JPH0315166A - 固体電解質二次電池 - Google Patents
固体電解質二次電池Info
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- JPH0315166A JPH0315166A JP1147870A JP14787089A JPH0315166A JP H0315166 A JPH0315166 A JP H0315166A JP 1147870 A JP1147870 A JP 1147870A JP 14787089 A JP14787089 A JP 14787089A JP H0315166 A JPH0315166 A JP H0315166A
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Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
本発明は全て固体状態の面体電解質二次電池に関するも
のであも 従来の技術 面体電解質を用いた電池(上 全て固体で構戊されてい
ることか板 従来の液状電解質からなる電池と異なり漏
液の心配がなく、さらに小塁 軽東薄型化が可能なこと
か転 マイクロエレクトロニクス分野の電源として大い
にその実用化が期待されていも これまで面体電解質にはLiI、LiI−Al203、
Li=NなどのLi0伝導性面体電解質、あるいはRb
AgaIsなどのAg”伝導性面体電解質、R b
C u 4 I+.tsc ls.asc u
I −C u 20−Mo03などのCu”伝
導性面体電解質などが取り上げられていも また電極材
料としてζよ 正電極材料番ζ Li,Ag,’Cuを
インター力レーション、デインター力レーションするこ
とのできるTiS2、NbS2、Mosssなどの層間
化合物が用いられ 一六 負極材料には Li,Ag,
Cuそれに正極材料と同じMo●S●などが用いられて
いも従夾 面体電解質電池ζ友 上記電極材株 面体電
解質材料をペレット状にプレスした形で検討されてきた
しかしペレット状では硬(\ 脆八 薄型化が困難で
あるという理由か転 ポリプタジエン、スチレンーブタ
ジエン共重合体などのゴム系樹脂のトルエン溶液中に電
極材料粉太 面体電解質粉末を添加混合し 例えば公知
のドクターブレード法によりシート化す瓜 あるいはポ
リテトラフルオロエチレンなどのようなフッ素樹脂粉末
を電極材料粉夫 面体電解質粉末に添加混合し 圧力を
加えることで容易に繊維状に延伸し粒子同志を良好に結
着するというフッ素樹脂粉末の特徴を利用して圧延法に
よりシート化することで上記問題点を解決する手段が取
られてい1, 発明が解決しようとする課題 ゴム系樹脂を結着剤に用いた電楓 面体電解質シートか
ら構威された面体電解質二次電池の場色ゴム系樹脂が材
料粉末表面の一部を覆うかたちで結着剤としてはたらい
ているた取 イオン伝導怯ならびに電子伝導性が低下し
その結抵 自己放電は小さくなるものQ 反面充放電
を行なった暇電極シート内の電極活物質の利用率が低く
容量が小さくなるという問題点かあっf, 一X フッ素樹脂粉末を結着剤に用いた電楓面体電解
質シートから構威された面体電解質二次電池の場合、繊
維状にフッ素樹脂が絡み合うことで材料粉末をシート化
しているたべ ゴム系樹脂に比べて材料同志の接触が充
分保たれており、充放電を行なった阪 電極シート内の
電極活物質の利用率はゴム系樹脂に比べて高く容量も大
きくなるものQ 反面自己放電は大きくなるという問題
点がありtも 本発明は 上記従来技術の問題点に基づき、自己放電が
小さく、また電極活物質の利用率の高い面体電解質二次
電池を提供することを目的とすム課題を解決するための
手段 本発明は上記課題を解決するために 結着剤であるゴム
系樹脂と面体電解質粉末とを含有する電解質シートを、
結着剤であるフッ素樹脂粉末と面体電解質粉末などの電
極材料粉末とを含有する玉負電極シートの間に配したこ
とを特徴とする面体電解質二次電池を構成した 作 用 結着剤にフッ゛素樹脂粉末を用いて作威した正負電極シ
ートは フッ素樹脂が絡み合うことで電極材料粉末をシ
ート化しているたべ ゴム系樹脂を用いて作戊した電極
シートと比較して、電極材料粉末同志の接触が充分に保
たれており電極シート内での電極活物質と面体電解質と
の間のイオンの移動がスムーズに行なわれるという特長
を持1−末 結着剤にゴム系樹脂を用いて作威した面体
電解質シート&表 ゴム系樹脂が面体電解質粉末表面
の一部を覆うかたちで面体電解質粉末をシート化してい
るた△ フッ素樹脂粉末を用いて作戒した面体電解質シ
ートと比較して、面体電解質が持つイオン伝導性は若干
低下するものへ 自己放電の原因となる電子伝導性が小
さいという特長を持1 これらフッ素樹脂粉末用いて作威した玉 負電極シート
と、ゴム系樹脂を用いて作威した面体電解質シートを正
電極シート、面体電解質シート、負電極シートの順に重
ねてなる面体電解質二次電池(友 電極活物質の利用率
が高く、また自己放電が小さくなりtも また本発明を用いた面体電解質二次電池は 容易に製造
することができ、薄塁 大面積を有するものも得られも 実施例 第1図4上 本発明の一実施例における面体電解質二次
電池を示していも R bC uaI +.ysC l s.*sからなる
面体電解質粉末をゴム系樹脂であるポリブタジエンが1
0wt%になるように溶解させたトルエン溶液中に添加
混合し 公知のドクターブレード法により厚さが0.3
0mmになるように戒型し乾燥させることで面体電解質
シ一ト3を得1, 玉 負電極シ一トl、2(友 銅シェブレル(CusM
o*se)に 面体電解質としてR b C u4I+
.tsC l *.*sを40wt% フッ素繊樹脂
であるポリテトラフルオロエチレン粉末を10wt%の
割合で添加し これらをミキサーで乾式混合しさらにイ
ソパラフィン溶液を加え充分混練し これをローラ圧延
法によりローラ間隔を0.02mmずつ低下させながら
同一方向に圧延L0.30mmの厚さに或型し乾燥させ
ることで作或し1, この服 圧延回数が5回以下で
は繊維が充分に絡まず脆いシートができるので最低それ
以上圧延することが望まし鶏 またポリテトラフルオ口
エチレン粉末(戴 微粒子が多数集合してなる500ミ
クロン程度の二次粒子を形或したものが好ましへ次に正
負電極シ一ト1、 2の圧延方向が同一方向になるよ
うに正電極シ一ト1、面体電解質シ一ト3、負電極シ一
ト2の順に重抵 前記圧延方向と同じ方向に150℃に
加熱したローラプレス機でローラ間隔を0.02mmず
つ低下させながら全厚みが0.45mmになるまで数回
圧延することで一体化させtラ これを15X15m
m角に切断し その後両面に集電体4として、金の微粉
末を分散させた導電性接着シート、さらにその上に銅は
くをあて、 150℃に加熱した平板プレス機で500
kg/cm2の条件で加圧し接着させ、周辺部を封止材
5としてエボキシ樹脂で封止し電池を作成しt4 こ
の電池をAとすも 次に比較のために結着剤が全てゴム系樹脂のボリプタジ
エンからなる電池& また結着剤が全てフッ素樹脂のポ
リテトラフルオロエチレン粉末からなる電池Cを構或し
tも 電池Bの電極および面体電解質シート1友 ゴム系樹
脂のポリプタジエンがl Owt%になるように溶解さ
せたトルエン溶液中に電極材料粉太 面体電解質材料粉
末を電池Aと同条件で添加混合し公知のドクターブレー
ド法により作或し1, 他は電池Aと同じ条件で構戒
した また電池Cの電極および面体電解質シート(よ電極材料
粉丸 面体電解質粉末にフッ素樹脂のポリテトラフルオ
ロエチレン粉末をl Owt%の割合で添加し これら
をミキサーで乾式混合し さらにイソパラフィン溶液を
加え充分混練よ これをローラ圧延法により同一方向に
圧延し それぞれ0.30mmの厚さに或型し乾燥させ
ることで作或しf, 他は電池Aと同じ条件で構戒し
t4以上3つの電池A, & Cを用いて、充放電
容量ならびに充放電後の開路電圧の経時変化の比較を行
なっ1, 充放電条件(友 充放電レートをそれぞれ
0 .5 m As 充電終止電圧0.55V、放電
終止電圧0.3Vとしtラ 充放電後の開路電圧の経
時変化iio.55Vまで充電抵 25℃で開路状態に
して電池電圧の経時変化を記録しfQ, 第2図に1
0サイクル目の放電曲亀 第3図に開路電圧の経時変化
を示す。
のであも 従来の技術 面体電解質を用いた電池(上 全て固体で構戊されてい
ることか板 従来の液状電解質からなる電池と異なり漏
液の心配がなく、さらに小塁 軽東薄型化が可能なこと
か転 マイクロエレクトロニクス分野の電源として大い
にその実用化が期待されていも これまで面体電解質にはLiI、LiI−Al203、
Li=NなどのLi0伝導性面体電解質、あるいはRb
AgaIsなどのAg”伝導性面体電解質、R b
C u 4 I+.tsc ls.asc u
I −C u 20−Mo03などのCu”伝
導性面体電解質などが取り上げられていも また電極材
料としてζよ 正電極材料番ζ Li,Ag,’Cuを
インター力レーション、デインター力レーションするこ
とのできるTiS2、NbS2、Mosssなどの層間
化合物が用いられ 一六 負極材料には Li,Ag,
Cuそれに正極材料と同じMo●S●などが用いられて
いも従夾 面体電解質電池ζ友 上記電極材株 面体電
解質材料をペレット状にプレスした形で検討されてきた
しかしペレット状では硬(\ 脆八 薄型化が困難で
あるという理由か転 ポリプタジエン、スチレンーブタ
ジエン共重合体などのゴム系樹脂のトルエン溶液中に電
極材料粉太 面体電解質粉末を添加混合し 例えば公知
のドクターブレード法によりシート化す瓜 あるいはポ
リテトラフルオロエチレンなどのようなフッ素樹脂粉末
を電極材料粉夫 面体電解質粉末に添加混合し 圧力を
加えることで容易に繊維状に延伸し粒子同志を良好に結
着するというフッ素樹脂粉末の特徴を利用して圧延法に
よりシート化することで上記問題点を解決する手段が取
られてい1, 発明が解決しようとする課題 ゴム系樹脂を結着剤に用いた電楓 面体電解質シートか
ら構威された面体電解質二次電池の場色ゴム系樹脂が材
料粉末表面の一部を覆うかたちで結着剤としてはたらい
ているた取 イオン伝導怯ならびに電子伝導性が低下し
その結抵 自己放電は小さくなるものQ 反面充放電
を行なった暇電極シート内の電極活物質の利用率が低く
容量が小さくなるという問題点かあっf, 一X フッ素樹脂粉末を結着剤に用いた電楓面体電解
質シートから構威された面体電解質二次電池の場合、繊
維状にフッ素樹脂が絡み合うことで材料粉末をシート化
しているたべ ゴム系樹脂に比べて材料同志の接触が充
分保たれており、充放電を行なった阪 電極シート内の
電極活物質の利用率はゴム系樹脂に比べて高く容量も大
きくなるものQ 反面自己放電は大きくなるという問題
点がありtも 本発明は 上記従来技術の問題点に基づき、自己放電が
小さく、また電極活物質の利用率の高い面体電解質二次
電池を提供することを目的とすム課題を解決するための
手段 本発明は上記課題を解決するために 結着剤であるゴム
系樹脂と面体電解質粉末とを含有する電解質シートを、
結着剤であるフッ素樹脂粉末と面体電解質粉末などの電
極材料粉末とを含有する玉負電極シートの間に配したこ
とを特徴とする面体電解質二次電池を構成した 作 用 結着剤にフッ゛素樹脂粉末を用いて作威した正負電極シ
ートは フッ素樹脂が絡み合うことで電極材料粉末をシ
ート化しているたべ ゴム系樹脂を用いて作戊した電極
シートと比較して、電極材料粉末同志の接触が充分に保
たれており電極シート内での電極活物質と面体電解質と
の間のイオンの移動がスムーズに行なわれるという特長
を持1−末 結着剤にゴム系樹脂を用いて作威した面体
電解質シート&表 ゴム系樹脂が面体電解質粉末表面
の一部を覆うかたちで面体電解質粉末をシート化してい
るた△ フッ素樹脂粉末を用いて作戒した面体電解質シ
ートと比較して、面体電解質が持つイオン伝導性は若干
低下するものへ 自己放電の原因となる電子伝導性が小
さいという特長を持1 これらフッ素樹脂粉末用いて作威した玉 負電極シート
と、ゴム系樹脂を用いて作威した面体電解質シートを正
電極シート、面体電解質シート、負電極シートの順に重
ねてなる面体電解質二次電池(友 電極活物質の利用率
が高く、また自己放電が小さくなりtも また本発明を用いた面体電解質二次電池は 容易に製造
することができ、薄塁 大面積を有するものも得られも 実施例 第1図4上 本発明の一実施例における面体電解質二次
電池を示していも R bC uaI +.ysC l s.*sからなる
面体電解質粉末をゴム系樹脂であるポリブタジエンが1
0wt%になるように溶解させたトルエン溶液中に添加
混合し 公知のドクターブレード法により厚さが0.3
0mmになるように戒型し乾燥させることで面体電解質
シ一ト3を得1, 玉 負電極シ一トl、2(友 銅シェブレル(CusM
o*se)に 面体電解質としてR b C u4I+
.tsC l *.*sを40wt% フッ素繊樹脂
であるポリテトラフルオロエチレン粉末を10wt%の
割合で添加し これらをミキサーで乾式混合しさらにイ
ソパラフィン溶液を加え充分混練し これをローラ圧延
法によりローラ間隔を0.02mmずつ低下させながら
同一方向に圧延L0.30mmの厚さに或型し乾燥させ
ることで作或し1, この服 圧延回数が5回以下で
は繊維が充分に絡まず脆いシートができるので最低それ
以上圧延することが望まし鶏 またポリテトラフルオ口
エチレン粉末(戴 微粒子が多数集合してなる500ミ
クロン程度の二次粒子を形或したものが好ましへ次に正
負電極シ一ト1、 2の圧延方向が同一方向になるよ
うに正電極シ一ト1、面体電解質シ一ト3、負電極シ一
ト2の順に重抵 前記圧延方向と同じ方向に150℃に
加熱したローラプレス機でローラ間隔を0.02mmず
つ低下させながら全厚みが0.45mmになるまで数回
圧延することで一体化させtラ これを15X15m
m角に切断し その後両面に集電体4として、金の微粉
末を分散させた導電性接着シート、さらにその上に銅は
くをあて、 150℃に加熱した平板プレス機で500
kg/cm2の条件で加圧し接着させ、周辺部を封止材
5としてエボキシ樹脂で封止し電池を作成しt4 こ
の電池をAとすも 次に比較のために結着剤が全てゴム系樹脂のボリプタジ
エンからなる電池& また結着剤が全てフッ素樹脂のポ
リテトラフルオロエチレン粉末からなる電池Cを構或し
tも 電池Bの電極および面体電解質シート1友 ゴム系樹
脂のポリプタジエンがl Owt%になるように溶解さ
せたトルエン溶液中に電極材料粉太 面体電解質材料粉
末を電池Aと同条件で添加混合し公知のドクターブレー
ド法により作或し1, 他は電池Aと同じ条件で構戒
した また電池Cの電極および面体電解質シート(よ電極材料
粉丸 面体電解質粉末にフッ素樹脂のポリテトラフルオ
ロエチレン粉末をl Owt%の割合で添加し これら
をミキサーで乾式混合し さらにイソパラフィン溶液を
加え充分混練よ これをローラ圧延法により同一方向に
圧延し それぞれ0.30mmの厚さに或型し乾燥させ
ることで作或しf, 他は電池Aと同じ条件で構戒し
t4以上3つの電池A, & Cを用いて、充放電
容量ならびに充放電後の開路電圧の経時変化の比較を行
なっ1, 充放電条件(友 充放電レートをそれぞれ
0 .5 m As 充電終止電圧0.55V、放電
終止電圧0.3Vとしtラ 充放電後の開路電圧の経
時変化iio.55Vまで充電抵 25℃で開路状態に
して電池電圧の経時変化を記録しfQ, 第2図に1
0サイクル目の放電曲亀 第3図に開路電圧の経時変化
を示す。
第2図から明らかなように 電池A、電池Cの10サイ
クル目の放電容量{上 それぞれ1.02mAh,
1.05mAhであるのに対して、電池Bは0.9 0
mAhであり電池Aに比べて10%も低(ちまた第3図
から明らかなように 電池A、電池Bの50日後の開路
電圧の初期開路電圧に対する維持率は それぞれ94%
97%であるのに対して、電池Cは85%ともっとも低
かっ?,以上の結果か板 電池Aは放電性抵 自己放電
性能共に優れた特性を有してい1, 発明の効果 本発明の面体電解質二次電池ζ表 放電性姐 自己放電
性能共に優れた特性を有すん
クル目の放電容量{上 それぞれ1.02mAh,
1.05mAhであるのに対して、電池Bは0.9 0
mAhであり電池Aに比べて10%も低(ちまた第3図
から明らかなように 電池A、電池Bの50日後の開路
電圧の初期開路電圧に対する維持率は それぞれ94%
97%であるのに対して、電池Cは85%ともっとも低
かっ?,以上の結果か板 電池Aは放電性抵 自己放電
性能共に優れた特性を有してい1, 発明の効果 本発明の面体電解質二次電池ζ表 放電性姐 自己放電
性能共に優れた特性を有すん
第1図は本発明の一実施例における面体電解質二次電池
の構或断面は 第2図は同面体電解質二次電池の放電特
性を示すは 第3図は同面体電解質二次電池の開路電圧
の経時変化を示す図であも1・・・・・・正電極シート
、 2・・・・・・負電極シート、 3・・・・・・面
体電解質シート。
の構或断面は 第2図は同面体電解質二次電池の放電特
性を示すは 第3図は同面体電解質二次電池の開路電圧
の経時変化を示す図であも1・・・・・・正電極シート
、 2・・・・・・負電極シート、 3・・・・・・面
体電解質シート。
Claims (3)
- (1)結着剤であるゴム系樹脂と固体電解質粉末とを含
有する固体電解質シートを、結着剤であるフッ素樹脂粉
末と固体電解質粉末などの電極材料粉末とを含有する正
、負電極シートの間に配したことを特徴とする固体電解
質二次電池。 - (2)電極活物質が銅シェブレル構造体で、電解質が銅
イオン伝導性面体電解質である請求項1記載の面体電解
質二次電池。 - (3)固体電解質がRbCu_4I_2_+_xCl_
3_+_x(X=0.2〜0.6)系である請求項1記
載の固体電解質二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1147870A JPH0315166A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 固体電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1147870A JPH0315166A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 固体電解質二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0315166A true JPH0315166A (ja) | 1991-01-23 |
Family
ID=15440101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1147870A Pending JPH0315166A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 固体電解質二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0315166A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100659851B1 (ko) * | 2005-04-27 | 2006-12-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1147870A patent/JPH0315166A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100659851B1 (ko) * | 2005-04-27 | 2006-12-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
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