JPH02223158A - 全固体型電池 - Google Patents
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- JPH02223158A JPH02223158A JP1044327A JP4432789A JPH02223158A JP H02223158 A JPH02223158 A JP H02223158A JP 1044327 A JP1044327 A JP 1044327A JP 4432789 A JP4432789 A JP 4432789A JP H02223158 A JPH02223158 A JP H02223158A
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- C08G79/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule
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- C08G79/025—Polyphosphazenes
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は全固体型電池に関するものである。
(従来の技術)
従来からイオン伝導性の高い非水溶媒を電解質物質とし
て、リチウムを負極活物質とし、リチウムイオンを多く
受容し得る空孔を持つ電子伝導性の高い物質を正極活物
質として構成された高エネルギー密度のリチウム電池に
関して多くの提案がなされている。待に近年、小型、軽
量、薄型等の電池形態に対する要求も高まり、更に高温
環境条件下や超高真空環境条件下での適応性の要求もで
てさた。これらの要求に対応すべく、一番の問題とされ
ていた液体の電解質の改善が行われ、沸息や蒸気圧を持
たない固体電解質の開発が進められている。現在では負
極材料と正極材料に対して接着界面が完全に密着し、接
着界面の7レキシビリテイを持たすことが可能な、高分
子系材料が活発に研究されている。例えば、その高分子
系固体電解質として、ポリエチレンオキシド(PEO)
系やポリプロピレンオキシド(P P O)系1こつい
ては特公昭63−3422号の「充電可能な電気化学的
発電装置Jに提案され、ポリエチレンオキシド基、ポリ
スルホン系及びポリ塩化ビニリデン系については特公昭
50−30807号の[固体電解質フィルム」に提案さ
れ、更にN−アルコキシメチルナイロン系については特
公昭51−45797号の「半固体電解質Jに、そして
ピリノン・ピロール系については待閏昭52−4949
0号の「リチウムイオン導電性固体電解質の製法」にそ
れぞれ提案されている。そして更にポリホスファゼン系
については、ジャーナル・オプ・アメリカン・ケミカル
・ソサエティ(J。
て、リチウムを負極活物質とし、リチウムイオンを多く
受容し得る空孔を持つ電子伝導性の高い物質を正極活物
質として構成された高エネルギー密度のリチウム電池に
関して多くの提案がなされている。待に近年、小型、軽
量、薄型等の電池形態に対する要求も高まり、更に高温
環境条件下や超高真空環境条件下での適応性の要求もで
てさた。これらの要求に対応すべく、一番の問題とされ
ていた液体の電解質の改善が行われ、沸息や蒸気圧を持
たない固体電解質の開発が進められている。現在では負
極材料と正極材料に対して接着界面が完全に密着し、接
着界面の7レキシビリテイを持たすことが可能な、高分
子系材料が活発に研究されている。例えば、その高分子
系固体電解質として、ポリエチレンオキシド(PEO)
系やポリプロピレンオキシド(P P O)系1こつい
ては特公昭63−3422号の「充電可能な電気化学的
発電装置Jに提案され、ポリエチレンオキシド基、ポリ
スルホン系及びポリ塩化ビニリデン系については特公昭
50−30807号の[固体電解質フィルム」に提案さ
れ、更にN−アルコキシメチルナイロン系については特
公昭51−45797号の「半固体電解質Jに、そして
ピリノン・ピロール系については待閏昭52−4949
0号の「リチウムイオン導電性固体電解質の製法」にそ
れぞれ提案されている。そして更にポリホスファゼン系
については、ジャーナル・オプ・アメリカン・ケミカル
・ソサエティ(J。
Am、 CI+em、Soc、 )のVol、10
6の6854−8855(1984)に提案されている
。
6の6854−8855(1984)に提案されている
。
しかしこれら提案されている高分子固体電解質は、先ず
第1にイオン伝導性が実用できうるリチウム電池の電解
質用としては低すぎる息が問題である。上述提案の高分
子固体電解質で最も高いイオン伝導性を持つものでも1
05〜10’S/amである。
第1にイオン伝導性が実用できうるリチウム電池の電解
質用としては低すぎる息が問題である。上述提案の高分
子固体電解質で最も高いイオン伝導性を持つものでも1
05〜10’S/amである。
特に室温条件下では、106〜10’S/c−の低い値
を示している。更に第2の問題点として移動するカチオ
ン(L i”)の輸率が非常に低いことである。上述の
提案された高分子固体電解質では、高分子固体電解質内
に溶解した無fi リチウム塩の解離カチオン及びアニ
オンの両者が同時に正極及び負極側へ移動する、即ちパ
イアイオニツク型の固体電解質であるため、Li+の輸
率が小さくなってしまう。
を示している。更に第2の問題点として移動するカチオ
ン(L i”)の輸率が非常に低いことである。上述の
提案された高分子固体電解質では、高分子固体電解質内
に溶解した無fi リチウム塩の解離カチオン及びアニ
オンの両者が同時に正極及び負極側へ移動する、即ちパ
イアイオニツク型の固体電解質であるため、Li+の輸
率が小さくなってしまう。
このためリチウム電池として、これら提案の高分子固体
電解質を利用して構成した場合、電流密度の小さい低電
流しか得られない充放電特性の不良な電池しか得られな
い。
電解質を利用して構成した場合、電流密度の小さい低電
流しか得られない充放電特性の不良な電池しか得られな
い。
(発明が解決しようとするam>
本発明の目的は上述の問題点を改良して、小型、軽量で
充放m容量が大きく、優れた電池特性を有する全固体型
電池を提供することにある。
充放m容量が大きく、優れた電池特性を有する全固体型
電池を提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明は式 (A )u・(1(N=P(Zh) ・(
MX )vlw)で示される化合物を固体電解質とし、
正極活物質並びに負極活物質と構成して成る全固体型電
池に係る。
MX )vlw)で示される化合物を固体電解質とし、
正極活物質並びに負極活物質と構成して成る全固体型電
池に係る。
a) Aは、(1)、(II)、(I[[)、(■)の
セグメントで示されるスルホン基を有するオリゴエチレ
ンオキシポリホス77ゼン化合物及びフルオロアルキル
スルホン基を有するオリゴアルキレンオキシポリホスフ
ァゼン化合物の1種もしくは2種以上が任意に配列した
シングルアイオニツクポリマーもしくはその混合物、 0(CH2CH20)hCH,CH2CH25o、Mo
(CH2CH20)h’cH2cH2cFHcF2SO
,Mo(CH2CH2o)h′CH2CH2CFHCF
2SO1M(Rはメチル、エチル、プロピル基の単一も
しくは複合したものを示し、R゛は水素又はメチル基を
示す、11及Vk又は、h′及びに′はそれぞれエチレ
ンオキシ単位又はアルキレンオキシ単位の平均の繰り返
し数を意味し、それぞれ0≦h≦20.0≦に≦20.
0≦h°≦20.0≦に≦20の範囲の実数値をとり、
又’!t n@ 1’、 nlは3≦1 + n +
1 ’ + n ’≦200000の範囲の0以上の整
数値である。)b) uは(A)とオリゴエチレンオキ
シポリホスファゼン化合物t(N”P(Z)2)’(M
X)vlwの比を示し、0<u≦5の範囲の実数値であ
る。
セグメントで示されるスルホン基を有するオリゴエチレ
ンオキシポリホス77ゼン化合物及びフルオロアルキル
スルホン基を有するオリゴアルキレンオキシポリホスフ
ァゼン化合物の1種もしくは2種以上が任意に配列した
シングルアイオニツクポリマーもしくはその混合物、 0(CH2CH20)hCH,CH2CH25o、Mo
(CH2CH20)h’cH2cH2cFHcF2SO
,Mo(CH2CH2o)h′CH2CH2CFHCF
2SO1M(Rはメチル、エチル、プロピル基の単一も
しくは複合したものを示し、R゛は水素又はメチル基を
示す、11及Vk又は、h′及びに′はそれぞれエチレ
ンオキシ単位又はアルキレンオキシ単位の平均の繰り返
し数を意味し、それぞれ0≦h≦20.0≦に≦20.
0≦h°≦20.0≦に≦20の範囲の実数値をとり、
又’!t n@ 1’、 nlは3≦1 + n +
1 ’ + n ’≦200000の範囲の0以上の整
数値である。)b) uは(A)とオリゴエチレンオキ
シポリホスファゼン化合物t(N”P(Z)2)’(M
X)vlwの比を示し、0<u≦5の範囲の実数値であ
る。
c) ZはR(OC82CH! )y O(Rはメチ
ル、エチル、プロピル基の単一もしくは複合したもの、
yは1≦y≦30の範囲の実数値)で示される基である
。
ル、エチル、プロピル基の単一もしくは複合したもの、
yは1≦y≦30の範囲の実数値)で示される基である
。
cl) Mは■及び■族の主族又は副族、■〜■族の遷
移金属、又はランクニド元素である。
移金属、又はランクニド元素である。
e) XはC,F、SO,−1CIO,−5BF、−1
AsFa−1PF、−及びそれらの混合物からなる群か
ら選ばれるアニオンである。
AsFa−1PF、−及びそれらの混合物からなる群か
ら選ばれるアニオンである。
f)vはオリゴエチレンオキシポリホス7アゼジ〔N=
P(Z)2)と(M X )の比を示し、0.001≦
V≦5の範囲の実数値である。
P(Z)2)と(M X )の比を示し、0.001≦
V≦5の範囲の実数値である。
g) wは3≦−≦200000の範囲の整数値である
。
。
本発明ではオリゴエチレンオキシポリホス77ゼン化合
物t(N=P(Z)−) ・(MX)viaにリチウム
イオンシングルアイオニツクポリマーとしてのスルホン
基を有するオリゴエチレンオキシポリホスファゼン化合
物及びフルオロアルキルスルホン基を有するオリゴアル
キレンオキシボ、リホス77ゼン化合物の1種もしくは
2種以上を複合化せしめることにより、M+イオンの輸
率が大幅に向上し、更にイオン伝導性においても大きく
向上し、この高分子固体電解質を用いた電池は提案され
た従来のリチウム電池より、充放電効率や充放電サイク
ル特性が大幅に改善でき、更に電流密度の大幅な改善が
できることを確認した。
物t(N=P(Z)−) ・(MX)viaにリチウム
イオンシングルアイオニツクポリマーとしてのスルホン
基を有するオリゴエチレンオキシポリホスファゼン化合
物及びフルオロアルキルスルホン基を有するオリゴアル
キレンオキシボ、リホス77ゼン化合物の1種もしくは
2種以上を複合化せしめることにより、M+イオンの輸
率が大幅に向上し、更にイオン伝導性においても大きく
向上し、この高分子固体電解質を用いた電池は提案され
た従来のリチウム電池より、充放電効率や充放電サイク
ル特性が大幅に改善でき、更に電流密度の大幅な改善が
できることを確認した。
上記式中、h及びに1又はI+’及びに゛はそれぞれ0
≦11≦20、O≦に≦20及びO≦h゛≦20%O≦
に≦20である。h、k及び1,1.に1がそれぞれ2
0より大きい場合は側鎖分子のモビリティが減少し、イ
オン伝導度が大きく減少する。イオン伝導度から見ると
、これらり、 k、 I+’及びに′の値は約6〜8が
好ましい。又f、 n及び11.nlについては特に規
定はしないが、好ましくは3≦f+n+/’+n’≦2
00000が成立する0以上の整数値である。
≦11≦20、O≦に≦20及びO≦h゛≦20%O≦
に≦20である。h、k及び1,1.に1がそれぞれ2
0より大きい場合は側鎖分子のモビリティが減少し、イ
オン伝導度が大きく減少する。イオン伝導度から見ると
、これらり、 k、 I+’及びに′の値は約6〜8が
好ましい。又f、 n及び11.nlについては特に規
定はしないが、好ましくは3≦f+n+/’+n’≦2
00000が成立する0以上の整数値である。
又、Mとしては例えば、元素周期律表におけるI及び■
族の主族及び副族、■〜■族の遷移金属、及びランタニ
ド元素等から選ばれるカチオンも使用が可能である0例
えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ストロンチウム
、マグネシウム、銅、亜鉛、銀等のカチオンが例示でき
る。Uの値はOくu≦5の範囲を満足する実数値である
。又、yの値は1以上の実数値であれば本発明を満足す
るが、好ましくは30以下が良い、XはMカチオンと塩
を形成するアニオンを示しており、特に限定はないが、
好ましくはCF、SO,−1CZO,−1BF、−1A
sF、−1PF、−が選ばれ、1種もしくは2種以上の
使用が可能である。Vは0.001≦V≦5の範囲が好
ましい。Vがo、ooiより小さい場合は電池用固体電
解質として必要なイオン伝導性が得られず、5より大き
い場合はMXの固体電解質中への溶解が困難となり不均
一な固体電解質が生成し、電池性能が極端に低下する。
族の主族及び副族、■〜■族の遷移金属、及びランタニ
ド元素等から選ばれるカチオンも使用が可能である0例
えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ストロンチウム
、マグネシウム、銅、亜鉛、銀等のカチオンが例示でき
る。Uの値はOくu≦5の範囲を満足する実数値である
。又、yの値は1以上の実数値であれば本発明を満足す
るが、好ましくは30以下が良い、XはMカチオンと塩
を形成するアニオンを示しており、特に限定はないが、
好ましくはCF、SO,−1CZO,−1BF、−1A
sF、−1PF、−が選ばれ、1種もしくは2種以上の
使用が可能である。Vは0.001≦V≦5の範囲が好
ましい。Vがo、ooiより小さい場合は電池用固体電
解質として必要なイオン伝導性が得られず、5より大き
い場合はMXの固体電解質中への溶解が困難となり不均
一な固体電解質が生成し、電池性能が極端に低下する。
−は特に限定されるものではないが、本発明では3≦鱒
≦200000の範囲で使用が可能である。
≦200000の範囲で使用が可能である。
この高分子固体電解質を用いてLi+イオン伝導度並び
にLi′″イオンの輸率を測定した結果をtpJ1表に
示す。実用的な室温条件下でのイオン伝導度並びにLi
+イオンの輸率は非常に高い値を示す。
にLi′″イオンの輸率を測定した結果をtpJ1表に
示す。実用的な室温条件下でのイオン伝導度並びにLi
+イオンの輸率は非常に高い値を示す。
比較値としてJ 、Am、 Chew、 Soc、 V
ol、1066854〜6855 (1984)に記載
されているポリホスファゼンベースのみのイオン伝導度
はIQ−12〜10−フS/cIIである。
ol、1066854〜6855 (1984)に記載
されているポリホスファゼンベースのみのイオン伝導度
はIQ−12〜10−フS/cIIである。
この高分子固体電解質を用いて固体電解質層を形成する
には、この高分子固体電解質を溶解し得る非水性溶媒、
例えばテトラヒドロフラン(THE)、ジオキサン、ジ
メトキシエタン等のエーテル類、アセトン、メチルエチ
ルケトン等のケトン類、メタ7−ル、エタノール等のア
ルコール類、アセトニトリル、プロピレンカーボネート
等に溶解させ、その溶液を塗布、乾燥することにより均
質な固体電解質膜が得られる。又、溶媒を使用せず直接
、成形機もしくは注形法により膜もしくはシートを得る
こともできる。
には、この高分子固体電解質を溶解し得る非水性溶媒、
例えばテトラヒドロフラン(THE)、ジオキサン、ジ
メトキシエタン等のエーテル類、アセトン、メチルエチ
ルケトン等のケトン類、メタ7−ル、エタノール等のア
ルコール類、アセトニトリル、プロピレンカーボネート
等に溶解させ、その溶液を塗布、乾燥することにより均
質な固体電解質膜が得られる。又、溶媒を使用せず直接
、成形機もしくは注形法により膜もしくはシートを得る
こともできる。
本発明で使用し得る正極活物質としては、一般にリチウ
ム電池に使用されている正極活物質を使用すれば良いが
、好ましくは層状構造を有する化合物としてTiS2、
黒鉛、(V 205)1−X・(B)x・mH2O(た
だし、Bは金属又は半金属の酸化物、0≦X≦0.6.
0.1≦紬≦2)、又は非晶質構造を有する化合物と
してアモルファス(V 205)、−x・(B)X(た
だしBは金属又は半金属の酸化物、0≦×≦0.6)、
M o S 2、M o S 3、V、S、、L +
V s Oa、更に3次元結晶格子中に空孔を有する化
合物としてMnO2、LiMn20n、v2o、、V
、O,3等が例示できる。
ム電池に使用されている正極活物質を使用すれば良いが
、好ましくは層状構造を有する化合物としてTiS2、
黒鉛、(V 205)1−X・(B)x・mH2O(た
だし、Bは金属又は半金属の酸化物、0≦X≦0.6.
0.1≦紬≦2)、又は非晶質構造を有する化合物と
してアモルファス(V 205)、−x・(B)X(た
だしBは金属又は半金属の酸化物、0≦×≦0.6)、
M o S 2、M o S 3、V、S、、L +
V s Oa、更に3次元結晶格子中に空孔を有する化
合物としてMnO2、LiMn20n、v2o、、V
、O,3等が例示できる。
層状構造を有する化合物である(V to 1)1−x
・(B)×党鑓トI20は、アモルファス(V2O3)
、−’・(B)×材料を水に溶解させ、そのゾル液を得
るか、(V20s)+−x・(B)×の溶融液を直接水
中に注ぎ、そのゾル液を得るか、更にはバナジウムフル
コラートとB元素のフルフラートを任意に組み合わせ、
加水分解して得られるゾル液を塗布、乾燥して得られる
デル膜である。この正極活物質を用いると、薄膜状の正
極材料が得られるため、フィルム型のリチウム電池を構
成することができる。又、他の正極活物質については、
それらの1種もしくは2種以上の粉体を、そのよ*成形
するか、ポリテトラフルオロエチレン等の結合剤やアセ
チレンブラック等の電子伝導付与剤を添加混合し成形し
て、任意の形状に加工して使用することができる。又、
蒸着やスパッター法による薄膜の正極材料も使用するこ
とができる。
・(B)×党鑓トI20は、アモルファス(V2O3)
、−’・(B)×材料を水に溶解させ、そのゾル液を得
るか、(V20s)+−x・(B)×の溶融液を直接水
中に注ぎ、そのゾル液を得るか、更にはバナジウムフル
コラートとB元素のフルフラートを任意に組み合わせ、
加水分解して得られるゾル液を塗布、乾燥して得られる
デル膜である。この正極活物質を用いると、薄膜状の正
極材料が得られるため、フィルム型のリチウム電池を構
成することができる。又、他の正極活物質については、
それらの1種もしくは2種以上の粉体を、そのよ*成形
するか、ポリテトラフルオロエチレン等の結合剤やアセ
チレンブラック等の電子伝導付与剤を添加混合し成形し
て、任意の形状に加工して使用することができる。又、
蒸着やスパッター法による薄膜の正極材料も使用するこ
とができる。
本発明において負極活物質としてはLi金属、Li合金
、例えばLi−A1合金等が使用でき、その形状につい
てはペレット、箔もしくはフィルム状、更には蒸着法や
スパッターリング法により得られる堆積膜等が挙げられ
る。
、例えばLi−A1合金等が使用でき、その形状につい
てはペレット、箔もしくはフィルム状、更には蒸着法や
スパッターリング法により得られる堆積膜等が挙げられ
る。
次に本発明の電池構成の代表例を示す。第1図に示す構
成にて各々の電池構成部材を積層する。
成にて各々の電池構成部材を積層する。
特にフィルム状の全固体型リチウム電池の作製法につい
て説明する。
て説明する。
先ず、集電極材となるステンレスやニッケルのシート材
(厚さ30μ)の表面に、正極活物質として(v20
s> ・mH20f> ソtし液(V2O5としテ2w
t%の水溶液)を、刷毛にて塗布し80″Cで30分、
200℃で10分乾燥させ、密封状態にて、乾燥ArJ
’ス雰囲気のグローボックス中へ導入する。この■20
゜・eaHzOデル膜表面上に、本発明の高分子固体電
解質液(T HF中に2*t%溶解したもの)を塗布し
、THF溶媒を乾燥させる。この時、高分子電解質液を
含浸した不織布(ポリプロピレン製、ポリエチレン製、
セルロース製、もしくは無8!繊維製、例えばアルミナ
繊維、チタニアfi4i、SiO2繊維、カーボン繊維
等の1種もしくは2種以上の混抄紙)をV2O,・NH
,Oデル膜上に積層しても良い。
(厚さ30μ)の表面に、正極活物質として(v20
s> ・mH20f> ソtし液(V2O5としテ2w
t%の水溶液)を、刷毛にて塗布し80″Cで30分、
200℃で10分乾燥させ、密封状態にて、乾燥ArJ
’ス雰囲気のグローボックス中へ導入する。この■20
゜・eaHzOデル膜表面上に、本発明の高分子固体電
解質液(T HF中に2*t%溶解したもの)を塗布し
、THF溶媒を乾燥させる。この時、高分子電解質液を
含浸した不織布(ポリプロピレン製、ポリエチレン製、
セルロース製、もしくは無8!繊維製、例えばアルミナ
繊維、チタニアfi4i、SiO2繊維、カーボン繊維
等の1種もしくは2種以上の混抄紙)をV2O,・NH
,Oデル膜上に積層しても良い。
一方もう一つの負極活物質としてLi金属箔(厚さ30
μ)を負極用集電材としてのステンレスやニッケルシー
ト材(厚さ30μ)上に圧着する。そしてこれら正極材
料上に積層した高分子固体電解質側と負極材料リチウム
側を重ね合わせ、その外部との!R性を得るために封止
剤で密封する。ここでこれらの電池製作の上で加工する
工程は、乾燥空気や乾燥Arffスの雰囲気下で行うこ
とは言うまでもない。
μ)を負極用集電材としてのステンレスやニッケルシー
ト材(厚さ30μ)上に圧着する。そしてこれら正極材
料上に積層した高分子固体電解質側と負極材料リチウム
側を重ね合わせ、その外部との!R性を得るために封止
剤で密封する。ここでこれらの電池製作の上で加工する
工程は、乾燥空気や乾燥Arffスの雰囲気下で行うこ
とは言うまでもない。
(発明の効果)
本発明によれば充放電容量の少ない、小型、軽量の高エ
ネルギー密度の全固体型電池が得られる。
ネルギー密度の全固体型電池が得られる。
本発明の電池はコイン型、シート型、フィルム型、圧巻
型、デバイス一体型等の任意の形状の電池が製作でき、
又、印刷法によるプリント型電池をも得ることができ、
設計自由度の高い充放電可能な電池を得ることができる
。更に本発明の電池は全固体型であるため高温環境条件
下や超高真空環境条件下での使用が可能であるため、種
々の分野に利用できるという利点を有する。
型、デバイス一体型等の任意の形状の電池が製作でき、
又、印刷法によるプリント型電池をも得ることができ、
設計自由度の高い充放電可能な電池を得ることができる
。更に本発明の電池は全固体型であるため高温環境条件
下や超高真空環境条件下での使用が可能であるため、種
々の分野に利用できるという利点を有する。
(実 施 例)
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
尚、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではな
い、又、電池の製作加工は全て乾燥Arfrス雰囲気中
で行った。
い、又、電池の製作加工は全て乾燥Arfrス雰囲気中
で行った。
実施例1
第1図に示す構成にてフィルム状リチウム固体電池を作
製した。電池構成のための各材料並びに条件は第2表に
示す通りであり、それらの電池特性を第3表に示す、た
だし使用した高分子固体電解質は第1表に示したもので
ある。又、集電材は5US−304を使用した。又、正
極活物質の粒径は5〜0.1μφである。
製した。電池構成のための各材料並びに条件は第2表に
示す通りであり、それらの電池特性を第3表に示す、た
だし使用した高分子固体電解質は第1表に示したもので
ある。又、集電材は5US−304を使用した。又、正
極活物質の粒径は5〜0.1μφである。
各電池につき、4■と2vの間で100μAの定電流充
放電を行い、この時の各サイクルにおける電池の容量維
持率(初回の放電容量を100%とする)を測定した。
放電を行い、この時の各サイクルにおける電池の容量維
持率(初回の放電容量を100%とする)を測定した。
第
衰
(続き)
第
表
第
表
(続き)
第
表
(嶌1)
1回の放電のみ、充電はできない0回復不可。
第1図は本発明による電池の一共体例であるフィルム状
固体電池の断面概略図である。 (以 上) 出願 人 大塚化学株式会社 代 理 人 弁理士 1)村 巌 第 図 1・・・集電々極材(負極) 2・・・リチウム金属 3・・・高分子固体電解質 4・・・正極活物質 5・・・集電々極材(正極) 6・・・封止剤
固体電池の断面概略図である。 (以 上) 出願 人 大塚化学株式会社 代 理 人 弁理士 1)村 巌 第 図 1・・・集電々極材(負極) 2・・・リチウム金属 3・・・高分子固体電解質 4・・・正極活物質 5・・・集電々極材(正極) 6・・・封止剤
Claims (4)
- (1)式〔A〕u・({N=P(Z)_2〕・(MX)
v}w)で示される化合物を固体電解質とし、正極活物
質並びに負極活物質と構成して成る全固体型電池。 (a)Aは、( I )、(II)、(III)、(IV)のセグ
メントで示されるスルホン基を有するオリゴエチレンオ
キシポリホスフアゼン化合物及びフルオロアルキルスル
ホン基を有するオリゴアルキレンオキシポリホスフアゼ
ン化合物の1種もしくは2種以上が任意に配列したシン
グルアイオニツクポリマーもしくはその混合物、 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (Rはメチル、エチル、プロピル基の単一もしくは複合
したものを示し、R′は水素又はメチル基を示す、h及
びk又は、h′及びk′はそれぞれエチレンオキシ単位
又はアルキレンオキシ単位の平均の繰り返し数を意味し
、それぞれ0≦h≦20、0≦k≦20、0≦h′≦2
0、0≦k′≦20の範囲の実数値をとり、又l、n、
l′、n′は3≦l+n+l′+n′≦200000の
範囲の0以上の整数値である。)(b)uは〔A〕とオ
リゴエチレンオキシポリホスフアゼン化合物{〔N=P
(Z)_2〕・(MX)v}wの比を示し、0<u≦5
の範囲の実数値である。 (c)ZはR−(OCH_2CH_2)y−O−(Rは
メチル、エチル、プロピル基の単一もしくは複合したも
の、yは1≦y≦30の範囲の実数値)で示される基で
ある。 (d)Mは I 及びII族の主族又は副族、III〜VIII族の
遷移金属、又はランタニド元素である。 (e)XはCF_3SO_3^−、ClO_4^−、B
F_4^−、AsF_6^−、PF_6^−及びそれら
の混合物からなる群から選ばれるアニオンである。 (f)vはオリゴエチレンオキシポリホスフアゼン〔N
=P(Z)_2〕と(MX)の比を示し、0.001≦
v≦5の範囲の実数値である。 (g)wは3≦w≦200000の範囲の整数値である
。 - (2)正極活物質が層状構造を有する化合物、非晶質構
造を有する化合物又は3次元結晶格子中に空孔を有する
化合物である請求項1記載の全固体型電池。 - (3)層状構造を有する化合物がTiS_2、黒鉛、(
V_2O_5)_1−x・(B)xに・mH_2O(た
だし、Bは金属又は半金属の酸化物、0≦x≦0.6、
0.1≦m≦2)であり、非晶質構造を有する化合物が
アモルフアス(V_2O_5)_1−x・(B)x(た
だしBは金属又は半金属の酸化物、0≦x≦0.6)、
MoS_2、Mos_3、V_2S_5、LiV_3O
_6であり、3次元結晶格子中に空孔を有する化合物が
MnO_2、LiMn_2O_4、V_2O_5、V_
6O_1_3である請求項2記載の全固体型電池。 - (4)負極活物質がリチウム又はリチウム合金である請
求項1記載の全固体型電池。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1044327A JPH02223158A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 全固体型電池 |
PCT/JP1990/000208 WO1990010315A1 (en) | 1989-02-22 | 1990-02-21 | All-solid-state battery |
DE904090274T DE4090274T1 (de) | 1989-02-22 | 1990-02-21 | Feststoffbatterie |
US07/598,650 US5183716A (en) | 1989-02-22 | 1990-02-21 | All solid-state battery |
DE4090274A DE4090274C2 (ja) | 1989-02-22 | 1990-02-21 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1044327A JPH02223158A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 全固体型電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02223158A true JPH02223158A (ja) | 1990-09-05 |
Family
ID=12688408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1044327A Pending JPH02223158A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 全固体型電池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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