸リチウム量
を水酸化カルシウム量に比較して増加した。
オロエテ77箱合剤3%、アセチレンブラック3%、水
酸化カルシウム1.3%および炭酸リチウム1%より成
る。(追加添加物量をi!i!!?とぎは2酸化マンガ
ン量はそれに応じて減少される。) 実験データ 下記実施例において上記最良方法によって非水性コイン
形電池(外径最大0.78℃インチ、厚さ最大0.06
3インチ)をつくった。但しるる実施例においては本発
明の炭酸リチウムと水酸化カルシウムの組合せ以外の添
加物を本発明によってえられる効果とめざましい結果を
示すために用いた。またろる実り例では炭酸リチウム量
を水酸化カルシウム量に比較して増加した。
各実施例において少なくも9個の試験電池を同一陰極材
料ロフトから製造した。表Iにおいて各実施例の3電池
のちがった3組についてちがった3試験をした。表Iの
種々の列に記録した値は3電池からえた読みの平均値で
ある。
料ロフトから製造した。表Iにおいて各実施例の3電池
のちがった3組についてちがった3試験をした。表Iの
種々の列に記録した値は3電池からえた読みの平均値で
ある。
第1試験は電池の新しい時の性能測定である。各電池の
閉回路電圧(CCV)は400オ一ム放電負荷開始2秒
後に検べた。次いで3電池を30.000(30ff)
オーム連続負荷に400オームパルス負荷(1日当り1
回、過当93日、2秒間)を重複させて放電した。各組
の3電池の各々について2.0ボルトカツトオフ′!で
の〜1出力(バックグラウンドとパルス負荷)を測定し
平均値を表Iに示した。
閉回路電圧(CCV)は400オ一ム放電負荷開始2秒
後に検べた。次いで3電池を30.000(30ff)
オーム連続負荷に400オームパルス負荷(1日当り1
回、過当93日、2秒間)を重複させて放電した。各組
の3電池の各々について2.0ボルトカツトオフ′!で
の〜1出力(バックグラウンドとパルス負荷)を測定し
平均値を表Iに示した。
第2試験結果は新電池について行なったと同じ測定を正
確にしたが、但し電池を先づ60℃で40日間老化させ
た。
確にしたが、但し電池を先づ60℃で40日間老化させ
た。
最初えた閉回路電圧の平均値と連続およびパルス負荷に
おける2−0ボルトまでのfI%Ah出力を表Iに示し
ている。
おける2−0ボルトまでのfI%Ah出力を表Iに示し
ている。
表Iに記録された第3試験では電池の低温度性能を検べ
た。先づ各組電池を−lO℃で4時間おいた後400オ
ームパルス負荷で2秒間放電させた。閉回路電圧を測定
し′″0日”欄に記載した。次いで21℃で11日間3
0にオーム負荷で連続放電させた後−10℃に4時間冷
却し400オームパルス負荷で2秒間放電させた。各組
の3電池の平均閉回路電圧を@11日”欄の下に記載し
た。次に電池を21℃で更に11日間30にオーム負荷
で放電させ一10℃で4時間冷却し400オーム負荷で
2秒間パルス放電させた。次に閉回路電圧を再び測定し
″22日”欄に記載した。
た。先づ各組電池を−lO℃で4時間おいた後400オ
ームパルス負荷で2秒間放電させた。閉回路電圧を測定
し′″0日”欄に記載した。次いで21℃で11日間3
0にオーム負荷で連続放電させた後−10℃に4時間冷
却し400オームパルス負荷で2秒間放電させた。各組
の3電池の平均閉回路電圧を@11日”欄の下に記載し
た。次に電池を21℃で更に11日間30にオーム負荷
で放電させ一10℃で4時間冷却し400オーム負荷で
2秒間パルス放電させた。次に閉回路電圧を再び測定し
″22日”欄に記載した。
実施例1と3をみると2#!化マンガン陰極中に水酸化
カルシウム1.3うを含む電池は60℃40日貯蔵後よ
い性能をもつことがわかる。連続およびパルス負荷での
惰Ah出力は新電池の同じ値と同様によく匹敵する。低
温性能においては閉回路電圧保持は過当と思われるが、
実施例3において30にオームにおける放電22日およ
び−lO℃4時間後400オームにおける2秒パルス後
の閉回路電圧は一10℃4時間貯蔵後の新電池の2.6
1ボルトに比べて僅かに1.19ボルト(この電圧は合
格2.0ボルト出力以下である)でめったのである。
カルシウム1.3うを含む電池は60℃40日貯蔵後よ
い性能をもつことがわかる。連続およびパルス負荷での
惰Ah出力は新電池の同じ値と同様によく匹敵する。低
温性能においては閉回路電圧保持は過当と思われるが、
実施例3において30にオームにおける放電22日およ
び−lO℃4時間後400オームにおける2秒パルス後
の閉回路電圧は一10℃4時間貯蔵後の新電池の2.6
1ボルトに比べて僅かに1.19ボルト(この電圧は合
格2.0ボルト出力以下である)でめったのである。
実施例2と4においては2酸1t1.マノガン陰極に炭
酸リチウム1%添加の電池は60℃40日老化により十
分な閉回路電圧保持に欠けていることがわかる。更に老
化後の初めの閉回路電圧は1.3%Ca (OH) z
のみ添加の電池と比べて低い。
酸リチウム1%添加の電池は60℃40日老化により十
分な閉回路電圧保持に欠けていることがわかる。更に老
化後の初めの閉回路電圧は1.3%Ca (OH) z
のみ添加の電池と比べて低い。
実j例5においては2酸11Zマンガン陰極中に水濱化
カルシウム1.3%と炭酸マンガン1%添加は60℃4
0日老化後の閉回路電圧保持については同様に成績よく
ない0再び老化後の初めの閉回路電圧はCa(OR)z
のみ添加した電池のそれに比べて低い。
カルシウム1.3%と炭酸マンガン1%添加は60℃4
0日老化後の閉回路電圧保持については同様に成績よく
ない0再び老化後の初めの閉回路電圧はCa(OR)z
のみ添加した電池のそれに比べて低い。
実施例6と7は本発明による製造taの便用に関する。
これらの電池は一般に低温処理後22日間放電後の優秀
な閉回路電圧保持を示している。しかも実施例6と7の
[6は実施例1と3の電池によって示された閉回路電圧
と同程度に大きい60℃40日老化後の閉回路電圧を示
した。更に実施例6と7の電池の初めのCCV新値は実
施例1と3電池の対応する値と同等のものである。
な閉回路電圧保持を示している。しかも実施例6と7の
[6は実施例1と3の電池によって示された閉回路電圧
と同程度に大きい60℃40日老化後の閉回路電圧を示
した。更に実施例6と7の電池の初めのCCV新値は実
施例1と3電池の対応する値と同等のものである。
下記表墓に報告した実施例8と9は水酸化カルシウム添
加1.3%を含む2w7!化マンガン娼極電池と本発明
の最良実1jfA悪様により製造されたXaとの(1)
電池が新しい場合、■60℃で老化後の場合および13
1 −40℃において連続とパルス負荷の場合の比較で
ある。新!池と老化後の電池の閉囲vr電圧とmAhの
測定は上記と同様の方法で行なった。
加1.3%を含む2w7!化マンガン娼極電池と本発明
の最良実1jfA悪様により製造されたXaとの(1)
電池が新しい場合、■60℃で老化後の場合および13
1 −40℃において連続とパルス負荷の場合の比較で
ある。新!池と老化後の電池の閉囲vr電圧とmAhの
測定は上記と同様の方法で行なった。
しかし表■の第3試験は一40℃における30にオーム
連続負荷での2.0ボルトカツトオフ電圧1での1!池
のmAh出力および400オームにおける二重2秒パル
ス負荷後1.5ボルトカツトオフ電圧1での電池mAh
出力の測定結果である。上記のとおりこのパルスは1日
1回、週3日行なった。
連続負荷での2.0ボルトカツトオフ電圧1での1!池
のmAh出力および400オームにおける二重2秒パル
ス負荷後1.5ボルトカツトオフ電圧1での電池mAh
出力の測定結果である。上記のとおりこのパルスは1日
1回、週3日行なった。
試験結果かられかるとおり本発明によって製造された電
池の性能は一40℃におけるmAh出力について水酸化
カルシウム1.3%単独添加[池よりも遥かに優秀であ
った。
池の性能は一40℃におけるmAh出力について水酸化
カルシウム1.3%単独添加[池よりも遥かに優秀であ
った。
故に水酸化カルシウムと炭酸マグネシウムの各少量を含
む階極をもつ非水性電池は従来の非水性電池に比べて通
常条件においてまた高温老化後において電池性能におい
て実質的差異なく更に低温条件においては優秀な性能を
与える。
む階極をもつ非水性電池は従来の非水性電池に比べて通
常条件においてまた高温老化後において電池性能におい
て実質的差異なく更に低温条件においては優秀な性能を
与える。
もちろん前記した処は不発明の好ましい実WI態様のみ
であって、本発明の真意と広範な形態を逸脱しない限り
多くの変更法、修正法も実施できるのである。
であって、本発明の真意と広範な形態を逸脱しない限り
多くの変更法、修正法も実施できるのである。
特許出願人 エバレディ バッテリー カンパニーイ
ンコーポV−テッド
ンコーポV−テッド
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、活性金属陽極、少なくとも1の有機溶媒にとけてい
る溶質より成る非水性電解液および活性陰極物質より成
る固体陰極から成る非水性電池において、上記陰極が炭
酸リチウムと水酸化カルシウムを少量づつ含むことを特
徴とする改良非水性電池。 2、上記水酸化カルシウムが上記陰極中に約0.5乃至
約6%の量で存在しかつ上記炭酸リチウムが上記陰極中
に約0.5乃至約2%の量で存在する特許請求の範囲第
1項に記載の非水性電池。 3、上記活性陰極物質が2酸化マンガンである特許請求
の範囲第2項に記載の非水性電池。 4、上記活性金属がリチウムである特許請求の範囲第3
項に記載の非水性電池。 5、上記溶媒中の上記溶質が約1モル濃度のLiCF_
3O_3である特許請求の範囲第4項に記載の非水性電
池。 6、上記溶媒が炭酸プロピレンとジメトキシエタンの約
1:1容量混合物である特許請求の範囲第5項に記載の
非水性電池。 7、上記炭酸リチウムが上記陰極中約1重量%の量で存
在しかつ上記水酸化カルシウムが上記陰極中約1.3重
量%の量で存在する特許請求の範囲第1項に記載の非水
性電池。 8、上記活性陰極物質が2酸化マンガンである特許請求
の範囲第7項に記載の非水性電池。 9、上記活性金属がリチウムである特許請求の範囲第8
項に記載の非水性電池。 10、上記溶媒中の上記溶質が約1モル濃度のLiCF
_3SO_3である特許請求の範囲第9項に記載の非水
性電池。 11、上記溶媒が炭酸プロピレンとジメトキシエタンの
約1:1容量混合物である特許請求の範囲第10項に記
載の非水性電池。
Applications Claiming Priority (2)
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US61185 | 1987-06-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2711545B2 JP2711545B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=22034186
Family Applications (1)
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Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4913988A (ja) |
JP (1) | JP2711545B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002117843A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2012521639A (ja) * | 2009-03-27 | 2012-09-13 | ザ ジレット カンパニー | 改善された二硫化鉄カソードを有するリチウム電池 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4960657A (en) * | 1988-03-01 | 1990-10-02 | Bridgestone Corporation | Lithium cells |
US5427875A (en) * | 1991-04-26 | 1995-06-27 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
US5180642A (en) * | 1992-02-24 | 1993-01-19 | Medtronic, Inc. | Electrochemical cells with end-of-service indicator |
US5474858A (en) * | 1992-07-21 | 1995-12-12 | Medtronic, Inc. | Method for preventing gas formation in electro-chemical cells |
US5567539A (en) * | 1994-05-23 | 1996-10-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
US5776635A (en) * | 1996-09-16 | 1998-07-07 | Wilson Greatbatch Ltd. | Ternary solvent nonaqueous organic electrolyte for alkali metal electrochemical cells |
US6156458A (en) | 1996-10-23 | 2000-12-05 | Valence Technology, Inc. | Solid electrolytes containing toughening agents and electrolytic cells produced therefrom |
US5707760A (en) * | 1996-12-09 | 1998-01-13 | Valence Technology, Inc. | Additives for inhibiting decomposition of lithium salts and electrolytes containing said additives |
EP0853347B1 (en) * | 1996-12-20 | 2001-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP3562187B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2004-09-08 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池 |
US6150053A (en) * | 1997-06-06 | 2000-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP4106644B2 (ja) * | 2000-04-04 | 2008-06-25 | ソニー株式会社 | 電池およびその製造方法 |
US6605385B2 (en) | 2001-03-22 | 2003-08-12 | Wilson Greatbatch Ltd. | Electrochemical cell having an electrode with a carbonate additive in the electrode active mixture |
KR100424644B1 (ko) * | 2002-03-06 | 2004-03-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질 슬러리 조성물 및 이를이용한 리튬 이차 전지용 음극의 제조 방법 |
US6849360B2 (en) | 2002-06-05 | 2005-02-01 | Eveready Battery Company, Inc. | Nonaqueous electrochemical cell with improved energy density |
BRPI0411394B8 (pt) * | 2003-07-30 | 2023-01-17 | Lg Chemical Ltd | Bateria de íons de lítio com propriedades aperfeiçoadas de conservação em alta temperatura |
US8124274B2 (en) * | 2003-11-21 | 2012-02-28 | Eveready Battery Company, Inc. | High discharge capacity lithium battery |
WO2016007349A1 (en) | 2014-07-08 | 2016-01-14 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method to stabilize lithium / carbon monofluoride battery during storage |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1216451A (en) * | 1913-11-22 | 1917-02-20 | Nat Carbon Co | Battery-depolarizer. |
US1601457A (en) * | 1922-12-30 | 1926-09-28 | Nat Carbon Co Inc | Dry cell and depolarizing composition therefor |
JPS5374243A (en) * | 1976-12-14 | 1978-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Organic electrolyte battery |
JPS5421536A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Organic electrolyte cell |
US4101716A (en) * | 1977-08-15 | 1978-07-18 | Exxon Research & Engineering Co. | Use of high surface area mixed metal oxides of manganese and calcium in electrochemical processes |
US4264689A (en) * | 1979-10-01 | 1981-04-28 | Duracell International Inc. | Additive for electrochemical cell stability |
JPS56103864A (en) * | 1980-01-21 | 1981-08-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Battery |
JPS56143664A (en) * | 1980-04-09 | 1981-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Organic electrolyte battery |
US4418130A (en) * | 1981-06-10 | 1983-11-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Additive for zinc electrodes |
US4465747A (en) * | 1983-06-29 | 1984-08-14 | Union Carbide Corporation | Alkali metal or alkaline earth metal compound additive for manganese dioxide-containing nonaqueous cells |
US4478921A (en) * | 1983-09-28 | 1984-10-23 | Union Carbide Corporation | Manganese carbonate additive for manganese dioxide-containing nonaqueous cells |
-
1987
- 1987-06-11 US US07/061,185 patent/US4913988A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069930A patent/JP2711545B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002117843A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2012521639A (ja) * | 2009-03-27 | 2012-09-13 | ザ ジレット カンパニー | 改善された二硫化鉄カソードを有するリチウム電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4913988A (en) | 1990-04-03 |
JP2711545B2 (ja) | 1998-02-10 |
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