(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の塩と第２の塩とを少なくとも含む溶融塩であって、融点が３５０℃以上、４３０℃以下であり、５００℃における導電率が２．２Ｓ／ｃｍ以上であり、
前記第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる２種の塩を含み、
前記第２の塩が、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、溶融塩。
【請求項２】
前記第１の塩が、ＬｉＦおよびＬｉＣｌを含み、
前記第２の塩が、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒおよびＲｂＣｌよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、請求項１記載の溶融塩。
【請求項３】
前記第１の塩が、ＬｉＦおよびＬｉＢｒを含み、
前記第２の塩が、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、請求項１記載の溶融塩。
【請求項４】
前記第１の塩が、ＬｉＣｌおよびＬｉＢｒを含み、
前記第２の塩が、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、請求項１記載の溶融塩。
【請求項５】
前記第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選択される２種の塩と、ＬｉＩとを含む、請求項１に記載の溶融塩。
【請求項６】
前記第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＩを含み、
前記第２の塩が、少なくともＮａ含有塩を含む、請求項５記載の溶融塩。
【請求項７】
前記Ｎａ含有塩は、ＮａＢｒを含む、請求項６記載の溶融塩。
【請求項８】
前記第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩを含み、
前記第２の塩が、少なくともＮａ含有塩を含む、請求項５記載の溶融塩。
【請求項９】
前記Ｎａ含有塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌおよびＮａＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、請求項８記載の溶融塩。
【請求項１０】
前記第１の塩が、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩを含み、
前記第２の塩が、Ｎａ含有塩およびＫ含有塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、請求項５記載の溶融塩。
【請求項１１】
前記Ｎａ含有塩は、ＮａＦおよびＮａＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む、請求項１０記載の溶融塩。
【請求項１２】
前記Ｋ含有塩は、ＫＦを含む、請求項１０記載の溶融塩。
【請求項１３】
前記溶融塩に含まれるカチオンの総量に占めるリチウムカチオンの量が、５０モル％以上である、請求項１〜１２のいずれかに記載の溶融塩。
【請求項１４】
前記溶融塩に含まれるアニオンの総量に占めるフッ素アニオンの量が、２０モル％以下である、請求項１〜１３のいずれかに記載の溶融塩。
【請求項１５】
前記溶融塩に含まれるアニオンの総量に占めるヨウ素アニオンの量が、２０モル％以下である、請求項１〜１３のいずれかに記載の溶融塩。
【請求項１６】
正極、負極、および前記正極と前記負極との間に配された電解質を含む少なくとも１つの素電池を備える熱電池であって、
前記電解質が、請求項１〜１５のいずれかに記載の溶融塩を含む、熱電池。
【請求項１７】
前記正極および前記負極の少なくとも一方が、前記溶融塩をさらに含む、請求項１６記載の熱電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融塩および前記溶融塩を含む熱電池に関し、特に前記溶融塩の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、溶融塩は、１種または２種類以上の塩を含み、溶融状態で利用される。近年では、常温でも溶融状態（すなわち液体状態）である塩類が提案され、常温溶融塩、イオン性液体などと称されている。
【０００３】
溶融塩は、例えば、工業電解または金属精錬に用いられる電解液として利用されたり、原子力システムにおいて金属プルトニウムの製造において利用されたりしている。特に、工業電解または金属精錬においては、大電流を流す必要があるため、電解液として用いられる溶融塩には、イオン伝導性が高いことが求められる。
【０００４】
また、溶融塩は、熱電池の電解質としても利用されている。一般に、熱電池は、負極、正極、およびこれらの間に配置された電解質を含む素電池を複数個備える。この電解質として、高温で溶融する塩（すなわち溶融塩）が用いられている。溶融塩からなる電解質は、常温では、イオン伝導性を有しないため、熱電池は不活性状態にある。一方、電解質が高温に加熱されると、電解質は溶融状態となり、良好なイオン伝導体となる。このため、熱電池は、高温で活性し、外部へ電気を供給することができる。
【０００５】
熱電池は、貯蔵型電池の一種であり、通常、電解質が溶融しない限り、電池反応は進行しない。このため、熱電池は、５〜１０年またはそれ以上の期間貯蔵した後でも、製造直後と同じ電池特性を発揮することができる。また、熱電池では、高温下で電極反応が進行する。このため、水溶液電解液または有機電解液を用いる電池に比べて、電極反応が格段に速く進行する。従って、熱電池は優れた大電流放電特性を有する。さらに、熱電池は、加熱手段（発熱要素）によっても異なるが、使用時に電池に起動信号を送ると１秒以内の短時間で電力を取り出すことができる。このため、熱電池は、誘導機器のような各種防衛機器の電源、緊急用電源などとして好適に用いられている。
【０００６】
ところで、近年、熱電池を搭載する機器の高性能化に伴い、機器の消費電力も増大している。このため、熱電池のさらなる高出力化が求められている。なお、従来と同程度の出力を得たい場合、高出力化のための技術を用いれば、従来技術に比べ、電池の小型かつ軽量化が可能となる。よって、高出力化が達成できれば、その高出力化のための技術を用いて、電池の小型かつ軽量化の要望にも応じることができる。
【０００７】
従来より、熱電池の高出力化のために、電解質について種々の検討が行われている。例えば、特許文献１には、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ溶融塩を電解質として用いることが提案されている。特許文献２には、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＢｒ溶融塩を電解質として用いることが提案されている。非特許文献１には、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＩのようなヨウ素塩を含む溶融塩を電解質として用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−６１９６２号公報
【特許文献２】特開平１０−１７２５８１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｐ．Ｍａｓｓｅｔ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１５２（２）、Ａ４０５−Ａ４１０（２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
高出力化のためには、溶融塩のイオン伝導度（導電性）が高いことが求められる。一方で、実用化の面からは、溶融塩の融点についても考慮される必要がある。イオン伝導度が高くても、融点が現在用いられている溶融塩の融点よりも高い溶融塩の場合には、電池内に配される発熱要素として特殊な材料を用いる必要がある。さらには、熱電池の作動温度域も限定される。つまり、溶融塩の融点が高い場合、デメリットが大きい。
【００１１】
例えば、現在までに提案されている溶融塩の中で、最も高いイオン伝導度を有すると考えられる溶融塩は、特許文献１に開示されるＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ溶融塩である。しかし、前記溶融塩の融点は４４３℃であり、広く用いられているＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩（融点３５０℃）に比べ、融点が９０℃以上高い。このため、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ溶融塩を電解質として用いる場合、熱電池の内部設定温度を、従来の５００℃程度よりも、かなり高く設定する必要がある。正極材料として、例えば、６００℃付近で熱分解し始めるＦｅＳ2を用いた場合、熱電池の内部設定温度を５００℃よりもかなり高くする
と、正極材料が劣化する可能性がある。
【００１２】
さらに、熱電池は、−５０℃の環境下においても、放電可能であることが要求されることが多い。このような低温環境の温度は、常温（約２０℃）と比較して、７０℃程度低い。よって、熱電池の作動温度を常温環境下で通常の５００℃に設定した場合、−５０℃のような低温環境下においては、熱電池の内部温度は、４３０℃程度になると考えられる。特許文献１に開示されるＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ溶融塩の融点は、４４０℃程度であるため、熱電池の内部温度が４３０℃程度まで低下すると、前記溶融塩の温度も、その凝固点領域に達する。その結果、特許文献１に開示される溶融塩を含む熱電池は、放電容量が非常に少ないか、または放電できなくなる。
【００１３】
以上のように、特許文献１に開示される溶融塩を用い、熱電池の作動温度を高くした場合には、正極などに与える影響が大きい。また、特許文献１に開示される溶融塩を含む熱電池を低温環境下で使用する場合には、放電特性などが影響を受ける。
【００１４】
特許文献２に開示される、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＢｒ溶融塩の融点は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩の融点と同程度である。しかし、前記ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＢｒ溶融塩のイオン伝導性は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩のイオン伝導性と比較して低い。このため、特許文献２に開示される溶融塩を用いても、熱電池の出力特性を向上させることができない。
【００１５】
非特許文献１には、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＩなどのような、ヨウ素塩を含む溶融塩が開示されている。ヨウ素塩を含む溶融塩は、ヨウ素塩の含有量により、４００℃程度の融点および比較的高いイオン伝導性を示す場合がある。非特許文献１に開示される溶融塩において、ヨウ素塩は、比較的高い濃度で含まれている。しかし、後述するように、ヨウ素は、水分または酸素との反応性が他の塩類と比べて、はるかに高い。このため、非特許文献１に開示される溶融塩を熱電池の電解質として用いる場合、実用上のさらなる改良が必要である。
【００１６】
そこで、本発明は、イオン伝導性が高く、かつ実用上問題の無い温度で利用できる溶融塩を提供することを目的とする。また、本発明は、化学的安定性を向上させた溶融塩を提供することをさらなる目的とする。さらに、本発明は、低温環境下でも放電が可能であり、かつ高出力の熱電池、または小型かつ軽量の熱電池を提供することをさらなる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の溶融塩は、少なくとも第１の塩と第２の塩を含み、かつ融点が３５０℃以上４３０℃以下であり、５００℃における導電率が２．２Ｓ／ｃｍ以上である。
【００１８】
本発明の実施形態において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる２種の塩を含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
【００１９】
第１の塩が、ＬｉＦおよびＬｉＣｌを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒおよびＲｂＣｌよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。
第１の塩が、ＬｉＦおよびＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。
【００２０】
第１の塩が、ＬｉＣｌおよびＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。
【００２１】
参考形態において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる１種の塩を含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、およびＣｓＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
第１の塩が、ＬｉＣｌを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。
第１の塩が、ＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。
【００２２】
参考形態において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒを含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩおよびＬｉＩよりなる群から選ばれ、かつＬｉＩを含む少なくとも１種の塩を含む。
【００２３】
本発明のさらに別の好ましい実施形態において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選択される２種の塩と、ＬｉＩとを含む。
【００２４】
本実施形態において、第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、少なくともＮａ含有塩を含むことが好ましい。Ｎａ含有塩は、ＮａＢｒを含むことが好ましい。
【００２５】
本実施形態において、第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、少なくともＮａ含有塩を含むことが好ましい。Ｎａ含有塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌおよびＮａＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。
【００２６】
本実施形態において、第１の塩が、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、Ｎａ含有塩およびＫ含有塩よりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。Ｎａ含有塩は、ＮａＦおよびＮａＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。Ｋ含有塩は、ＫＦを含むことが好ましい。
【００２７】
参考形態において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる１種の塩と、ＬｉＩとを含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
【００２８】
本参考形態において、第１の塩が、ＬｉＢｒおよびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、少なくともＣｓ含有塩を含むことが好ましい。Ｃｓ含有塩は、ＣｓＦを含むことが好ましい。
【００２９】
参考形態において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩよりなる群から選ばれる１種の塩を含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含み、かつ第１の塩および第２の塩の少なくとも一方が、少なくとも１種類のＩ含有塩を含む。
【００３０】
本参考形態において、第１の塩が、ＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、少なくともＮａ含有塩を含むことが好ましい。Ｎａ含有塩は、ＮａＣｌを含むことが好ましい。Ｉ含有塩は、ＫＩを含むことが好ましい。
【００３１】
前記溶融塩に含まれるカチオンの総量に占めるリチウムカチオンの量は、５０モル％以上であることが好ましい。
【００３２】
前記溶融塩に含まれるアニオンの総量に占めるフッ素アニオンの量は、２０モル％以下であることが好ましい。
【００３３】
前記溶融塩に含まれるアニオンの総量に占めるヨウ素アニオンの量は、２０モル％以下であることが好ましい。
【００３４】
また、本発明は、正極、負極、および前記正極と前記負極との間に配された電解質を含む少なくとも１つの素電池を備え、電解質が、前記溶融塩を含む、熱電池に関する。前記熱電池において、正極および負極の少なくとも一方が、前記溶融塩をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、イオン伝導性の尺度となる導電率が、５００℃において２．２Ｓ／ｃｍ以上と従来よりも高く、融点が３５０℃以上４３０℃以下と従来と同程度または従来よりも低い溶融塩を提供することができる。このような溶融塩を用いることにより、例えば、高出力特性に優れた熱電池を提供することができる。
また、本発明の溶融塩を用いることにより、他の構成要素を大きく変更することなく、出力特性を向上させることができる。よって、熱電池の出力特性が従来と同程度でよい場合には、電解質以外の構成要素をある程度削減することが可能となる。つまり、本発明の溶融塩を熱電池の電解質として用いることにより、小型かつ軽量の熱電池を提供することもできる。
【００３６】
さらに、本発明の溶融塩は、従来の溶融塩と比べてイオン伝導性に優れているため、熱電池用の電解質以外にも、工業電解または金属精錬に用いられる電解質としても用いることができる。また、本発明の溶融塩は、電解質として溶融塩を利用する蓄電システム、発電システムなどの大型電池に用いることができる。さらには、廃棄物からの金属の回収などの資源リサイクル、新規材料の合成のための反応場の提供のために、本発明の溶融塩を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱電池の一部を切り欠いて断面とした斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の熱電池に用いられる素電池の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の溶融塩は、少なくとも第１の塩および第２の塩を含み、かつ融点が３５０℃以上４３０℃以下であり、５００℃における導電率が２．２Ｓ／ｃｍ以上である。また、本発明の熱電池は、前記溶融塩を電解質として含む。具体的に、本発明の熱電池は、正極、負極、およびこれらの間に配置され、熱電池の作動温度で溶融する溶融する塩（前記溶融塩）を含む電解質を含む少なくとも１つの素電池を備える。なお、熱電池の作動温度は、電解質に含まれる溶融塩の融点よりも高い。
【００３９】
本発明の溶融塩は、特に熱電池の電解質としての使用に適している。上記のように、本発明の溶融塩の５００℃における導電率は２．２Ｓ／ｃｍ以上であり、熱電池の電解質として一般的に用いられているＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩（５００℃における導電率１．８７Ｓ／ｃｍ）よりも高い。よって、本発明の溶融塩を熱電池の電解質として用いることにより、出力特性に優れた熱電池を提供することが可能となる。
【００４０】
また、本発明の溶融塩の融点は３５０〜４３０℃であり、前記ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩の融点（３５０℃）と比べて、同等か、多少高い程度である。このため、本発明の溶融塩を用いる場合でも、熱電池において、従来から用いられている発熱要素（発熱剤）を用いることができる。つまり、本発明の溶融塩を用いることにより、発熱剤の種類およびその量は、従来と同じとすることができる。
さらには、本発明の溶融塩を用いることにより、他の構成要素を大きく変更することなく、熱電池の出力特性を向上させることができる。よって、熱電池の出力特性が従来と同程度でよい場合には、電解質以外の構成要素をある程度削減することが可能となる。つまり、本発明の溶融塩を熱電池の電解質として用いることにより、小型かつ軽量の熱電池を提供することもできる。
【００４１】
さらに、本発明の溶融塩は、導電性が高いため、熱電池用の電解質以外にも、工業電解または金属精錬に用いられる電解質としても用いることができる。また、本発明の溶融塩は、電解質として溶融塩を利用する蓄電システム、発電システムなどの大型電池に用いることができる。さらには、廃棄物からの金属の回収などの資源リサイクル、新規材料の合成のための反応場の提供のために、本発明の溶融塩を用いることもできる。
【００４２】
融点と導電率をコントロールするという観点から、本発明の溶融塩は、第１の塩と第２の塩を少なくとも含む。つまり、本発明の溶融塩は混合塩を含む。本発明の溶融塩の融点および導電率は、例えば、添加される塩の種類、添加される塩のモル比等を適宜変更することにより、制御することができる。溶融塩が、２元系、３元系、４元系、５元系などの複数の塩の混合物を含む場合でも、上記の融点と導電率を有すれば、同様の効果が得られる。
【００４３】
本発明の溶融塩に含まれる第１の塩および第２の塩は、それぞれ無機カチオンおよび無機アニオンを含むことが好ましい。前記無機カチオンは、リチウムカチオン、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、ルビジウムカチオン、およびセシウムカチオンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。前記無機アニオンは、フッ素アニオン、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、硝酸アニオン、および炭酸アニオンよりなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００４４】
本発明の溶融塩において、少なくとも２種類の塩のうち、少なくとも１つの塩はリチウムカチオンを含み、残りの塩は、ナトリウムカチオン、カリウムカチオン、ルビジウムカチオン、およびセシウムカチオンよりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００４５】
本発明の溶融塩の組成は、上記のような融点および導電率が得られれば、特に限定されない。例えば、融点降下の効果が最も大きいため、本発明の溶融塩の組成は、共晶を与える組成とすることができる。
【００４６】
なお、出力特性を向上させるために、電解質に用いられる溶融塩は、十分なイオン伝導性を有する必要がある。そのため、溶融塩は、充放電を担うイオンイオン種を一定量以上含む必要がある。例えば、充放電反応を担うイオンとしてリチウムイオンが用いられる熱電池において、溶融塩に含まれるカチオンの総量に占めるリチウムイオンの量は、５０モル％以上であることが好ましい。リチウムイオンの量は、８０モル％以上であることがさらに好ましい。
【００４７】
また、溶融塩を構成する元素、または溶融塩に含まれる官能基を形成する原子団の種類、ならびにその含有量によっては、溶融塩が化学的に不安定な状態となるか、または作業環境などに影響を与える場合もある。
例えば、溶融塩がフッ素アニオンを含む場合、溶融塩を取り扱う上で作業環境中の水分を管理および低減している場合でも、フッ素は水分との反応性が本質的に高いため、有毒なフッ化水素などを発生する可能性がある。このため、溶融塩がフッ素アニオンを含むことにより、作業中の周囲環境に影響を及ぼしたり、電池内部の部品を腐食したりする可能性がある。このような悪影響を回避するために、溶融塩に含まれるアニオンの総量に占めるフッ素アニオンの量は、２０モル％以下であることが好ましい。フッ素アニオンの量は、１８モル％以下であることがさらに好ましい。
【００４８】
さらに、ヨウ素は、水分と反応性が高いことに加え、酸素とも反応することが、発明者による実験などから分かっている。よって、溶融塩にヨウ素が含まれる場合、ヨウ素が作業環境中の水分または酸素と反応することにより、溶融塩の組成が変化する可能性がある。このような悪影響を回避するために、溶融塩に含まれるアニオンの総量に占めるヨウ素アニオンの量は、２０モル％以下であることが好ましい。ヨウ素アニオンの量は、１０モル％以下であることがさらに好ましい。
【００４９】
このように、溶融塩に含まれる所定のイオン種の量をさらに限定することにより、より化学的に安定で、優れた性能の有する溶融塩を得ることができる。
【００５０】
溶融塩に含まれるリチウムカチオン（またはリチウム原子）、フッ素アニオン（またはフッ素原子）、およびヨウ素アニオン（またはヨウ素原子）の量は、溶融塩に含まれる塩のモル比から計算することができる。
【００５１】
または、例えば、蛍光Ｘ線分析法と他の分析方法（例えば、ＩＣＰ発光分析法、原子吸光分析法、イオンクロマトグラフィー法、滴定法等）とを組み合わせて用いることにより、溶融塩に含まれるリチウムカチオン（またはリチウム原子）、フッ素アニオン（またはフッ素原子）、およびヨウ素アニオン（またはヨウ素原子）などの量を測定することができる。なお、このような方法によれば、溶融塩に含まれる塩の種類およびその組成比を求めることもできる。
【００５２】
以下、本発明の溶融塩を具体的に説明する。
（参考の形態１）
参考形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒを含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、およびＣｓＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ−ＫＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＣｌ−ＫＢｒ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＢｒ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＢｒ―ＫＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＦ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＦ−ＮａＦ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＣｌ−ＫＢｒ、およびＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＢｒが挙げられる。これらのなかでも、第２の塩の含有量が３０モル％以下である溶融塩が、特に好ましい。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明の実施形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる２種の塩を含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
【００５４】
本実施形態においては、第１の塩が、ＬｉＦおよびＬｉＣｌを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒおよびＲｂＣｌよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。なかでも、第２の塩は、ＮａＢｒおよびＫＦの少なくとも１種を含むことがさらに好ましい。この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＮａＢｒ、およびＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＫＦなどが挙げられる。
【００５５】
第１の塩が、ＬｉＦおよびＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことも好ましい。なかでも、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒなどのＮａ含有塩を含むことがさらに好ましい。この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ−ＮａＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ−ＫＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＮａＣｌ、およびＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＮａＣｌ−ＫＣｌなどが挙げられる。
【００５６】
第１の塩が、ＬｉＣｌおよびＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことも好ましい。なかでも、第２の塩は、Ｎａ含有塩およびＫＦの少なくとも１種を含むことがさらに好ましい。Ｎａ含有塩としては、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒなどを用いることができる。
この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＦ−ＮａＣｌ、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＣｌ−ＫＦ、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＮａＢｒ、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＦ、およびＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＫＦ−ＫＣｌなどが挙げられる。
【００５７】
（参考の形態３）
参考形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる１種の塩を含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、およびＣｓＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
【００５８】
本参考形態において、第１の塩が、ＬｉＣｌを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＲｂＦ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＣｌ−ＮａＢｒ−ＫＦ、ＬｉＣｌ−ＮａＢｒ−ＣｓＦなどが挙げられる。
【００５９】
第１の塩が、ＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＦ、ＫＣｌ、およびＣｓＦよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。なかでも、第２の塩は、ＫＦを含むことがさらに好ましい。この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＢｒ−ＫＦ−ＮａＣｌ、ＬｉＢｒ−ＫＦ−ＮａＢｒなどが挙げられる。
【００６０】
（参考の形態４）
参考形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒを含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、ＣｓＩおよびＬｉＩよりなる群から選ばれ、かつＬｉＩを含む少なくとも１種の塩を含む。
この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＦ―ＬｉＣｌ―ＬｉＢｒ−ＬｉＩなどが挙げられる。
【００６１】
（実施の形態５）
本発明のさらに別の好ましい実施形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選択される２種の塩と、ＬｉＩとを含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
【００６２】
本実施形態において、第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、少なくともＮａ含有塩を含むことが好ましい。前記Ｎａ含有塩は、ＮａＢｒであることがさらに好ましい。この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＦ―ＬｉＣｌ―ＬｉI−ＮａＢｒなどが挙げられる。
【００６３】
第１の塩が、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、少なくともＮａ含有塩を含むことも好ましい。前記Ｎａ含有塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、およびＮａＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩であることがさらに好ましい。
この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＬｉＩ−ＮａＦ、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＬｉＩ−ＮａＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＢｒ−ＬｉＩ−ＮａＢｒなどが挙げられる。
【００６４】
第１の塩が、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩを含む場合、第２の塩は、Ｎａ含有塩、およびK含有塩から選ばれる少なくとも１種の塩を含むことが好ましい。前記Ｎａ含有
塩は、ＮａＦおよびＮａＢｒよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩であることがさらに好ましい。前記K含有塩は、ＫＦであることがさらに好ましい。
この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＬｉＩ−ＮａＦ、およびＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ−ＬｉＩ−ＫＦなどが挙げられる。
【００６５】
（参考の形態６）
参考形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒよりなる群から選ばれる１種の塩と、ＬｉＩとを含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含む。
【００６６】
本参考形態において、第１の塩が、ＬｉＢｒとＬｉＩとを含む場合、第２の塩は、少なくともＣｓ含有塩を含むことが好ましい。前記Ｃｓ含有塩は、ＣｓＦを含むことがさらに好ましい。
この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＢｒ−ＬｉＩ−ＣｓＦなどが挙げられる。
【００６７】
（参考の形態７）
参考形態にかかる溶融塩において、第１の塩は、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、およびＬｉＩよりなる群から選ばれる１種の塩を含み、第２の塩は、ＮａＦ、ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ、ＲｂＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＢｒ、ＲｂＩ、ＣｓＦ、ＣｓＣｌ、ＣｓＢｒ、およびＣｓＩよりなる群から選ばれる少なくとも１種の塩を含み、かつ第１の塩および第２の塩の少なくとも一方が、少なくとも1種類のＩ含有塩を含む。前記Ｉ含有塩は、ＫＩを含むことが好ましい。
【００６８】
本参考形態において、第１の塩が、ＬｉＢｒを含む場合、第２の塩は、少なくともＮａ含有塩を含むとともに、かつ第１の塩および第２の塩の少なくとも一方が、少なくとも1
種類のＩ含有塩を含むことが好ましい。前記Ｎａ含有塩は、ＮａＣｌを含むことがさらに好ましい。また、この場合にも、Ｉ含有塩は、ＫＩを含むことが好ましい。
この場合、好ましい塩の組み合わせとしては、例えば、ＬｉＢｒ−ＫＩ−ＮａＣｌなどが挙げられる。
【００６９】
実施または参考の形態４〜７に示される溶融塩において、前記溶融塩中にヨウ素アニオンが含まれる場合、アニオンの総量に占めるヨウ素の含有量が、２０モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることが特に好ましい。
【００７０】
次に、本発明の熱電池の一例を、図１を参照しながら説明する。
素電池７と発熱剤５とを交互に複数個積み重ねた発電部が、金属製の外装ケース１に収納されている。発電部の最上部には、着火パッド４が配され、着火パッド４の上部に近接して点火栓３が設置されている。発電部の周囲には導火帯６が配されている。発熱剤５は鉄粉を含み、導電性を有するため、素電池７は発熱剤５を介して電気的に直列に接続されている。発熱剤５は、例えば、ＦｅとＫＣｌＯ4の混合物からなる。電池の活性化時には
発熱剤５の燃焼にともないＦｅ粉が焼結するため、放電初期（燃焼初期）から放電末期（燃焼末期）まで、発熱剤５の導電性は維持される。
【００７１】
外装ケース１は、一対の点火端子２、ならびに正極端子１０ａおよび負極端子１０ｂを備えた電池蓋１１により封口されている。正極端子１０ａは、正極リード板を介して発電部最上部の素電池７の正極に接続されている。一方、負極端子１０ｂは、負極リード板８を介して発電部最下部の素電池７の負極に接続されている。電池蓋１１と着火パッド４との間には、断熱材９ａが配され、外装ケース１と発電部との間には、断熱材９ｂが配されている。
【００７２】
素電池７は、図２に示すように、負極１２、正極１３、および負極１２と正極１３との間に配される電解質層１４からなる。
【００７３】
負極１２は、図２に示すように、負極活物質を含む負極合剤層１５、および負極合剤層１５を収容するカップ状の金属ケース１６を含む。負極活物質は、熱電池に使用可能なものであれば何でもよく特に制限されない。負極活物質には、例えば、リチウム金属、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｓｉ、もしくはＬｉ−Ｂなどのリチウム合金が用いられる。金属ケース１６の構成材料としては、例えば、鉄を用いることができる。
【００７４】
正極１３は正極活物質を含む。正極活物質は、熱電池で使用可能な材料であれば何でもよく特に制限されない。正極活物質には、例えば、ＭｎＯ2などのマンガン酸化物、Ｖ2Ｏ5などのバナジウム酸化物、ＦｅＳ2などの硫化物、モリブデン酸化物、またはリチウム含有酸化物を用いることができる。
【００７５】
電解質層１４は、例えば、本発明の溶融塩と、保持材との混合物を含む。なお、前記溶融塩は、熱電池の作動温度で溶融する。保持材としては、例えば、ＭｇＯ等の非導電性無機材料が用いられる。
【００７６】
上記熱電池の動作を以下に説明する。
点火端子２に接続された電源により、点火端子５を経由して点火端子２に高電圧が印加されると、点火栓３が発火する。これにより、着火パッド４および導火帯６が燃焼し、ついで、発熱剤５が燃焼して、素電池７が加熱される。そして、素電池７に配された電解質層１４が溶融状態となり、前記電解質がイオン伝導体となる。このようにして、電池が活性化し、放電が可能となる。
【００７７】
正極１３および負極合剤層１５の少なくとも一方は、イオン伝導性が向上するため、本発明の溶融塩を少なくとも１種含むことが好ましい。正極および／または負極合剤層に含まれる溶融塩は、電解質層１４に用いられる溶融塩と同じでもよい。または電解質層１４に用いられる溶融塩と融点がほぼ同じであれば、正極および／または負極合剤層に含まれる溶融塩は、電解質層１４に用いられる溶融塩と異なっていてもよい。
【００７８】
なお、上記では電池内部に点火栓を備え、電池内部より発電部を加熱して電池を活性化する内部加熱方式の熱電池について説明したが、本発明は、電池内部に点火栓を備えずに、バーナ等により電池外部から発電部を加熱して電池を活性化する外部加熱方式の熱電池にも適用することができる。
【００７９】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【実施例】
【００８０】
以下の実施例では、溶融塩の組成、溶融塩の融点、溶融塩の導電性、および溶融塩を電解質として含む素電池の出力特性を以下のようにして求めた。
【００８１】
（１）溶融塩の組成の決定
溶融塩の組成の詳細な決定は、主にＣＡＬＰＨＡＤ（Calculation of Phase Diagram and Thermodynamics）法と呼ばれる、熱力学的データを用いて計算科学的に平衡状態図を
作成する手法を利用した。ＣＡＬＰＨＡＤ法は、例えばL.KaufmanおよびH.Bernsteinによる著書 "Computer Calculation of Phase Diagrams with Special Reference to Refractory Metals", Academic Press, New York, (1970) などに説明されている。ＣＡＬＰＨ
ＡＤ法では、平衡状態の判定などに非常に複雑な計算を実行する必要があるが、現在では、一般的なコンピューターで作動するThermo-Calc （Thermo-Calc Sotware AB社）、FACT
SAGE（GTT Technologies GmbH社）などの商用のソフトウエアが存在する。本実施例においては、FACT SAGEを用いた。
【００８２】
この手法により、未知組成であっても、溶融塩を構成している塩の個々の熱力学的データから、任意の温度での状態図を作成できる。よって、種々の温度で作成された、２種類以上の塩からなる混合塩の状態図から、混合塩が溶融状態から凝固状態に変化する共晶点を求めることができる。つまり、混合塩の共晶組成とそのときの温度（融点）を決定することができる。
【００８３】
（２）溶融塩の融点の測定
溶融塩（混合塩）の融点を、以下のようにして得た。
第１の方法においては、上記ＣＡＬＰＨＡＤ法により得た状態図を利用した。具体的には、種々の温度での状態図を作成し、得られた状態図から、共晶点の温度とその組成を確認して、溶融塩の融点を決定した。
第２の方法においては、溶融塩の融点を実験的に測定した。溶融塩の融点は、例えば、示差熱分析ＤＴＡ（Differntial Thermal Analysis）、示差走査熱量分析ＤＳＣ(Differential Scanning Calorimetry)などによって求めることができる。今回は、熱変化による
重量変化と共晶点における吸熱を測定できる重量熱重量分析ＴＧ（Thermo gravimetry）
−示差熱分析ＤＴＡ（Differntial Thermal Analysis）分析装置を用い、溶融塩の融点を測定した。
【００８４】
（３）導電率の測定
溶融塩の電気伝導度（導電率）を実験的に測定した。導電率の測定は、東北大学の佐藤ら（例えば、「溶融ＮａＦ−ＡｌＦ3系の密度および電気伝導度」佐藤譲ら、日本金属学
会誌  第４１巻  第１２号（１９７７））などによって紹介されている方法を参考にして行った。具体的には、石英のボディと白金電極で構成された伝導度セルを作製する。交流インピーダンス法によって予め電気伝導度の値が既知のＫＣｌ水溶液またはＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩を測定し、伝度度セルのセル定数を決定する。セル定数を求めた伝導度セルを用いて、任意の温度、例えば、熱電池の標準的な内部温度と考えられる５００℃での、溶融塩の抵抗値を測定する。得られた抵抗値を用いて、溶融塩の導電率を得ることができる。この方法により、任意温度での溶融塩の導電率を正確に測定することができる。
【００８５】
以上のように、手法（１）を用いて、未知組成の溶融塩の状態図を得ることができ、その状態図から、溶融塩の共晶点（融点）とそのときの組成を決定することができる。手法（２）により、溶融塩の融点を実験的に測定することができる（第２の方法）。さらに、手法（３）により、溶融塩の導電率を得ることができる。
【００８６】
（４）素電池のＤＣ−ＩＲの測定
次に、本発明の溶融塩を電解質として含む熱電池の出力特性を評価した。具体的には、出力特性の尺度である高率放電時における直流抵抗成分（ＤＣ−ＩＲ）を、以下のようにして求めた。
正極と負極と、それらの間に配置された電解質とを含む素電池を作製した。得られた
素電池を、温度の制御が可能な２枚の板で挟み、所定の温度まで加熱し、無付加な状態の電圧Ｖopenを測定する。
次に、素電池を、例えば１．０Ａ・ｃｍ-2に相当する電流で放電させる。前記１．０Ａ・ｃｍ-2の電流密度は、熱電池の高率放電時の一般的な電流密度である。
素電池を放電させると、その電圧が、無付加な状態の電圧Ｖopenから降下する。この降下した電圧分がその電流時における反応抵抗であると考えられ、直流抵抗成分ＤＣ-ＩＲ
（Direct Current Inner Resistance）と呼ばれる。具体的には、オームの法則により、
無付加な状態での電圧Ｖopenと、電流値Ｉ（Ａ）で放電したときの電圧、例えば直径１３ｍｍの素電池を電流密度１．０Ａ・ｃｍ-2に相当する電流値１．３３Ａで放電した時の放電電圧Ｖ1.0とから、ＤＣ−ＩＲ（Ω）は、（電圧降下分ΔＶ）÷１．３３＝（Ｖopen−
Ｖ1.0）÷１．３３で表される。
【００８７】
ＤＣ−ＩＲの測定は、５００℃および４３０℃で行った。常温環境下における熱電池作動時の電池内部の標準的な温度が５００℃である。−５０℃の環境温度下における電池内部の温度を想定した温度が４３０℃である。４３０℃におけるＤＣ−ＩＲの測定は、一般的に放電反応が低下する低温での電池性能を評価するために行った。
【００８８】
《参考例１》
以下の手順で、図２に示す素電池を作製した。なお、正極、電解質層、負極、および素電池の作製は、水分の影響を極力排除するため、基本的に、全て露点−５０℃以下の乾燥空気中で行った。
【００８９】
（１）電解質の作製
第１の塩として、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）を用い、第２の塩として、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）を用いた。これら塩は、真空環境下、２００℃で４８時間乾燥した。
【００９０】
乾燥後、内部を露点が管理されたアルゴン雰囲気としているグローブボックス内にて、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとを、７：２３：６０：１０のモル比で混合した。得られた混合物を、適量、高純度アルミナのルツボに移し、前記ルツボを溶融炉に入れた。溶融炉の内部は、露点が管理されたアルゴン雰囲気とした。前記混合物を、溶融炉にて加熱溶融し、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとの混合塩を得た。
【００９１】
得られた混合塩を、自然冷却した。この後、混合塩を、露点が管理されたアルゴン雰囲気下で、ステンレス鋼製のボールを用いるボールミルを用いて約１２時間粉砕し、粉末化した。得られた混合塩の粉末を６０メッシュ（目開き２５０μｍ）の篩いにて分級した。
【００９２】
得られた混合塩の粉末と、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）とを、６０：４０の重量比で混合した。得られた混合物を、溶解炉にて５００℃で１２時間加熱して、混合塩をＭｇＯに十分なじませた。加熱後、前記混合物を自然冷却した。
【００９３】
次いで、前記混合物を、露点が管理されたアルゴン雰囲気下で、ステンレス鋼製のボールを用いるボールミルを用いて、約１２時間粉砕した。得られた粉末を６０メッシュ（目開き２５０μｍ）の篩いにて分級した。得られた混合粉末を３ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で成
型して、直径１３ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍの円板状の電解質層を得た。
【００９４】
（２）正極の作製
正極活物質としてＦｅＳ2粉末（平均粒径１２μｍ）を用いた。正極活物質と、上記Ｌ
ｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとの混合塩と、シリカ粉末（平均粒径約０．２μｍ）とを、７０：２０：１０の重量比で混合した。得られた混合物を、３ｔｏｎ／ｃｍ2の圧
力で成型して、直径１３ｍｍ、厚さ約０．４ｍｍの円板状の正極を得た。
【００９５】
（３）負極の作製
負極活物質としてＬｉ−Ａｌ合金粉末（リチウム含有量：２０重量％）を用いた。負極活物質と、上記ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとの混合塩とを、６５：３５の重量比で混合した。得られた混合物を、３ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で成型して、直径１１ｍｍ、
厚さ約０．４ｍｍの円板状の負極合剤層を得た。
【００９６】
次に、負極合剤層３をステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製のカップ状の金属ケースに入れ、金属ケースの開口端部を内方に折り曲げて、負極合剤層３の周縁部をかしめて、負極合剤層を金属ケース内に固定した。このようにして、直径１３ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍの円板状の負極を得た。
【００９７】
このようにして得られた正極、電解質層および負極を用いて、図２に示されるような素電池を得た。得られた素電池を、参考例１の素電池とした。
【００９８】
《参考例２》
電解質層の作製において、第１の塩として、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩として、ＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１６：１３：６１：１０とした。前記以外、参考例１と同様にして、参考例２の素電池を作製した。
【００９９】
《参考例３》
電解質層の作製において、第１の塩として、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩として、ＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１６：２１：５３：１０とした。前記以外、参考例１と同様にして、参考例３の素電池を作製した。
【０１００】
《参考例４》
電解質層の作製において、第１の塩として、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩として、ＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を６：２１：６３：１０とした。前記以外、参考例１と同様にして、参考例４の素電池を作製した。
【０１０１】
《参考例５》
電解質層の作製において、第１の塩として、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩として、ＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を１５：１２：６３：１０とした。前記以外、参考例１と同様にして、参考例５の素電池を作製した。
【０１０２】
《参考例６》
電解質の作製において、第１の塩として、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を１５：２１：５４：１０とした。前記以外、参考例１と同様にして、参考例６の素電池を作製した。
【０１０３】
《比較例１》
電解質層の作製において、ＬｉＣｌおよびＫＣｌのみを用い、ＬｉＣｌとＫＣｌとのモル比を５９：４１とした。前記以外、参考例１と同様にして、比較例１の素電池を作製した。
【０１０４】
《比較例２》
電解質層の作製において、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとのモル比を２１：２３：５６としたこと以外、参考例１と同様にして、比較例２の素電池を作製した。
【０１０５】
《比較例３》
電解質層の作製において、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、およびＫＢｒを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を２５：３７：３８とした。前記以外、参考例１と同様にして、比較例３の素電池を作製した。
【０１０６】
《比較例４》
電解質層の作製において、ＬｉＦ、ＬｉＢｒ、およびＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を３：６０：３７とした。前記以外、参考例１と同様にして、比較例４の素電池を作製した。
【０１０７】
《比較例５》
電解質層の作製において、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、およびＬｉＩを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＩとのモル比を１２：２９：５９としたこと以外、参考例１と同様にして、比較例５の素電池を作製した。
【０１０８】
各素電池の電解質層に含まれる塩の種類および塩の混合比を表１に示す。また、表２には、溶融塩の融点および５００℃での導電率、ならびに４３０℃および５００℃で測定した素電池のＤＣ−ＩＲを示す。前記５００℃および４３０℃でのＤＣ−ＩＲは、１．０Ａ・ｃｍ-2の電流密度で放電したときの値である。
表２には、ＴＧ−ＤＴＡ分析によって得られた溶融塩の融点を記載している。所定の溶融塩の融点に関し、ＴＧ−ＤＴＡ分析によって得られた値と、ＣＡＬＰＨＡＤ法による状態図から得られた値と比較をしたところ、両者による差は、最大でも数℃以内であった。よって、ＣＡＬＰＨＡＤ法による状態図から得られた融点と、ＴＧ−ＤＴＡ分析によって得られた融点との差は、数℃以内であると考えられる。
なお、実験により求めた融点または凝固点は、測定サンプルの結晶化の状態、測定装置の校正状態などにも影響される可能性がある。つまり、実験により融点を求めた場合、測定誤差が生じる可能性がある。一方、十分に検証された熱力学的データに基づいたＣＡＬＰＨＡＤ法により求めた融点は、サンプルの状態、測定装置等の影響を受けない。よって、測定誤差を考慮すれば、計算によって求めた融点も、十分実用的であると考えられる
なお、実施例７以降の実施例で用いた溶融塩の融点には、ＣＡＬＰＨＡＤ法で得られる状態図から求められた融点を主に利用した。
【０１０９】
【表１】
0005580457.tif 000002
【０１１０】
【表２】
0005580457.tif 000003
【０１１１】
表２に示されるように、参考例１〜６の素電池の５００℃でのＤＣ−ＩＲは、６６〜７２ｍΩであった。このようなＤＣ−ＩＲの値は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩を電解質として用いる一般的な熱電池のＤＣ−ＩＲ（１０８ｍΩ）と比較して、３３〜３９％程度低下している。よって、参考例の溶融塩を用いることにより、ＤＣ−ＩＲが低減される。すなわち、同じ高率放電を行った場合、参考例の溶融塩を含む熱電池の電圧低下が低く抑えられる。このため、熱電池の出力特性を向上させることができる。
【０１１２】
また、参考例１〜６の素電池の４３０℃でのＤＣ−ＩＲは、７８〜８３ｍΩであった。このようなＤＣ−ＩＲの値は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩を電解質として用いる一般的な熱電池の４３０℃でのＤＣ−ＩＲ（１１８ｍΩ）と比較して、３０〜３４％程度低下している。これは、参考例の溶融塩の導電率が高くイオン伝導性が向上されることと、融点が４３０℃以下であるため、４３０℃においても凝固状態とはならず、高いイオン伝導性を維持できるためである。
【０１１３】
比較例２の素電池は、５００℃では、放電特性に優れた。しかし、４３０℃では、一般的なＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩を電解質として用いた場合と比べて、ＤＣ−ＩＲの値が非常に高かった。比較例２で用いられる溶融塩の融点は４４３℃であり、前記溶融塩は、４３０℃では、ほぼ凝固状態にあると考えられる。このため、イオン伝導性が極端に低下し、比較例２の熱電池は、放電が困難であるか、または不可能であると考えられる。なお、所定の溶融塩を電解質として含む素電池の放電が、４３０℃において困難であるか、または不可能であるほど、素電池のＤＣ−ＩＲが高い場合は、前記素電池を含む熱電池は、低温環境下で用いることができない。
【０１１４】
また、溶融塩を構成する塩の組成によっては、次のような化学的な安定性に問題があることも明らかになってきた。溶融塩を熱電池用の電解質に用いる場合、ＭｇＯ等の非導電性無機材料を保持材として用いる。電解質層は、通常、次のようにして作製される。まず、溶融塩粉末と、ＭｇＯ粉末などを常温で混合する。次いで、得られた混合物を、溶融塩が溶融する温度以上に加熱し、その温度に一定時間保持して、溶融塩を、均質かつ十分に保持材に吸着させる。
様々な組成の溶融塩を実験した結果、この吸着プロセスにおいて、溶融塩中にヨウ素アニオンが存在する場合、ある種の分解反応が起こっていることが認められた。
例えば、ヨウ素アニオンを含有する溶融塩の融点を測定する場合、測定結果が、測定時の雰囲気に影響を受けることがわかった。具体的には、比較例５で用いた溶融塩のみを、−４０℃以下となるように水分管理されたドライエア雰囲気中で５００℃まで加熱した場合、ＴＧ（Thermo Gravimetry）分析の結果から、約３０％の重量減少が観測された。一
方、同じ溶融塩を、高純度なＡｒ不活性ガス中で５００℃まで加熱した場合、重量減少は、数％以下であった。このように、種々の実験検証から、溶融塩がヨウ素アニオンを含む場合、その溶融塩は、特に酸素存在下で分解反応を引き起こすと考えられる。
【０１１５】
すなわち、ヨウ素アニオンが、雰囲気中の酸素ガスと反応し、Ｉ3-が生成される（式（Ａ））。生成されたＩ3-が、ヨウ素分子および１価のヨウ素アニオンと平衡状態になる（式（Ｂ））。つまり、環境中の微量酸素などの影響で、溶融塩に含まれるヨウ素アニオンが、ヨウ素分子として、溶融塩から遊離するメカニズムが考えられる。
３Ｉ- ＋ １／２Ｏ2 ⇔   Ｉ3- ＋ Ｏ2-       （Ａ） 
Ｉ3- ⇔  Ｉ2 ＋ Ｉ-          （Ｂ）
【０１１６】
前記のような反応を回避するためには、従来から行われている作業雰囲気または電池内雰囲気中の水分量の管理に加え、さらに前記雰囲気から酸素ガスをできる限り排除する必要がある。しかしながら、種々の検討の結果、溶融塩に含まれるヨウ素アニオンの量が２０モル％以下であれば、実用上問題がないことがわかった。このような観点から、比較例５で用いられている溶融塩は、ヨウ素アニオンを５９モル％含有しているため、化学的安定性に問題があると考えられる。
【０１１７】
また、上記のように、フッ素と水との反応性は高い。このため、溶融塩がフッ素アニオンを含む場合、作業環境中の水分を管理および低減していても、溶融塩が、作業環境に影響を及ぼしたり、電池内部の部品を腐食したりする可能性がある。このような悪影響を回避するために、溶融塩に含まれるフッ素アニオンの量は、溶融塩の２０モル％以下であることが好ましい。このような観点から、比較例２に用いられている溶融塩は、フッ素アニオンを２１モル％以上含有しているため、化学的安定性に問題があると考えられる。
【０１１８】
以上のように、比較例３および４の素電池では、従来の標準的組成である比較例１の素電池と比べて、出力特性を向上させる効果は、認められなかった。
比較例２の素電池については、５００℃での出力特性は向上していたが、４３０℃での出力特性は向上しておらず、比較例１の素電池の４３０℃での出力特性よりも低下していた。さらには、比較例２に用いられている溶融塩は、上記のように、化学的安定性に問題があることがわかった。
比較例５の素電池では、出力特性の向上の効果は認められたが、比較例５に用いられている溶融塩には、上記のように、化学的安定性に問題があることがわかった。
【０１１９】
一方、参考例の溶融塩の５００℃における導電率は、２．２Ｓ／ｃｍ以上であり、従来より一般的に用いられているＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩の５００℃における導電率よりも高い。よって、参考例の溶融塩を電解質として含む参考例１〜６の素電池は、イオン伝導性が向上されるため、ＤＣ−ＩＲが低い。従って、参考例の溶融塩を用いることにより、熱電池の出力特性を向上させることができる。
さらに、参考例の溶融塩の融点は３５０℃以上４３０℃以下である。このため、参考例の溶融塩は、従来の溶融塩が溶融状態を維持することができなかった温度領域よりも低い温度領域（約４３０℃以下）においても、溶融状態を維持することができる。
つまり、参考例の溶融塩を含む熱電池は、従来の溶融塩を含む熱電池が放電することができない温度領域においても、放電することができる。
【０１２０】
このように、参考例の溶融塩は、熱電池の電解質として用いる場合に重要な物性（融点、導電率）を有する。さらに、参考例の溶融塩は、化学的安定性も有する。よって、参考例の溶融塩を用いることにより、従来よりも広い温度範囲で、熱電池の出力特性を向上できるとともに、環境への負荷を低減したり、長期保存性などを向上させたりすることができる。
【０１２１】
以下に、溶融塩を与える他の塩の組み合わせについての参考例を示す。
【０１２２】
《参考例７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＲｂＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＲｂＦとのモル比を５：１８：６７：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７の素電池を作製した。
【０１２３】
《参考例８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＲｂＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＲｂＣｌのモル比を１４：１３：６３：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例８の素電池を作製した。
【０１２４】
《参考例９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＲｂＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＲｂＢｒとのモル比を１４：１８：５８：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例９の素電池を作製した。
【０１２５】
《参考例１０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＣｓＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＣｓＦとのモル比を５：２０：６５：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１０の素電池を作製した。
【０１２６】
《参考例１１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＣｓＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＣｓＣｌとのモル比を１３：１５：６２：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１１の素電池を作製した。
【０１２７】
《参考例１２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＣｓＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＣｓＢｒとのモル比を１３：２１：５６：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２の素電池を作製した。
【０１２８】
《参考例１３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１：１４：３５：５０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３の素電池を作製した。
【０１２９】
《参考例１４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１：４０：９：５０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１４の素電池を作製した。
【０１３０】
《参考例１５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌのモル比を２：３：４５：５０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１５の素電池を作製した。
【０１３１】
《参考例１６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を２：１３：３５：５０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１６の素電池を作製した。
【０１３２】
《参考例１７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を８：１４：４８：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１７の素電池を作製した。
【０１３３】
《参考例１８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を８：３５：２７：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１８の素電池を作製した。
【０１３４】
《参考例１９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌのモル比を６：７：５７：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１９の素電池を作製した。
【０１３５】
《参考例２０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を６：１８：４６：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２０の素電池を作製した。
【０１３６】
《参考例２１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１３：１２：６０：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２１の素電池を作製した。
【０１３７】
《参考例２２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１３：２４：４８：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２２の素電池を作製した。
【０１３８】
《参考例２３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を１１：１２：６２：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２３の素電池を作製した。
【０１３９】
《参考例２４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を１２：２０：５３：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２４の素電池を作製した。
【０１４０】
《参考例２５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１８：１６：６１：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２５の素電池を作製した。
【０１４１】
《参考例２６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１７：２３：５５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２６の素電池を作製した。
【０１４２】
《参考例２７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を１８：１６：６１：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２７の素電池を作製した。
【０１４３】
《参考例２８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を１８：２０：５７：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２８の素電池を作製した。
【０１４４】
《参考例２９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１９：１４：５８：９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例２９の素電池を作製した。
【０１４５】
《参考例３０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１９：２３：４９：９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３０の素電池を作製した。
【０１４６】
《参考例３１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を１９：１５：５８：８とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３１の素電池を作製した。
【０１４７】
《参考例３２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を１９：１９：５５：７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３２の素電池を作製した。
【０１４８】
《参考例３３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１０：１６：５１：２３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３３の素電池を作製した。
【０１４９】
《参考例３４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１０：３９：２８：２３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３４の素電池を作製した。
【０１５０】
《参考例３５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を１０：８：６３：１９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３５の素電池を作製した。
【０１５１】
《参考例３６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を１０：１８：５２：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３６の素電池を作製した。
【０１５２】
《参考例３７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を５：１５：５４：２６とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３７の素電池を作製した。
【０１５３】
《参考例３８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を５：４１：２８：２６とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３８の素電池を作製した。
【０１５４】
《参考例３９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を５：６：５９：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例３９の素電池を作製した。
【０１５５】
《参考例４０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を５：１６：４９：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４０の素電池を作製した。
【０１５６】
《参考例４１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を８：３０：４１：２１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４１の素電池を作製した。
【０１５７】
《参考例４２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１１：３０：４４：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４２の素電池を作製した。
【０１５８】
《参考例４３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を２：３０：３４：３４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４３の素電池を作製した。
【０１５９】
《参考例４４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を２：３０：３７：３１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４４の素電池を作製した。
【０１６０】
《参考例４５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を９：１５：５５：２１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４５の素電池を作製した。
【０１６１】
《参考例４６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１５：１５：５８：１２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４６の素電池を作製した。
【０１６２】
《参考例４７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を３：１５：４８：３４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４７の素電池を作製した。
【０１６３】
《参考例４８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を２：１５：４８：３５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４８の素電池を作製した。
【０１６４】
《参考例４９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１０：５：６６：１９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例４９の素電池を作製した。
【０１６５】
《参考例５０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１８：５：６８：９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５０の素電池を作製した。
【０１６６】
《参考例５１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を２：５：５９：３４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５１の素電池を作製した。
【０１６７】
《参考例５２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を３：５：５７：３５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５２の素電池を作製した。
【０１６８】
《参考例５３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１１：４０：３０：１９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５３の素電池を作製した。
【０１６９】
《参考例５４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を７：４０：３０：２３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５４の素電池を作製した。
【０１７０】
《参考例５５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を２：３３：３０：３５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５５の素電池を作製した。
【０１７１】
《参考例５６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を２：３５：３０：３３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５６の素電池を作製した。
【０１７２】
《参考例５７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１６：５４：１５：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５７の素電池を作製した。
【０１７３】
《参考例５８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を７：５２：１５：２６とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５８の素電池を作製した。
【０１７４】
《参考例５９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を２：４６：１５：３７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例５９の素電池を作製した。
【０１７５】
《参考例６０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を２：４８：１５：３５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６０素電池を作製した。
【０１７６】
《参考例６１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１９：６２：５：１４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６１の素電池を作製した。
【０１７７】
《参考例６２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を７：６０：５：２８とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６２の素電池を作製した。
【０１７８】
《参考例６３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を３：５５：５：３７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６３の素電池を作製した。
【０１７９】
《参考例６４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＢｒとのモル比を３：５６：５：３６とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６４の素電池を作製した。
【０１８０】
《参考例６５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を１０：２５：５８：７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６５の素電池を作製した。
【０１８１】
《参考例６６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を６：２６：５８：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６６の素電池を作製した。
【０１８２】
《参考例６７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を５：１５：７０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６７の素電池を作製した。
【０１８３】
《参考例６８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を７：１０：７３：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６８の素電池を作製した。
【０１８４】
《参考例６９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を１４：２１：６０：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例６９の素電池を作製した。
【０１８５】
《参考例７０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を１０：２２：６１：７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７０の素電池を作製した。
【０１８６】
《参考例７１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を５：２４：６２：９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７１の素電池を作製した。
【０１８７】
《参考例７２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を５：１５：７０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７２の素電池を作製した。
【０１８８】
《参考例７３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を５：１０：７５：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７３の素電池を作製した。
【０１８９】
《参考例７４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を１３：２１：６１：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７４の素電池を作製した。
【０１９０】
《参考例７５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を１１：１７：６２：５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７５の素電池を作製した。
【０１９１】
《参考例７６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＢｒとのモル比を１５：１６：５９：５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７６の素電池を作製した。
【０１９２】
《参考例７７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒとＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとＫＣｌとのモル比を１５：１７：５８：５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７７の素電池を作製した。
【０１９３】
《参考例７８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとＮａＦとのモル比を６：２１：６３：５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７８の素電池を作製した。
【０１９４】
《参考例７９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌとＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとＫＢｒとのモル比を６：２１：６３：５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例７９の素電池を作製した。
【０１９５】
《実施例８０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＮａＢｒとのモル比を７：６３：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８０の素電池を作製した。
【０１９６】
《実施例８１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＫＦとのモル比を２：８４：１４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８１の素電池を作製した。
【０１９７】
《実施例８２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＫＢｒとのモル比を２：６０：３８とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８２の素電池を作製した。
【０１９８】
《実施例８３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＲｂＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＲｂＣｌとのモル比を２：５９：３９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８３の素電池を作製した。
【０１９９】
《実施例８４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＢｒとＫＣｌを添加し用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＮａＢｒとＫＣｌとのモル比を２：５２：１６：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８４の素電池を作製した。
【０２００】
《実施例８５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＢｒとＫＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＮａＢｒとＫＢｒとのモル比を３：５３：１４：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８５の素電池を作製した。
【０２０１】
《実施例８６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＣｌとＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＫＣｌとＮａＦとのモル比を１：６４：３０：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８６の素電池を作製した。
【０２０２】
《実施例８７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＣｌとＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＫＣｌとＮａＣｌとのモル比を３：５３：３４：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８７の素電池を作製した。
【０２０３】
《実施例８８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を１２：８０：８とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８８の素電池を作製した。
【０２０４】
《実施例８９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１４：７１：１５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例８９の素電池を作製した。
【０２０５】
《実施例９０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を１９：７３：８とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９０の素電池を作製した。
【０２０６】
《実施例９１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を１：８６：１３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９１の素電池を作製した。
【０２０７】
《実施例９２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＫＣｌとのモル比を３：６２：３５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９２の素電池を作製した。
【０２０８】
《実施例９３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＲｂＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＲｂＦとのモル比を１：８６：１３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９３の素電池を作製した。
【０２０９】
《実施例９４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＣｓＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＣｓＦとのモル比を１：８６：１３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９４の素電池を作製した。
【０２１０】
《実施例９５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＦとＮａＣｌとのモル比を１０：６９：１：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９５の素電池を作製した。
【０２１１】
《実施例９６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を４：７２：４：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９６の素電池を作製した。
【０２１２】
《実施例９７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＣｌとのモル比を１０：７０：１５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９７の素電池を作製した。
【０２１３】
《実施例９８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＣｌとのモル比を８：６７：１５：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９８の素電池を作製した。
【０２１４】
《実施例９９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＣｌとのモル比を４：６１：１５：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例９９の素電池を作製した。
【０２１５】
《実施例１００》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌとＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＫＣｌとＮａＦとのモル比を２：７８：１０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１００の素電池を作製した。
【０２１６】
《実施例１０１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌとＫＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＫＣｌとＫＦとのモル比を２：７９：９：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０１の素電池を作製した。
【０２１７】
《実施例１０２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとのモル比を２４：６２：１４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０２の素電池を作製した。
【０２１８】
《実施例１０３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとのモル比を１２：５７：３１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０３の素電池を作製した。
【０２１９】
《実施例１０４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＢｒとのモル比を４４：２５：３１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０４の素電池を作製した。
【０２２０】
《実施例１０５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとのモル比を２１：６６：１３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０５の素電池を作製した。
【０２２１】
《実施例１０６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＲｂＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＲｂＦとのモル比を１８：７０：１２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０６の素電池を作製した。
【０２２２】
《実施例１０７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＣｓＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＣｓＦとのモル比を２０：６８：１２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０７の素電池を作製した。
【０２２３】
《実施例１０８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を２５：６１：１３：１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０８の素電池を作製した。
【０２２４】
《実施例１０９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を２１：６２：１２：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１０９の素電池を作製した。
【０２２５】
《実施例１１０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を１５：６５：１０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１０の素電池を作製した。
【０２２６】
《実施例１１１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を５：６０：５：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１１の素電池を作製した。
【０２２７】
《実施例１１２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＮａＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとＮａＦとのモル比を２５：５１：１４：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１２の素電池を作製した。
【０２２８】
《実施例１１３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＣｌとのモル比を６：５９：２５：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１３の素電池を作製した。
【０２２９】
《実施例１１４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＦとのモル比を１１：６６：１３：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１４の素電池を作製した。
【０２３０】
《実施例１１５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとＫＣｌとのモル比を１７：６７：１１：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１５の素電池を作製した。
【０２３１】
《実施例１１６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとＫＣｌとのモル比を１５：６６：９：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１６の素電池を作製した。
【０２３２】
《実施例１１７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとＫＣｌとのモル比を７：６６：７：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１７の素電池を作製した。
【０２３３】
《実施例１１８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＦとＫＣｌとのモル比を５：６０：５：３０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１８の素電池を作製した。
【０２３４】
《実施例１１９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌとＮａＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとＮａＦとのモル比を１０：６１：１９：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１１９の素電池を作製した。
【０２３５】
《実施例１２０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＣｌとＫＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＫＣｌとＫＦとのモル比を１０：７０：１０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１２０の素電池を作製した。
【０２３６】
《参考例１２１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＮａＦとＫＣｌとのモル比を６０：３：３７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２１の素電池を作製した。
【０２３７】
《参考例１２２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＢｒとＫＦを用い、ＬｉＣｌとＮａＢｒとＫＦとのモル比を６７：２６：７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２２の素電池を作製した。
【０２３８】
《参考例１２３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＢｒとＲｂＦを用い、ＬｉＣｌとＮａＢｒとＲｂＦとのモル比を６３：３４：３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２３の素電池を作製した。
【０２３９】
《参考例１２４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＢｒとＣｓＦを用い、ＬｉＣｌとＮａＢｒとＣｓＦとのモル比を６３：３４：３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２４の素電池を作製した。
【０２４０】
《参考例１２５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＦとＫＣｌを用い、ＬｉＣｌとＫＦとＫＣｌとのモル比を６３：３：３４とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２５の素電池を作製した。
【０２４１】
《参考例１２６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＦとＫＢｒを用い、ＬｉＣｌとＫＦとＫＢｒとのモル比を６３：２：３５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２６の素電池を作製した。
【０２４２】
《参考例１２７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＣｌとＣｓＦを用い、ＬｉＣｌとＫＣｌとＣｓＦとのモル比を６２：３７：１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２７の素電池を作製した。
【０２４３】
《参考例１２８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＲｂＦとＫＣｌを用い、ＬｉＢｒとＲｂＦとＫＣｌとのモル比を６２：２：３６とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２８の素電池を作製した。
【０２４４】
《参考例１２９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとのモル比を６９：２：２９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１２９の素電池を作製した。
【０２４５】
《参考例１３０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＫＦを用い、ＬｉＢｒとＮａＣｌとＫＦとのモル比を７８：１３：８とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３０の素電池を作製した。
【０２４６】
《参考例１３１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＮａＢｒを用い、ＬｉＢｒとＫＦとＮａＢｒとのモル比を８１：１２：７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３１の素電池を作製した。
【０２４７】
《参考例１３２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＣｓＦとＫＣｌを用い、ＬｉＢｒとＣｓＦとＫＣｌとのモル比を６９：２：２９とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３２の素電池を作製した。
【０２４８】
《参考例１３３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌとＮａＣｌを用い、ＬｉＣｌとＮａＦとＫＣｌとＮａＣｌとのモル比を５３：２：３５：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３３の素電池を作製した。
【０２４９】
《参考例１３４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＣｌとＮａＦとＫＦを用い、ＬｉＣｌとＮａＦとＫＣｌとＫＦとのモル比を６９：２：２４：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３４の素電池を作製した。
【０２５０】
《参考例１３５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＦとＫＣｌとＫＦを用い、ＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとＫＦとのモル比を８１：２：７：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３５の素電池を作製した。
【０２５１】
《参考例１３６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＮａＣｌとＮａＦとＫＣｌを用い、ＬｉＢｒとＮａＦとＫＣｌとＮａＣｌとのモル比を７４：６：１０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３６の素電池を作製した。
【０２５２】
《参考例１３７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＮａＦとＮａＣｌを用い、ＬｉＢｒとＫＦとＮａＦとＮａＣｌとのモル比を８０：８：２：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３７の素電池を作製した。
【０２５３】
《参考例１３８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌを用い、第２の塩としてＫＣｌとＮａＦとＫＦとＫＢｒを用い、ＬｉＣｌとＫＣｌとＮａＦとＫＦとＫＢｒとのモル比を７１：１８：１：５：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３８の素電池を作製した。
【０２５４】
《参考例１３９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＫＦとＮａＦとＮａＣｌとＮａＢｒを用い、ＬｉＢｒとＫＦとＮａＦとＮａＣｌとＮａＢｒとのモル比を７９：１０：２：４：５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１３９の素電池を作製した。
【０２５５】
《実施例１４０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＬｉＩを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとのモル比を１８：２２：５０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４０の素電池を作製した。
【０２５６】
《実施例１４１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒを用い、第２の塩としてＬｉＩを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとのモル比を１５：２１：４４：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４１の素電池を作製した。
【０２５７】
《実施例１４２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＣｌとＬｉＩとＮａＢｒとのモル比を５：４４：２０：３１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４２の素電池を作製した。
【０２５８】
《実施例１４３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＦとのモル比を７：６６：２０：７とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４３の素電池を作製した。
【０２５９】
《実施例１４４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＣｌとのモル比を９：６１：１０：２０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４４の素電池を作製した。
【０２６０】
《実施例１４５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＣｌとのモル比を６：４９：２０：２５とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４５の素電池を作製した。
【０２６１】
《実施例１４６》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＢｒとのモル比を１６：６３：１１：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４６の素電池を作製した。
【０２６２】
《実施例１４７》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＦとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＢｒとのモル比を１２：５５：２０：１３とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４７の素電池を作製した。
【０２６３】
《実施例１４８》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＦとのモル比を２１：５７：１０：１２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４８の素電池を作製した。
【０２６４】
《実施例１４９》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＦとのモル比を２１：４８：２０：１１とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１４９の素電池を作製した。
【０２６５】
《実施例１５０》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＢｒとのモル比を３６：２２：１０：３２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１５０の素電池を作製した。
【０２６６】
《実施例１５１》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＮａＢｒを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとＮａＢｒとのモル比を３０：１８：２０：３２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１５１の素電池を作製した。
【０２６７】
《実施例１５２》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとＫＦとのモル比を２０：５９：１０：１２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１５２の素電池を作製した。
【０２６８】
《実施例１５３》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＫＦを用い、ＬｉＣｌとＬｉＢｒとＬｉＩとＫＦとのモル比を１９：５０：２０：１０とした。前記以外は、参考例１と同様にして、実施例１５３の素電池を作製した。
【０２６９】
《参考例１５４》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒとＬｉＩを用い、第２の塩としてＣｓＦを用い、ＬｉＢｒとＬｉＩとＣｓＦとのモル比を８２：６：１２とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１５４の素電池を作製した。
【０２７０】
《参考例１５５》
電解質層の作製において、第１の塩としてＬｉＢｒとＫＩを用い、第２の塩としてＮａＣｌを用い、ＬｉＢｒとＫＩとＮａＣｌとのモル比を７０：４：２６とした。前記以外は、参考例１と同様にして、参考例１５５の素電池を作製した。
【０２７１】
各実施例および参考例で用いられる溶融塩を構成する塩の種類、塩の混合比、カチオンの総量に占めるＬｉイオンの割合、アニオンの総量に占めるＦイオンの割合、およびアニオンの総量に占めるＩイオンの割合を、表３、５、７、９、および１１に示す。
また、各実施例および参考例で用いられる溶融塩の融点および５００℃での導電率、ならびに各実施例および参考例の素電池の５００℃および４３０℃でのＤＣ−ＩＲを、表４、６、８、１０、および１２に示す。前記５００℃および４３０℃でのＤＣ−ＩＲは、１．０Ａ・ｃｍ-2の電流密度で放電したときの値である。
【０２７２】
【表３】
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【０２７３】
【表４】
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【０２７４】
【表５】
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【０２７５】
【表６】
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【０２７６】
【表７】
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【０２７７】
【表８】
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【０２７８】
【表９】
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【０２７９】
【表１０】
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【０２８０】
【表１１】
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【０２８１】
【表１２】
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【０２８２】
表４、６、８、１０、および１２に示されるように、参考例７〜７９、実施例８０〜１２０、参考例１２１〜１３９、実施例１４０〜１５３、参考例１５４および１５５の素電池の５００℃でのＤＣ−ＩＲは、６０〜１００ｍΩであった。これらの値は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩を含む一般的な熱電池のＤＣ−ＩＲ値（１０８ｍΩ）と比較して、７〜４４％程度低い値であった。
【０２８３】
また、参考例７〜７９、実施例８０〜１２０、参考例１２１〜１３９、実施例１４０〜１５３、参考例１５４および１５５の素電池の４３０℃でのＤＣ−ＩＲは、６９〜１１２ｍΩであった。これらの値は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩を含む一般的な熱電池の４３０℃でのＤＣ−ＩＲ値（１１８ｍΩ）に比較して、５〜４１％程度低い値であった。
本発明の溶融塩の導電率は高く、よって、イオン伝導性が高い。さらに、融点が４３０℃以下である。このため、本発明の溶融塩は、４３０℃においても凝固状態とはならず、高いイオン伝導性を維持できる。その結果、電池内の温度が４３０℃以下になった場合でも、本発明の溶融塩を用いることにより、熱電池の放電特性を、従来の熱電池の放電特性よりも向上させることができたと考えられる。
【０２８４】
以上のように、本発明においては、塩の種類およびその混合比を調節して、溶融塩の融点を３５０℃以上４３０℃以下として、５００℃での導電率を２．２Ｓ／ｃｍ以上としている。これにより、常温環境下（電池内部設定温度約５００℃）から、−５０℃の極低温環境下（電池内部推定温度４３０℃）までの広い温度範囲において、電池の出力特性を向上させることができることがわかる。
【０２８５】
さらに、溶融塩にフッ素アニオンおよび／またはヨウ素アニオンが含まれる場合、フッ素アニオンの量および／またはヨウ素アニオンの量が好適に調節されているため、本発明の溶融塩は、従来から一般的に用いられているＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩と同等以上の化学的安定性を有すると考えられる。
【０２８６】
以下の実施例および参考例では、図１に示されるような熱電池を作製した。
《参考例１５６》
参考例１で作製した素電池を用いて、図１に示されるような熱電池を作製した。なお、熱電池の作製は、水分の影響を極力排除するために、露点−５０℃以下の乾燥空気中で行った。
【０２８７】
素電池７と発熱剤５とを交互に積み重ねて、発電部を構成した。このとき、素電池７を１３個用いた。発熱剤５には、ＦｅとＫＣｌＯ4との混合物を用いた。電池作動中の平均温度が５００℃となるように発熱剤の量を調整した。
【０２８８】
発電部の上部に着火パッド４を配し、その周囲を導火帯６で覆った。着火パッド４および導火帯６には、Ｚｒ、ＢａＣｒＯ4、およびガラス繊維の混合物を用いた。
点火栓３の点火剤には、硝酸カリウム、硫黄、および炭素の混合物を用いた。断熱材９ａおよび９ｂには、シリカとアルミナを主成分とするセラミック繊維材料を用いた。
【０２８９】
《参考例１５７》
参考例１の素電池の代わりに参考例１７の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、参考例１５７の熱電池を作製した。
【０２９０】
《参考例１５８》
参考例１の素電池の代わりに参考例２６の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、参考例１５８の熱電池を作製した。
【０２９１】
《実施例１５９》
参考例１の素電池の代わりに実施例８０の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１５９の熱電池を作製した。
【０２９２】
《実施例１６０》
参考例１の素電池の代わりに実施例９０の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１６０の熱電池を作製した。
【０２９３】
《実施例１６１》
参考例１の素電池の代わりに実施例１０４の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１６１の熱電池を作製した。
【０２９４】
《参考例１６２》
参考例１の素電池の代わりに実施例１３１の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１６２の熱電池を作製した。
【０２９５】
《実施例１６３》
参考例１の素電池の代わりに実施例１４１の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１６３の熱電池を作製した。
【０２９６】
《実施例１６４》
参考例１の素電池の代わりに実施例１４６の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１６４の熱電池を作製した。
【０２９７】
《実施例１６５》
参考例１の素電池の代わりに実施例１４９の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、実施例１６５の熱電池を作製した。
【０２９８】
《参考例１６６》
参考例１の素電池の代わりに参考例１５４の素電池を用いたこと以外、参考例１５６と同様にして、参考例１６６の熱電池を作製した。
【０２９９】
参考例１５６〜１５８、実施例１５９〜１６１、参考例１６２、実施例１６３〜１６５および参考例１６６の熱電池について、以下のような放電試験を行った。すなわち、点火端子に接続された電源より高電圧を印加し、点火栓を発火させ熱電池を活性化させた。そして、熱電池を１Ａ／ｃｍ2（終止電圧：６．５Ｖ）の電流密度で放電した。この放
電試験は、熱電池を温度調整のできる温度槽に設置し、環境温度を２０℃（常温）または−５０℃（極低温）とした状態で行った。
【０３００】
その結果、素電池を複数個積層した熱電池においても、素電池の場合と同様のＤＣ−ＩＲ値が得られることが確かめられた。
【０３０１】
熱電池では、高電流に加え、高電圧が要求される場合が多い。このため、一般的な熱電池は、図１に示すように、素電池と発熱剤とを交互に複数個積層した発電部を備える。熱電池の性能は、上記のように素電池の性能に大きく依存する。すなわち、本発明では、素電池の性能が向上しているため、積層される素電池の数に関係無く、高性能の熱電池が得られる。
【０３０２】
例えば、熱電池の作動時の温度を４５０℃とした場合は、熱電池の作動時の温度を５００℃および５５０℃とした場合と比べて、作動温度が低いため、発熱剤の量を低減することができる。このため、熱電池を小型かつ軽量化することもできる。
【０３０３】
また、上記実施例では、電解質層の形状は径１３ｍｍの円板状としたが、電解質層の大きさおよび形状は特に限定されない。電解質層の形状は、例えば、中心部に穴の空いたドーナッツ状、半円状、四角形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０３０４】
本発明によれば、導電率が従来よりも高い溶融塩、特に熱電池の電解質に適した溶融塩を提供することができる。よって、本発明により、従来よりも出力特性に優れた電池、または出力特性に優れ、かつ小型で軽量の熱電池を提供することができる。また、本発明により、従来の技術では、困難または不可能であった溶融塩の化学的安定性を改良することもできる。
【符号の説明】
【０３０５】
１  外装ケース
２  点火端子
３  点火栓
４  着火パッド
５  発熱剤
６  導火帯
７  素電池
８  負極リード板
９ａ、９ｂ  断熱材
１０ａ  正極端子
１０ｂ  負極端子
１１  電池蓋
１２  負極
１３  正極
１４  電解質
１５  負極合剤層
１６  集電体
【図１】
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【図２】
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