JPH03149764A - 固体二次電池の製造法 - Google Patents
固体二次電池の製造法Info
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- JPH03149764A JPH03149764A JP1287042A JP28704289A JPH03149764A JP H03149764 A JPH03149764 A JP H03149764A JP 1287042 A JP1287042 A JP 1287042A JP 28704289 A JP28704289 A JP 28704289A JP H03149764 A JPH03149764 A JP H03149764A
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
- H01M10/0562—Solid materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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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
本発明は固体二次電池の製造法に関する。
従来の技術
各種の電源として使われる電池のうち構成材料がすべて
固体であるいわゆる固体電池は、液漏れがなく、シたが
って高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由
で一次、二次電池ともに注目されてきた。その用途とし
て、現在のところ各種機器のメモリーバックアップ用が
中心である。
固体であるいわゆる固体電池は、液漏れがなく、シたが
って高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由
で一次、二次電池ともに注目されてきた。その用途とし
て、現在のところ各種機器のメモリーバックアップ用が
中心である。
この固体電池では、電池内でイオンを動かすための固体
電解質がとくに重要であり、ＬｉＬＬｉａＮなどのＬｉ
イオン導電性固体電解質、ＲｂＡｇｎＩｓｌ Ａｇ
Ａｇ＊０、Ａｇ ＭｏｓｓなどのＡｇ”イオン導電性
固体電解質 １（＋イオン導電性固体電解質それにＲｂ
Ｃｕ４１１．ｓＣｌｓ、ｓ、ＣｕＩＣｕ ２０ Ｍ
ｏ ＯｓなどのＣｕ令イオン導電性固体電解質などがあ
る。
電解質がとくに重要であり、ＬｉＬＬｉａＮなどのＬｉ
イオン導電性固体電解質、ＲｂＡｇｎＩｓｌ Ａｇ
Ａｇ＊０、Ａｇ ＭｏｓｓなどのＡｇ”イオン導電性
固体電解質 １（＋イオン導電性固体電解質それにＲｂ
Ｃｕ４１１．ｓＣｌｓ、ｓ、ＣｕＩＣｕ ２０ Ｍ
ｏ ＯｓなどのＣｕ令イオン導電性固体電解質などがあ
る。
また、正極用材料としてはＣｕｓ−ｔＴ ｉ Ｓ２、Ａ
ｇ＊、＋Ｔｉｓｔ、Ｃｕｓ−＋ＮｂＳｓ、Ａｇｓ、ｔＮ
ｂＳｔ、ＷＯ２それにＣｕ ｇ Ｍ ｏ ｓ Ｓ ＊−
ｚ、Ｆ ｅ ｇ Ｍ ｏ ｓ Ｓ トｚなどのシェブレ
ル相化合物があげられている。
ｇ＊、＋Ｔｉｓｔ、Ｃｕｓ−＋ＮｂＳｓ、Ａｇｓ、ｔＮ
ｂＳｔ、ＷＯ２それにＣｕ ｇ Ｍ ｏ ｓ Ｓ ＊−
ｚ、Ｆ ｅ ｇ Ｍ ｏ ｓ Ｓ トｚなどのシェブレ
ル相化合物があげられている。
一方、負極にはＣｕｌＡ ｇｌＬ ｊ 、−ｓＷＯｓそ
れに正極用と同様のシェブレル相化合物が試みられてい
る。
れに正極用と同様のシェブレル相化合物が試みられてい
る。
これら電池の製法としては他の電池同様多くの方法があ
るが、工業的に有効な一つの方法として電極活物質と結
着剤を主とする層を両面に、中央に電解質と結着剤を主
とする層を配し、加熱により一体化し、その外側に結着
剤を含む導電性の層を設け、これも加熱により一体化す
る工程があげられる。
るが、工業的に有効な一つの方法として電極活物質と結
着剤を主とする層を両面に、中央に電解質と結着剤を主
とする層を配し、加熱により一体化し、その外側に結着
剤を含む導電性の層を設け、これも加熱により一体化す
る工程があげられる。
発明が解決しようとする課題
しかし、この従来の製造では全体を一度に加熱下で加圧
一体化するので、電極層と電解質層を一体化してから導
電性層をその上に一体化するよりも工程は簡易化できが
、層が多すぎると単に加熱下で加圧しただけでは密着が
不十分な部分が生じ肝心の寿命にばらつきが生じた。
一体化するので、電極層と電解質層を一体化してから導
電性層をその上に一体化するよりも工程は簡易化できが
、層が多すぎると単に加熱下で加圧しただけでは密着が
不十分な部分が生じ肝心の寿命にばらつきが生じた。
本発明はこのような問題を解決出来る固体二次電池の製
造法を提供せんとするものである。
造法を提供せんとするものである。
課題を解決するための手段
本発明の固体二次電池の製造法は、電極材料と結着剤を
主とする層を両面に、中央に電解質と結着剤を主とする
屑を配し、その外側に結着剤を含む導電性の層を設け、
加熱により一体化する際に、全体を一度に加熱下で加圧
一体化し、結着剤の軟化点以下の温度で常圧に戻すもの
である。
主とする層を両面に、中央に電解質と結着剤を主とする
屑を配し、その外側に結着剤を含む導電性の層を設け、
加熱により一体化する際に、全体を一度に加熱下で加圧
一体化し、結着剤の軟化点以下の温度で常圧に戻すもの
である。
作用
以上の様に、電解質と結着剤を主とする層を配し、その
外側に結着剤を含む導電性の層を設け、加熱により一体
化する際に、全体を一度に加熱下で加圧一体化するので
密着が不十分な部分が生じることがない。
外側に結着剤を含む導電性の層を設け、加熱により一体
化する際に、全体を一度に加熱下で加圧一体化するので
密着が不十分な部分が生じることがない。
実施例
以下、本発明の実施例説明する。
電極材料として銅シェブレル（ＣｕｘＭｏＧＳ８）を用
い、これに加える電解質としてＲｂＣｕ４Ｉｓ−ｓＣ１
３，６を２０ｗｔ％、結着剤としてポリエチレンが７ｗ
ｔ％になるように、その熱ベンゼン溶液を加え充分撹拌
してペーストとする。
い、これに加える電解質としてＲｂＣｕ４Ｉｓ−ｓＣ１
３，６を２０ｗｔ％、結着剤としてポリエチレンが７ｗ
ｔ％になるように、その熱ベンゼン溶液を加え充分撹拌
してペーストとする。
一方、負極にも銅シェブレル（Ｃｕ ２Ｍ Ｏａ Ｓ
＊ ）を用い正極と同様に電解質Ｒｂ Ｃｕａ Ｉ ＋
、ｓＣｌ ｓ−ｒｓを２０ｗｔ％、同じ条件で結着剤を
用い充分撹拌して後、ペーストにする。
＊ ）を用い正極と同様に電解質Ｒｂ Ｃｕａ Ｉ ＋
、ｓＣｌ ｓ−ｒｓを２０ｗｔ％、同じ条件で結着剤を
用い充分撹拌して後、ペーストにする。
また、電解質としてＲｂ Ｃｕｓ Ｉ １．＆Ｃｌ ３
−５を用い、やはり同じ結着剤でペーストとする。これ
らペーストを用いて公知のドクターブレード法によりそ
れぞれ正極、負極、電解質シートを製作する。
−５を用い、やはり同じ結着剤でペーストとする。これ
らペーストを用いて公知のドクターブレード法によりそ
れぞれ正極、負極、電解質シートを製作する。
電極の厚さは０．２５ｍｍ１ 電解質の厚さは０゜１６
ｍｍとした。
ｍｍとした。
中心に電解質層その両側に正極層と負極層を配し、さら
にその外側にポリエチレン中に長さ３０〜１００μｍ１
径７〜８μｍの黒鉛繊維を分散させた市販のカーボン
フィルムを集電体として当てて、まず１７０℃に加熱し
たローラプレス機を５００Ｋｇ／ｃｍ２の条件で通して
加圧し、ただちに１３０℃に加熱したローラプレス機を
５００Ｋｇ／ｃｍ２の条件で通し、ついで１１０℃、最
後に７０℃、同圧で通して加圧一体化を終了する。これ
を径２５ｍｍのコイン状に打ち抜く。
にその外側にポリエチレン中に長さ３０〜１００μｍ１
径７〜８μｍの黒鉛繊維を分散させた市販のカーボン
フィルムを集電体として当てて、まず１７０℃に加熱し
たローラプレス機を５００Ｋｇ／ｃｍ２の条件で通して
加圧し、ただちに１３０℃に加熱したローラプレス機を
５００Ｋｇ／ｃｍ２の条件で通し、ついで１１０℃、最
後に７０℃、同圧で通して加圧一体化を終了する。これ
を径２５ｍｍのコイン状に打ち抜く。
その後０．３ｍｍ１径３０ｍｍのＣｕ板を当てて接着す
る。最後に電池周辺を、まずポリアクリル系樹脂で被覆
し、さらに常温硬化型のエポキシ樹脂をその上に塗着し
て電池を構成した。この電池をＡとする。
る。最後に電池周辺を、まずポリアクリル系樹脂で被覆
し、さらに常温硬化型のエポキシ樹脂をその上に塗着し
て電池を構成した。この電池をＡとする。
つぎに比較のために１７０℃に加熱したプレス機で５０
０Ｋｇ／ｃｍ２の条件で加圧し、そのまま常圧に戻し、
他はＡと同じ条件で製作した電池をＢとして加えた。
０Ｋｇ／ｃｍ２の条件で加圧し、そのまま常圧に戻し、
他はＡと同じ条件で製作した電池をＢとして加えた。
以上の２つの電池について、まず６０℃での充放電での
放電電圧と容量を比較した。０．５８Ｖ定電圧充電−０
，５ｍＡで０．３Ｖまでの定電流放電を行なったところ
、Ａでは平均電圧は０．４８Ｖ１放電容量は５．９ｍＡ
ｈを示したのに対して、Ｂではそれぞれ０．４７Ｖ、５
．６ｍＡｈであり、いずれもＡがやや優れていた。
放電電圧と容量を比較した。０．５８Ｖ定電圧充電−０
，５ｍＡで０．３Ｖまでの定電流放電を行なったところ
、Ａでは平均電圧は０．４８Ｖ１放電容量は５．９ｍＡ
ｈを示したのに対して、Ｂではそれぞれ０．４７Ｖ、５
．６ｍＡｈであり、いずれもＡがやや優れていた。
そこで周囲温度を７０℃で同じ充放電の条件で寿命特性
を調べた。その結果、放電容量が初期の６０％にまで劣
化するサイクル数が、Ａでは８８０〜９３０サイクルで
あったのに対して、Ｂでは７００〜７８０サイクルであ
った。この結果から明らかなようにＡが長寿命で寿命の
ばらつき少なかった。
を調べた。その結果、放電容量が初期の６０％にまで劣
化するサイクル数が、Ａでは８８０〜９３０サイクルで
あったのに対して、Ｂでは７００〜７８０サイクルであ
った。この結果から明らかなようにＡが長寿命で寿命の
ばらつき少なかった。
本実施例Ａでは電極と電解質の層が強固に圧着した状態
で電池が得られているので、充放電の過程で膨張する現
象を抑制し、比較的少ないサイクル数で容量が低下する
ことがない。
で電池が得られているので、充放電の過程で膨張する現
象を抑制し、比較的少ないサイクル数で容量が低下する
ことがない。
なお、実施例では単電池を例にして示したが、容量や電
圧を高めるために通常採用する積層構造の電池の場合に
も同じ手法を用いることができる。
圧を高めるために通常採用する積層構造の電池の場合に
も同じ手法を用いることができる。
発明の効果
以上、本発明によれば、電極材料と結着剤を主とするシ
ートを両面に、中央に電解質と結着剤を主とするシート
を配し、その外側に結着剤を含む導電性のシートを配し
、全体を一度に加熱下で加圧一体化し、結着剤の軟化点
以下の温度で常圧に戻すことにより、電池の充放電中で
の内部抵抗の増加を抑え、長寿命化が可能になる。
ートを両面に、中央に電解質と結着剤を主とするシート
を配し、その外側に結着剤を含む導電性のシートを配し
、全体を一度に加熱下で加圧一体化し、結着剤の軟化点
以下の温度で常圧に戻すことにより、電池の充放電中で
の内部抵抗の増加を抑え、長寿命化が可能になる。
Claims (3)
- （１）電極材料と結着剤を主とする層を電解質と結着剤
を主とする層の両面に電極材料と結着剤を主とする層を
配し、その外側に結着剤を含む導電性の層を配した後、
上記各層を一度に加熱下で加圧一体化し、上記結着剤の
軟化点以下の温度で常圧に戻すことを特徴とする固体二
次電池の製造法。 - （２）ローラプレス料で加圧一体化する請求項１記載の
固体二次電池の製造法。 - （３）ローラプレス料が高温から順次低温に加熱した複
数のローラプレス機で構成される請求項２記載の固体二
次電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287042A JP2780391B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 固体二次電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287042A JP2780391B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 固体二次電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149764A true JPH03149764A (ja) | 1991-06-26 |
| JP2780391B2 JP2780391B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=17712299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287042A Expired - Fee Related JP2780391B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | 固体二次電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780391B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010205449A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Nippon Zeon Co Ltd | 全固体二次電池用固体電解質層、全固体二次電池用積層体および全固体二次電池 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102088648B1 (ko) * | 2018-04-20 | 2020-03-13 | (주)티디엘 | 전고체 리튬이차전지의 제조 방법 |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP1287042A patent/JP2780391B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2780391B2 (ja) | 1998-07-30 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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