JPH04248275A - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
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- JPH04248275A JPH04248275A JP3023969A JP2396991A JPH04248275A JP H04248275 A JPH04248275 A JP H04248275A JP 3023969 A JP3023969 A JP 3023969A JP 2396991 A JP2396991 A JP 2396991A JP H04248275 A JPH04248275 A JP H04248275A
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- solvent
- electrolyte battery
- batteries
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- Pending
Links
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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
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子固体電解質を用
いた電池、特にリチウム電池に関するものである。
いた電池、特にリチウム電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、リチウム電池はエネルギー密度が
高いため注目され、液体電解質を用いたリチウム電池が
実用化されている。また、近年、高分子固体電解質を用
いたリチウム電池の研究開発が活発である。高分子固体
電解質を用いたリチウム電池は、エネルギー密度が高い
という特長を有している。更に液体電解質を用いた電池
では得られない、耐漏液性、高い安全性及び長寿命化を
達成できるという特長もある。
高いため注目され、液体電解質を用いたリチウム電池が
実用化されている。また、近年、高分子固体電解質を用
いたリチウム電池の研究開発が活発である。高分子固体
電解質を用いたリチウム電池は、エネルギー密度が高い
という特長を有している。更に液体電解質を用いた電池
では得られない、耐漏液性、高い安全性及び長寿命化を
達成できるという特長もある。
【０００３】しかし、従来の高分子固体電解質を用いた
リチウム電池は、電解質の電導度が低く、実用に耐え得
る程度の放電性能が得られないという欠点があった。こ
の対策として、高分子固体電解質に可塑剤として溶剤を
添加することが提案されている。この溶剤の添加により
高分子固体電解質の電導度は向上する。
リチウム電池は、電解質の電導度が低く、実用に耐え得
る程度の放電性能が得られないという欠点があった。こ
の対策として、高分子固体電解質に可塑剤として溶剤を
添加することが提案されている。この溶剤の添加により
高分子固体電解質の電導度は向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この溶剤の添
加によって高分子固体電解質の電導度は向上するが、逆
に強度が低下するという問題点がある。このため高分子
電解質が損傷しやすくなり、電池に用いた際に内部短絡
等の原因となる。また、溶剤を添加しない従来の高分子
固体電解質に比べて、リチウムのデンドライトの生成が
大きく、弾力性が低いため、特に正極側に求められる緊
圧が得られず、充放電サイクル寿命が短いという欠点も
ある。
加によって高分子固体電解質の電導度は向上するが、逆
に強度が低下するという問題点がある。このため高分子
電解質が損傷しやすくなり、電池に用いた際に内部短絡
等の原因となる。また、溶剤を添加しない従来の高分子
固体電解質に比べて、リチウムのデンドライトの生成が
大きく、弾力性が低いため、特に正極側に求められる緊
圧が得られず、充放電サイクル寿命が短いという欠点も
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決し、実用に耐え得る充放電サイクル性能を有し、安
全性が高く、サイクル寿命の長い高分子固体電解質電池
を提供せんとするものである。
解決し、実用に耐え得る充放電サイクル性能を有し、安
全性が高く、サイクル寿命の長い高分子固体電解質電池
を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、高分子固体電
解質の少なくとも一方の表面部に溶剤を含まない層、又
は溶剤の含有量が少ない層を設けた固体電解質電池であ
る。
解質の少なくとも一方の表面部に溶剤を含まない層、又
は溶剤の含有量が少ない層を設けた固体電解質電池であ
る。
【０００７】
【作 用】本発明は、高分子固体電解質の少なくとも
一方の表面部に溶剤を含まない層、又は溶剤の含有量が
少ない層を設けているため、高分子固体電解質の強度を
高くでき、且つ負極におけるリチウムのデンドライトの
生成を抑制でき、また正極、負極に対する緊圧を高く設
定できる。また、高分子固体電解質の中央部は溶剤を含
んでいるため、高い電導度を達成できる。従って、高分
子固体電解質全体として、高い強度と高い電導度得るこ
とができる。
一方の表面部に溶剤を含まない層、又は溶剤の含有量が
少ない層を設けているため、高分子固体電解質の強度を
高くでき、且つ負極におけるリチウムのデンドライトの
生成を抑制でき、また正極、負極に対する緊圧を高く設
定できる。また、高分子固体電解質の中央部は溶剤を含
んでいるため、高い電導度を達成できる。従って、高分
子固体電解質全体として、高い強度と高い電導度得るこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【０００９】（実施例１）図１は、本発明のフィルム状
高分子固体電解質電池の断面図である。また、図２は、
図１のＡ部の拡大図である。
高分子固体電解質電池の断面図である。また、図２は、
図１のＡ部の拡大図である。
【００１０】ここで、１はリチウム負極、２は高分子固
体電解質からなる隔離層、３は例えば活物質Ｔｉ Ｓ２
、導伝性カーボンブラック及び高分子固体電解質の混
合物からなる正極、４はステンレス等の金属箔からなる
パッケージ兼集電体、５は変性ポリプロピレン等の熱融
着性樹脂からなるシール材である。
体電解質からなる隔離層、３は例えば活物質Ｔｉ Ｓ２
、導伝性カーボンブラック及び高分子固体電解質の混
合物からなる正極、４はステンレス等の金属箔からなる
パッケージ兼集電体、５は変性ポリプロピレン等の熱融
着性樹脂からなるシール材である。
【００１１】高分子固体電解質は、例えば過塩素酸リチ
ウムを溶解させたエチレンオキシドとプロピレンオキシ
ドの共重合物からなる。また、正極３は、未架橋高分子
を活物質及び導電剤と混合した後、集電体上に塗布し、
架橋させる。
ウムを溶解させたエチレンオキシドとプロピレンオキシ
ドの共重合物からなる。また、正極３は、未架橋高分子
を活物質及び導電剤と混合した後、集電体上に塗布し、
架橋させる。
【００１２】隔離層２は図２で示した如く、三層構造と
なっている。隔離層２が正極３及び負極１と接する表面
部２−１は、上記共重合物にリチウム塩を溶解させたも
のの架橋体からなる。また、この表面部２−１は、溶剤
を含まないか、又は中央部２−２に比べて溶剤の含有量
を少なくしてある。また、隔離層２の中央部２−２は、
前記共重合物に対して２０〜６０ｗｔ％の溶剤、例えば
プロプレンカーボネイトが添加されている。
なっている。隔離層２が正極３及び負極１と接する表面
部２−１は、上記共重合物にリチウム塩を溶解させたも
のの架橋体からなる。また、この表面部２−１は、溶剤
を含まないか、又は中央部２−２に比べて溶剤の含有量
を少なくしてある。また、隔離層２の中央部２−２は、
前記共重合物に対して２０〜６０ｗｔ％の溶剤、例えば
プロプレンカーボネイトが添加されている。
【００１３】（実施例２）図３は、本発明のフィルム状
高分子固体電解質電池の他の実施例を示す要部拡大断面
図である。
高分子固体電解質電池の他の実施例を示す要部拡大断面
図である。
【００１４】基本的な構成は実施例１とほぼ同じである
が、本実施例では溶剤を含まないか、又はその含有量が
少ない前記表面部２−１を負極１に接する面にのみ設け
て、二層構造となっている点のみが実施例１と異なる。
が、本実施例では溶剤を含まないか、又はその含有量が
少ない前記表面部２−１を負極１に接する面にのみ設け
て、二層構造となっている点のみが実施例１と異なる。
【００１５】（比較例１）図４は、従来のフィルム状高
分子固体電解質電池の要部拡大断面図である。基本的な
構成は、実施例１と同じであるが、隔離層２の高分子固
体電解質は溶剤を全体に含む単一層からなる点が実施例
１と異なる。
分子固体電解質電池の要部拡大断面図である。基本的な
構成は、実施例１と同じであるが、隔離層２の高分子固
体電解質は溶剤を全体に含む単一層からなる点が実施例
１と異なる。
【００１６】（比較例２）基本的な構成は、比較例１と
同じであるが、隔離層２の高分子固体電解質には全く溶
剤を含まない単一層からなる点が比較例１と異なるフイ
ルム状高分子固体電解質電池を構成した。
同じであるが、隔離層２の高分子固体電解質には全く溶
剤を含まない単一層からなる点が比較例１と異なるフイ
ルム状高分子固体電解質電池を構成した。
【００１７】次に上記実施例１、２及び比較例１、２で
構成した電池を用いて以下の性能試験を行なった。
構成した電池を用いて以下の性能試験を行なった。
【００１８】（１）初期放電性能試験
実施例１、２及び比較例１、２の電池を常温で１０時間
率で放電したところ、実施例１、２及び比較例１の電池
は定格の放電容量を示したが、比較例２の電池は３０％
の容量しか得られなかった。
率で放電したところ、実施例１、２及び比較例１の電池
は定格の放電容量を示したが、比較例２の電池は３０％
の容量しか得られなかった。
【００１９】（２）充放電サイクル性能試験実施例１、
２及び比較例１の電池を用いて１０時間率の充放電サイ
クル性能試験を行なったところ、実施例１、２の電池は
１００サイクル経過後も容量低下が認められなかったが
、比較例１の電池では１００サイクル経過後、容量は初
期の１／２程度に低下した。
２及び比較例１の電池を用いて１０時間率の充放電サイ
クル性能試験を行なったところ、実施例１、２の電池は
１００サイクル経過後も容量低下が認められなかったが
、比較例１の電池では１００サイクル経過後、容量は初
期の１／２程度に低下した。
【００２０】（３）耐押圧試験
実施例１、２及び比較例１、２の電池に対し５ｋｇ／ｃ
ｍ２ の圧力を加えたところ、実施例１、２及び比較例
２の電池は異常が発生しなかったのに対し、比較例１の
電池では隔離層２の損傷とみられる内部短絡が発生した
。
ｍ２ の圧力を加えたところ、実施例１、２及び比較例
２の電池は異常が発生しなかったのに対し、比較例１の
電池では隔離層２の損傷とみられる内部短絡が発生した
。
【００２１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の固体電解質電池
は、初期放電性能、充放電サイクル性能及び安全性の面
から極めて優れた電池を提供するもので、その工業的価
値は大である。
は、初期放電性能、充放電サイクル性能及び安全性の面
から極めて優れた電池を提供するもので、その工業的価
値は大である。
【図１】本発明のフィルム状高分子固体電解質電池の断
面図である。
面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】本発明のフィルム状高分子固体電解質電池の他
の実施例を示す要部拡大断面図である。
の実施例を示す要部拡大断面図である。
【図４】従来のフィルム状高分子固体電解質電池の要部
拡大断面図である。
拡大断面図である。
１ リチウム負極
２ 隔離層
２−１ 隔離層の表面部
２−２ 隔離層の中央部
３ 正極
４ パッケージ兼集電体
５ シール材
Claims (1)
- 【請求項１】 高分子固体電解質の少なくとも一方の
表面部に溶剤を含まない層、又は溶剤の含有量が少ない
層を設けたことを特徴とする固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023969A JPH04248275A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3023969A JPH04248275A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04248275A true JPH04248275A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=12125383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3023969A Pending JPH04248275A (ja) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04248275A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0558755A1 (en) * | 1991-08-21 | 1993-09-08 | Yuasa Corporation | Lithium secondary battery |
-
1991
- 1991-01-23 JP JP3023969A patent/JPH04248275A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0558755A1 (en) * | 1991-08-21 | 1993-09-08 | Yuasa Corporation | Lithium secondary battery |
| EP0558755A4 (ja) * | 1991-08-21 | 1994-01-19 | Yuasa Battery Co., Ltd. |
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