JPH0317961A

JPH0317961A - 非水電解液電池

Info

Publication number: JPH0317961A
Application number: JP15115389A
Authority: JP
Inventors: Chikanori Ishibashi; 石橋　親典; Kazuo Moriwaki; 森脇　和郎; Sanehiro Furukawa; 古川　修弘
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1991-01-25
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JP2708884B2

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】（イ〉　産業」二の利用分野本発明は、アルミニウム合金を負極に用いた非水電解液
電池に関する。

（ロ）従来の技術アルミニウムからなる負極を用いた非水電解液電池は、
高エネルギー密度、低自己放電率及び低コストであると
いう利点を有すると考えられる。

そして、これは、アルミニウムの体積当りの理論エネル
ギー密度が８　０　４　１Ａｈ／記であり、リチウムの
１倍に相当する。また、単位エネルギー当りのコストが
０．６７円，／Ａｈであり、リチウムの１／８に相当す
ることに基づく。

そしてたとえば、正極活物質としてＭ　ｎ　Ｏ　ｒ、Ｖ
ｔＯｉ．．ＣｒＯ＊、Ａｇ．ｃｒｏａ等を用いた電池を
考えると、作動電圧が約１．３ｖ程度となり、既存のア
ルカリ乾電池、水銀電池、銀ｔ池と互換使用しうると，
理論上、推察される。

しかし、この種のアルミニウムを負極とする電池は、ア
ルミニウムの電気化学的反応性が低く、負極の利用率が
小さいという問題がある。例えば、Ｍ　ｎ　Ｏ　ｔを正
極活物質とした正極と、アルミニウムからなる負極を用
い、電池を溝或した場合、ＩＯＫΩの負荷で約１．３ｖ
の作動電圧を示し、負極の利用率は約５０％となる。

（ハ）発明が解決しようとする課題本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、ア
ルミニウムを用いた負極の利用率を改善し、放電特性に
優れた非水電解液電池を提供しようとするものである。

（二）課題を解決するための手段本発明の非水電解液電池は、アルミニウムより標準電極
電位が貴である金属を含むアルミニウム合金からなる負
極と、正極と、溶媒及びアルミニウム塩からなる非水電
解液とを有することを特徴とするものである。

そして、このアルミニウムより標準ｔ極電位が貴である
前記金属としては、Ｃｕ，Ｆｅ，Ｂｉ、Ｉｎ．Ｇａ，Ｔ
ｉ，Ｃｒ，Ｚｎ．Ａｇ，Ｃｄ，Ａｕ，Ｍｎ％Ｍｏ％Ｎ　
ｉ，Ｎｂ％Ｐｄ％Ｐ　ｔ．Ｓｉ．Ｓｎ．Ｃｏからなる群
より選択された少なくとも１種を用いることができる。

また、前記アルミニウム塩としては、ＡｌＣｔ，、Ａ　
ｌ　　（Ｃ　’；！　Ｏ，）ｓ，　　Ｌ　ｉ　ＡＪ！　
Ｃｌ４がらなる群より選択された少なくとも１種を使用
するのが好ましい。

（ホ）作用非水電解液電池の負極としてアルミニウムより標準ｔ極
電位が貴である金属を含むアルミニウム合金を用いた場
合、前記金属がアルミニウム中に固溶しているので、合
金表面の電導性が高くなノ、非水電解液中における電気
化学的反応を促進させる。その結果、この種電池の作動
電圧を高くできると共に、負極の利用率の向上を計るこ
とができる。

そして、アルミニウムより標準電極電位が貴である金属
としては、（ｕ，Ｆｅ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｃｒ
．Ｚｎ．Ａｇ，Ｃｄ，ＡｕＳＭｎ．Ｍｏ，Ｎ　ｉ．Ｎｂ
，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｎ．Ｃｏ等を用いるのが好まし
い。

（へ）実施例？実験１（実施例１）電解二酸化マンガン９０重量％に、導電剤としての黒鉛
５重量％、結着剤としてのフッ素樹脂粉末を５［Ｌ％加
えて混合した後、この混合物を加圧成型して、径１５．
０ｍＩｎ、厚み１，５ｍｍの吠型体を得た。この戊型体
を２５０〜３５０℃の温度で熱処理して正極とする。

一方、負極は、厚みが約０．　２Ｍの−Ａ　ｌ　−　Ｃ
　ｕ合金板を径１２．０ｍｍに打ち抜いたものである。

このアルミニウム合金は、銅（アルミニウムより標準・
電極電位が貴である金属）を３重量％含んでいる。

非水電解液は、プロピレンカーポネートにアルミニウム
塩としての過塩素酸アルミニウム［Ａｌ（（ＮＯ４）ｓ
］を１モル／Ｉｌ溶解させたものを用い、またセパレー
夕はボリブロピレン不織布を用いて、直径２０，　■ｍ
ｍ、厚み２．５ｆｆｌｌｌ＋の電池を作製し、本発明電
池Ａとした。

（実施例２）前記実施Ｖ４ｌにおいて用いた過塩素酸アルミニウムに
代えて、塩化アルミニウム（ＡＪ！（ｌＩ）を用いた以
外は同様にして、本発明電池Ｂを作製した。

（実施例３）前記実施例１において用いた過塩素酸アルミニウムに代
えて、塩化アルミニウムリチウム（■、ｉＡＪ！Ｃｊ！
，）を用いた以外は同様にして、本発明電池Ｃを作製し
た。

（比較例）前記実施例１において用いた負極としてのアルミニウム
合金に代えて、アルミニウム金属を弔いた以タトは同様
にして、比較電池Ｄを作製した。

これらの電池Ａ．Ｂ，Ｃ，Ｄを用い、電池の孜電特性を
比較した。この時の条件は、温度２５℃においてｉ極１
０ＫΩで、各電池を放電するいうものである。

この結果を，第１図に示す。これより、本発明電池Ａ．
Ｂ．Ｃは、比較ｔ池Ｄに比して、放電作動電圧が高く、
放電容量が大きいことが理解される。

◎実験２前記実験１では、溶質であるアルミニウム塩を変化させ
て電池を溝戊したが、ここでは負極のアルミニウム合金
に使用そる金属を種々変えて電池を作製し、その特性を
比較した。

第１表に、この結果を示す。第１表では、電池の放電時
の作動電圧と、負極の利用率が示してある。尚、アｌレ
ミニウム合金中への、アルミニウムより標準電極電位が
貴である金属及び卑である金ｍｃＭｇ’ｌの量は、３重
量％に固定してある。

第　　１表以下余白第ｌ表より、本発明電池は、比較電池に比して，作動電
圧及び負極の利用率が高いものであり、優れた放電特性
を有するものであることがわかる。尚、アルミニウムよ
り標準電極電位が卑である金属（Ｍｇ）を用いた比較電
池は、放電作動電圧は１，４２Ｖと高いが、負極の利用
率が４７％と極端に低い。

ここでは、アルミニウム合金中のアルミニウムより責な
標準電極電位を有する金属の添加量を３重量％としてい
るが、その添加量は、アルミニウムと固溶体化し、アル
ミニウム合金を形處する範囲内であれば良い。そして、
具体的には、種々の元素において、その上限は１０重量
％程度としているのが望ましい。尚、固溶体を形威しな
い即ち合金化していない添加金属が存在すると，この金
属とアルミニウムとで局部電池をＦ！Ｒ戊するので好ま
しいとは言えない。

（ト）発明の効果本発明の如く、負極としてアルミニウムより標準ｔ極電
位が貴である金属を含むアルミニウム合金を用いた非水
電解液電池は、放電作動電圧が高く且つ負極の利用率が
大きく、優れた放電特性を有するものであり、その工業
的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は電池の放電特性図である。Ａ，Ｂ，Ｃ・・・本発明電池、Ｄ・・・比較電池。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルミニウムより標準電極電位が貴である金属を
含むアルミニウム合金からなる負極と、正極と、溶媒及
びアルミニウム塩からなる非水電解液とを有することを
特徴とする非水電解液電池。
（２）アルミニウムより標準電極電位が貴である前記金
属は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ａｇ、Ｃｄ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｐｄ
、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｃｏからなる群より選択された少
なくとも１種であることを特徴とする請求項（１）記載
の非水電解液電池。
（３）前記アルミニウム塩がＡｌＣｌ＿３、Ａｌ（Ｃｌ
Ｏ＿４）＿３、ＬｉＡｌＣｌ＿４からなる群より選択さ
れた少なくとも１種であることを特徴とする請求項（１
）記載の非水電解液電池。