電池類原材料への添加剤
【課題】電池の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化を防止するための、電池構成成分中に添加する添加剤を提供する。
【解決手段】天然温泉の湯の華や自然界に多く存在する、法律で規制された人体などに無害なレベルの放射線量を有する放射性鉱物などの微粒子粉末７を、１次電池、２次電池の電極部、セパレータ、電解質、最外周のセルなど構成成分６中に配合分散して介在させ、電池内に弱い放射性物質の崩壊による自由電子粒子が放出され、電気容量や充放電効率の向上を図る。
【解決手段】天然温泉の湯の華や自然界に多く存在する、法律で規制された人体などに無害なレベルの放射線量を有する放射性鉱物などの微粒子粉末７を、１次電池、２次電池の電極部、セパレータ、電解質、最外周のセルなど構成成分６中に配合分散して介在させ、電池内に弱い放射性物質の崩壊による自由電子粒子が放出され、電気容量や充放電効率の向上を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池類の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化防止の為に、電池等の各種原材料の構成成分の中に添加する添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電池の開発は目覚ましく次々と新材料が開発され、その開発努力により殆どの材料が性能的に理論値の９０％前後の限界値まで達すると次の新材料を探し開発に向かうのが現状である。本発明は既存の各種電池類の性能向上と劣化防止を目指して開発された極めて簡単な方法である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、各種電池類の性能の向上が顕著であるが、最近は環境保護の見地から特に劣化により廃棄される電池類の処理等が問題になり、電池類の劣化防止．充放電サイクル数増加への要望も強くなっている。
【０００４】
本発明者は、現在まで図２に示すようにアルミ箔４の上に放射性物質を配合した塗料を塗布して乾燥塗膜３とし、これを裁断して各種電池とセルの間に挟んで使用する充電シート２を製造してきた。しかしながらこの方法では微弱な電力の使用や繰り返しの放電による電池の劣化防止にはかなりの効果が見られたが、連続した大電流の消費にはほとんど効果が見られなかった。又、製品自体の厚さを可能な限度で薄くする必要があり、充分な放射線を電池内部に放射出来難い状態であった。
【０００５】
本発明は、電池類の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化防止の為に、電池等の各種原材料に添加する添加剤を提供することで課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この手段は、各種電池類の電極．電解液．セパレーター及びセル等に直接放射線を放射する方法により、電池類の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化防止の為に、電池等の各種原材料に添加してその効果を強化する方法を提供するものである。
【作用】
【０００７】
放射性物質の電池内介在による効果は、電池類の中での弱い放射性物質の崩壊による自由電子粒子が電解液中に放出されて拡散現象を生じ、電子の活動が容易になり電解媒体中の電気抵抗が低下する。その結果、当然電気容量や充放電の能力の向上など劣化防止にも大きな効果が現れる。放射性物質は電池内の電極部．セパレーター．電解質の媒体．最外部のセル等各種部材の構成成分中に分散して介在させる。
【０００８】
放射性物質は複数の部材に介在させることもできる。これらによる性能の効果は放射線源の線種や線量．介在場所により大きく変化するが性能の向上効果は約１０％程度が見込まれ、充放電の繰り返しによる電池の劣化防止にも大きな効果が見られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上の説明で明らかな通り、電池類の各部材や原材料への添加剤として加工や取扱が容易な添加剤であり、今後、例えば蓄電池、１次・２次電池、キャパシタ等の、具体的には電気自動車．無停電電源装置．商業用電源．電力貯蔵用等の電池の容量向上や寿命向上に有効な電池材料の添加剤を提供できるものであり、将来大いにその効果を期待できるものである。
以下にリチウム２次電池の試作の結果を示すＤａｔａと効果を簡潔に表示する。
＊Ｄａｔａ表：
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の実施の形態を一般的なリチウム２次電池の実施例をとって説明する。
リチウム２次電池の正極活性物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、導電材及び結着材を重量比にて５０：４０：１０で混合したものをＢｌａｎｋ資料とし、試作資料を（Ｓａｍｐｌｅ−Ａ）として正極活性物質内に重量比で５％混合し、それらをシート状に形成したものを更にＳＵＳ３０４正極缶にスポット溶接したＴｉメッシュに圧着して正極とした。
【００１１】
電解液は１．０ｍｏｌ ｄｍ−３ ＬｉＣＬＯ４／ＰＣ・ＤＭＥ（体積比１：１）を使用し、結着材にはＰＴＦＥ、導電材としてアセチレンブラック（ＡＢ）を使用した。対極、参照極にはどちらにも金属リチウムを使用した。又、充電試験にはＦ型の三電極式セルを用いて、充電４．９５時間．放電３．３時間で行ない、充電終止電位は３．０Ｖ、放電終止電位は４．３Ｖで５０サイクル行った。更に効果の再現性も確認した。
【００１２】
放射性鉱物の微粒子粉末７は添加される各種電池部材の構成成分６の材質に応じて、その科学的安定を計る為と、粒度に関しては微量水分や不安定物質を完全に除去する為に、添加前に燃焼その他の方法により処理し粒度の調整も行ない、特に電解液中に分散する場合は、可能な限りファインにし超微粒子にして使用した。
【００１３】
放射線質に関しては比較的エネルギー量の大きいα線とβ線に主眼を置いて、波長の短いγ線を少量付加するという材料の選択方針を採用した。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の充電シート
【図２】従来の充電シートの構造を示す断面図
【図３】本発明の説明図 （注）本発明の添加剤は各種電池原材料の構成成分の中に配合されており、電池の種類により様々な形状の中に介在している。この為、明確な図面として表現することは不可能である。
【符号の説明】
【００１５】
１．電話機の電池面
２．従来の充電シート
３．従来の充電シートの乾燥塗膜
４．従来の充電シートのアルミ箔
５．従来の充電シートの台紙
６．本発明の各種電池原材料の構成成分
７．本発明の放射性鉱物の微粒子粉末
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池類の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化防止の為に、電池等の各種原材料の構成成分の中に添加する添加剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電池の開発は目覚ましく次々と新材料が開発され、その開発努力により殆どの材料が性能的に理論値の９０％前後の限界値まで達すると次の新材料を探し開発に向かうのが現状である。本発明は既存の各種電池類の性能向上と劣化防止を目指して開発された極めて簡単な方法である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、各種電池類の性能の向上が顕著であるが、最近は環境保護の見地から特に劣化により廃棄される電池類の処理等が問題になり、電池類の劣化防止．充放電サイクル数増加への要望も強くなっている。
【０００４】
本発明者は、現在まで図２に示すようにアルミ箔４の上に放射性物質を配合した塗料を塗布して乾燥塗膜３とし、これを裁断して各種電池とセルの間に挟んで使用する充電シート２を製造してきた。しかしながらこの方法では微弱な電力の使用や繰り返しの放電による電池の劣化防止にはかなりの効果が見られたが、連続した大電流の消費にはほとんど効果が見られなかった。又、製品自体の厚さを可能な限度で薄くする必要があり、充分な放射線を電池内部に放射出来難い状態であった。
【０００５】
本発明は、電池類の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化防止の為に、電池等の各種原材料に添加する添加剤を提供することで課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この手段は、各種電池類の電極．電解液．セパレーター及びセル等に直接放射線を放射する方法により、電池類の電気容量の増加と充放電効率の向上、及び充放電の繰り返しに起因する性能劣化防止の為に、電池等の各種原材料に添加してその効果を強化する方法を提供するものである。
【作用】
【０００７】
放射性物質の電池内介在による効果は、電池類の中での弱い放射性物質の崩壊による自由電子粒子が電解液中に放出されて拡散現象を生じ、電子の活動が容易になり電解媒体中の電気抵抗が低下する。その結果、当然電気容量や充放電の能力の向上など劣化防止にも大きな効果が現れる。放射性物質は電池内の電極部．セパレーター．電解質の媒体．最外部のセル等各種部材の構成成分中に分散して介在させる。
【０００８】
放射性物質は複数の部材に介在させることもできる。これらによる性能の効果は放射線源の線種や線量．介在場所により大きく変化するが性能の向上効果は約１０％程度が見込まれ、充放電の繰り返しによる電池の劣化防止にも大きな効果が見られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上の説明で明らかな通り、電池類の各部材や原材料への添加剤として加工や取扱が容易な添加剤であり、今後、例えば蓄電池、１次・２次電池、キャパシタ等の、具体的には電気自動車．無停電電源装置．商業用電源．電力貯蔵用等の電池の容量向上や寿命向上に有効な電池材料の添加剤を提供できるものであり、将来大いにその効果を期待できるものである。
以下にリチウム２次電池の試作の結果を示すＤａｔａと効果を簡潔に表示する。
＊Ｄａｔａ表：
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の実施の形態を一般的なリチウム２次電池の実施例をとって説明する。
リチウム２次電池の正極活性物質（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、導電材及び結着材を重量比にて５０：４０：１０で混合したものをＢｌａｎｋ資料とし、試作資料を（Ｓａｍｐｌｅ−Ａ）として正極活性物質内に重量比で５％混合し、それらをシート状に形成したものを更にＳＵＳ３０４正極缶にスポット溶接したＴｉメッシュに圧着して正極とした。
【００１１】
電解液は１．０ｍｏｌ ｄｍ−３ ＬｉＣＬＯ４／ＰＣ・ＤＭＥ（体積比１：１）を使用し、結着材にはＰＴＦＥ、導電材としてアセチレンブラック（ＡＢ）を使用した。対極、参照極にはどちらにも金属リチウムを使用した。又、充電試験にはＦ型の三電極式セルを用いて、充電４．９５時間．放電３．３時間で行ない、充電終止電位は３．０Ｖ、放電終止電位は４．３Ｖで５０サイクル行った。更に効果の再現性も確認した。
【００１２】
放射性鉱物の微粒子粉末７は添加される各種電池部材の構成成分６の材質に応じて、その科学的安定を計る為と、粒度に関しては微量水分や不安定物質を完全に除去する為に、添加前に燃焼その他の方法により処理し粒度の調整も行ない、特に電解液中に分散する場合は、可能な限りファインにし超微粒子にして使用した。
【００１３】
放射線質に関しては比較的エネルギー量の大きいα線とβ線に主眼を置いて、波長の短いγ線を少量付加するという材料の選択方針を採用した。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の充電シート
【図２】従来の充電シートの構造を示す断面図
【図３】本発明の説明図 （注）本発明の添加剤は各種電池原材料の構成成分の中に配合されており、電池の種類により様々な形状の中に介在している。この為、明確な図面として表現することは不可能である。
【符号の説明】
【００１５】
１．電話機の電池面
２．従来の充電シート
３．従来の充電シートの乾燥塗膜
４．従来の充電シートのアルミ箔
５．従来の充電シートの台紙
６．本発明の各種電池原材料の構成成分
７．本発明の放射性鉱物の微粒子粉末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然温泉の湯の華や自然界に多く存在する、法律で規制された人体等に無害なレベルの放射線量を有する微粒子粉末７を、蓄電池．２次電池類の電極．電解液．セパレーター．及びセル等、各種電池部材の構成成分６中に配合分散し介在させたことを特徴とする、電池類原材料への添加剤。
【請求項１】
天然温泉の湯の華や自然界に多く存在する、法律で規制された人体等に無害なレベルの放射線量を有する微粒子粉末７を、蓄電池．２次電池類の電極．電解液．セパレーター．及びセル等、各種電池部材の構成成分６中に配合分散し介在させたことを特徴とする、電池類原材料への添加剤。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２１０３０３（Ｐ２００６−２１０３０３Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４９６８９（Ｐ２００５−４９６８９）
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【出願人】（５０５０６９５５７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【出願人】（５０５０６９５５７）
【Ｆターム（参考）】
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