JPH0458148B2 - - Google Patents
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- JPH0458148B2 JPH0458148B2 JP17334883A JP17334883A JPH0458148B2 JP H0458148 B2 JPH0458148 B2 JP H0458148B2 JP 17334883 A JP17334883 A JP 17334883A JP 17334883 A JP17334883 A JP 17334883A JP H0458148 B2 JPH0458148 B2 JP H0458148B2
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/185—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with oxides, hydroxides or oxysalts as solid electrolytes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウムイオン導電性の固体電解質とを備え
た固体電解質電池に関するものである。
と、リチウムイオン導電性の固体電解質とを備え
た固体電解質電池に関するものである。
(ロ) 従来技術
従来のこの種電池の固体電解質としては、LiI
を主成分としこれにCaI2、Al2O3、Li2Sなどを添
加したものが一般的に用いられていた。この固体
電解質は比較的高い導電率（１〜２×10-5Ω−
１・cm−１）を示すが、分解電圧が約2.8Vと低
いため例えば正極活物質として二酸化マンガン、
三酸化モリブデン、五酸化パナジウムの如き、リ
チウム負極と組合せると電池電圧が3.0V以上に
達する物質を用いた場合、固体電解質が分解して
腐蝕性の強いヨウ素が発生し、電池罐やパツキン
グ材を腐蝕させるという問題がある。又この固体
電解質は微量の水分で容易に分解する欠点もあ
り、保存中の劣下が比較的大きいものであつた。
を主成分としこれにCaI2、Al2O3、Li2Sなどを添
加したものが一般的に用いられていた。この固体
電解質は比較的高い導電率（１〜２×10-5Ω−
１・cm−１）を示すが、分解電圧が約2.8Vと低
いため例えば正極活物質として二酸化マンガン、
三酸化モリブデン、五酸化パナジウムの如き、リ
チウム負極と組合せると電池電圧が3.0V以上に
達する物質を用いた場合、固体電解質が分解して
腐蝕性の強いヨウ素が発生し、電池罐やパツキン
グ材を腐蝕させるという問題がある。又この固体
電解質は微量の水分で容易に分解する欠点もあ
り、保存中の劣下が比較的大きいものであつた。
そこで種々の固体電解質が鋭意検討されてお
り、近年に至つてγ″−リン酸リチウム型結晶構造
を有する電解質材が提案されている。これは
Li3PO4、Li3VO4、Li2M0O4などのグループに
Li4SiO4、Li4GeO4などを固溶したものであり、
室温で約１×10-5Ω−１・cm-1の導電率を示し、
又分解電も3.0以上と高いものである。
り、近年に至つてγ″−リン酸リチウム型結晶構造
を有する電解質材が提案されている。これは
Li3PO4、Li3VO4、Li2M0O4などのグループに
Li4SiO4、Li4GeO4などを固溶したものであり、
室温で約１×10-5Ω−１・cm-1の導電率を示し、
又分解電も3.0以上と高いものである。
而して、このγ″−リン酸リチウム型結晶構造を
有する電解質材を用いて固体電解質を作成するに
際して、前記電解質材を粉末成型法で成型したと
ころ、充分な強度を有した固体電解質が得られ離
く接触抵抗が加味され導電率も10-7〜10-6Ω-1・
cm-1程度までしか上昇しなかつた。そこで本出願
人はγ″−リン酸リチウム型結晶構造を有する電解
質材を焼結して固体電解質とすることを既に提案
した（特願昭57−179493号に詳しい）。
有する電解質材を用いて固体電解質を作成するに
際して、前記電解質材を粉末成型法で成型したと
ころ、充分な強度を有した固体電解質が得られ離
く接触抵抗が加味され導電率も10-7〜10-6Ω-1・
cm-1程度までしか上昇しなかつた。そこで本出願
人はγ″−リン酸リチウム型結晶構造を有する電解
質材を焼結して固体電解質とすることを既に提案
した（特願昭57−179493号に詳しい）。
ところで本発明者等は実験検討の結果、正極活
物質と固体電解質とはその構成材料の組合せによ
つて電池特性に差異が生じることを見出した。
物質と固体電解質とはその構成材料の組合せによ
つて電池特性に差異が生じることを見出した。
(ハ) 発明の目的
本発明は正極活物質と固体電解質との構成材料
として適切な組合せを用いることによりこの種電
池の特性向上を計ることを目的とする。
として適切な組合せを用いることによりこの種電
池の特性向上を計ることを目的とする。
(ニ) 発明の構成
本発明は三酸化モリブデンを活物質とする正極
と、リチウムを活物質とする負極と、10〜60モル
％の範囲でLi2MoO4を含み且つLi4SiO4を含有す
るLi4SiO4−Li2MoO4系の電解質材を焼結した固
体電解質とを備えた固体電解質電池にある。
と、リチウムを活物質とする負極と、10〜60モル
％の範囲でLi2MoO4を含み且つLi4SiO4を含有す
るLi4SiO4−Li2MoO4系の電解質材を焼結した固
体電解質とを備えた固体電解質電池にある。
(ホ) 実施例
実施例 １
Li4SiO4−Li2MoO4系電解質材を次のように調
製した。
製した。
即ち、炭酸リチウムLi2MoO3、シリカSiO2及
び三酸化モリブデンMoO3をモル比で７：３：１
の比率で秤取し、充分粉砕・混合後、空気中にお
いて700℃で50時間反応させ冷却後粉砕して電解
質材とする。
び三酸化モリブデンMoO3をモル比で７：３：１
の比率で秤取し、充分粉砕・混合後、空気中にお
いて700℃で50時間反応させ冷却後粉砕して電解
質材とする。
正極合剤として三酸化モリブデンMoO3に前記
電解質材を20重量％添加混合したものを用いた。
電解質材を20重量％添加混合したものを用いた。
電池は次のようにして作製した。
即ち、まず電解質材と正極合剤とを順次成型金
型内に充填し、同時に10.0mmφのペレツト状に成
型し、この成型物を空気中において650℃で３時
間焼結したのち冷却する。ついで固体電解質側に
リチウム負極を圧着して直径11.5mmφ、高さ2.0
mmのボタン型電池Ａを得る。
型内に充填し、同時に10.0mmφのペレツト状に成
型し、この成型物を空気中において650℃で３時
間焼結したのち冷却する。ついで固体電解質側に
リチウム負極を圧着して直径11.5mmφ、高さ2.0
mmのボタン型電池Ａを得る。
実施例 ２
実施例１におけるLi4SiO4−Li2MoO4系電解質
材に更にLiClを添加したものを電解質材とし、そ
の他は実施例１と同様の方法でボタン型電池Ｂを
得る。
材に更にLiClを添加したものを電解質材とし、そ
の他は実施例１と同様の方法でボタン型電池Ｂを
得る。
比較例 １
電解質材としてLi4SiO4−Li3VO4系電解質材を
用いることを除いて他は実施例１と同様の方法で
ボタン型電池Ｃを得た。
用いることを除いて他は実施例１と同様の方法で
ボタン型電池Ｃを得た。
第１図及び第２図は電池特性比較図であり、第
１図は電流−電圧特性図、第２図は室温下におい
て270KΩ負荷での放電特性図である。
１図は電流−電圧特性図、第２図は室温下におい
て270KΩ負荷での放電特性図である。
(ヘ) 発明の効果
第１図及び第２図より本発明電池Ａ，Ｂは比較
電池Ｃに比して電池特性が向上していることがわ
かる。
電池Ｃに比して電池特性が向上していることがわ
かる。
この理由は、本発明電池では正極活物質として
用いたMoO3と固体電解質材として用いた
Li4SiO4−Li2MoO4系が共通成分を含むため正極
と固体電解質との界面のなじみが良く接触抵抗が
減じられるためであると考えられる。
用いたMoO3と固体電解質材として用いた
Li4SiO4−Li2MoO4系が共通成分を含むため正極
と固体電解質との界面のなじみが良く接触抵抗が
減じられるためであると考えられる。
又、本発明電池Ａ，ＢのうちＢの方が特性に優
れるのは、Ｂにおいて電解質材に添加したLiClが
固体電解質の作成に際しての焼結時に融解して焼
結性の向上に好影響を与えるためであると考えら
れる。
れるのは、Ｂにおいて電解質材に添加したLiClが
固体電解質の作成に際しての焼結時に融解して焼
結性の向上に好影響を与えるためであると考えら
れる。
即ち、実施例において固体電解質の原料組成
は、Li2CO3：SiO2：MoO3＝７：３：１であり、
これはLi4SiO4：Li2MoO4＝75：25に相当する。
但し、Li4SiO4−Li2MoO4系においてLi2MoO4が
10〜60モル％の範囲ならば良好な特性を示すこと
を確認した。
は、Li2CO3：SiO2：MoO3＝７：３：１であり、
これはLi4SiO4：Li2MoO4＝75：25に相当する。
但し、Li4SiO4−Li2MoO4系においてLi2MoO4が
10〜60モル％の範囲ならば良好な特性を示すこと
を確認した。
第１図及び第２図は本発明電池と比較電池との
電池特性比較図を示し、第１図は電流−電圧特性
図、第２図は放電特性図である。 Ａ，Ｂ……本発明電池、Ｃ……比較電池。
電池特性比較図を示し、第１図は電流−電圧特性
図、第２図は放電特性図である。 Ａ，Ｂ……本発明電池、Ｃ……比較電池。
Claims (1)
- １ 三酸化モリブデンを活物質とする正極と、リ
チウムを活物質とする負極と、10〜60モル％の範
囲でLi2MoO4を含み且つLi2SiO4を含有する
Li4SiO4−Li2MoO4系の電解質材を焼結した固体
電解質とを備えた固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17334883A JPS6065468A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17334883A JPS6065468A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065468A JPS6065468A (ja) | 1985-04-15 |
| JPH0458148B2 true JPH0458148B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=15958744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17334883A Granted JPS6065468A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065468A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110165303B (zh) * | 2019-06-10 | 2022-04-26 | 南京理工大学北方研究院 | 二次电池及其制备方法、用电设备 |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17334883A patent/JPS6065468A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6065468A (ja) | 1985-04-15 |
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