JPH0460303B2 - - Google Patents
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- JPH0460303B2 JPH0460303B2 JP59016861A JP1686184A JPH0460303B2 JP H0460303 B2 JPH0460303 B2 JP H0460303B2 JP 59016861 A JP59016861 A JP 59016861A JP 1686184 A JP1686184 A JP 1686184A JP H0460303 B2 JPH0460303 B2 JP H0460303B2
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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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
(イ) 産業上の利用分野
本発明はリチウムを負極活物質として用いる固
体電解質電池に係り、特に固体電解質の改良に関
するものである。 (ロ) 従来技術 従来、この種電池の固体電解質としては例えば
特公昭56−9785号に開示されているように、LiI
或はLiIを主成分としこれにAl2O3やLiOHなどを
添加したものが知られている。このうちLiI−
Al2O3系はLiIとAl2O3とを混合後、LiIの融点以
上に加熱しAl2O3の表面をLiIで被覆した状態と
して得られるものであり、その導電率は1.2×
10-5s／cm（25℃）と比較的高いものである。 しかしながら、このLiI−Al2O3系固体電解質
は長時間或は高温下で保存するとLiIが分解して
ヨウ素が解離するという欠点がある。このヨウ素
の解離により固体電解質の導電率が低下すると共
に解離したヨウ素によつて端子部材などの導電部
材が腐食され電池性能の劣化を招く。 (ハ) 発明の目的 本発明の目的とするところは、長時間或いは高
温下で保存してもLiIの分解が抑制された安定な
固体電解質を用い、固体電解質電池の保存特性を
改善することにある。 (ニ) 発明の構成 本発明は正極と、リチウム負極と、ヨウ化リチ
ウム（LiI）に、Li3PO4、Li3AsO4、Li2CO3、
Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、Li5AlO4、
Li3VO4、LiNbO3及びLiTaO3からなる郡から選
択された少なくとも一種の酸素酸金属塩を添加し
たるリチウムイオン導電性固体電解質解質とより
なる固体電解質電池にある。 (ホ) 実施例 以下本発明の実施例につき詳述する。 固体電解質の作成； 作成例 １ （２成分系） 主成分であるLiIの添加物としてLi3PO4、
Li3AsO4、Li2CO3、Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、
Li5AlO4、Li3VO4、LiNbO3、及びLiTaO3を選
び、いずれも50重量％を添加して固体電解質材を
作成した。 ここでLi3PO4、Li2CO3、LiNbO3、及び
LiTaO3は市販試薬を用い、又Li3AsO4、
Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、Li5AlO4及び
Li3VO4は夫々AsO5、SiO2、GeO2、B2O3、Al
（OH）3及びV2O5にLi2CO3を所要の比率で混合し
900℃で焼成し合成して使用した。原料はすべて
400メツシユのふるいを通過させて用いた。 固体電解質の合成はLiIと上記添加物を混合し、
この混合物を石英ガラス管に真空封入し550℃で
５時間加熱する。ついで生成物を粉砕した後、粉
体を加圧成型してペレツト状の固体電解質を得
る。第１表は各種組成における固体電解質の導電
率を示す。 作成分 ２ （３成分系） 主成分であるLiIの添加物として２種の酸素酸
リチウム塩の固溶体の中からγ〓−Li3PO4型結晶
構造をとるものを選んで使用した。使用した添加
物はLi4SiO4−Li3PO4、Li4SiO4−Li3VO4、
Li4GeO4−Li3PO4、Li4GeO4−Li3VO4、Li4GeO4
−Li2ZnGeO4及びLi4SiO4−Li5AlO4の各固溶体
である。両成分の比はほぼ50：50（モル比）にな
るようにした。固体電解質の合成に際しては作成
例１と同様の方法でペレツト状の固体電解質を得
る。第２表は各種組成における固体電解質の導電
率を示す。
体電解質電池に係り、特に固体電解質の改良に関
するものである。 (ロ) 従来技術 従来、この種電池の固体電解質としては例えば
特公昭56−9785号に開示されているように、LiI
或はLiIを主成分としこれにAl2O3やLiOHなどを
添加したものが知られている。このうちLiI−
Al2O3系はLiIとAl2O3とを混合後、LiIの融点以
上に加熱しAl2O3の表面をLiIで被覆した状態と
して得られるものであり、その導電率は1.2×
10-5s／cm（25℃）と比較的高いものである。 しかしながら、このLiI−Al2O3系固体電解質
は長時間或は高温下で保存するとLiIが分解して
ヨウ素が解離するという欠点がある。このヨウ素
の解離により固体電解質の導電率が低下すると共
に解離したヨウ素によつて端子部材などの導電部
材が腐食され電池性能の劣化を招く。 (ハ) 発明の目的 本発明の目的とするところは、長時間或いは高
温下で保存してもLiIの分解が抑制された安定な
固体電解質を用い、固体電解質電池の保存特性を
改善することにある。 (ニ) 発明の構成 本発明は正極と、リチウム負極と、ヨウ化リチ
ウム（LiI）に、Li3PO4、Li3AsO4、Li2CO3、
Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、Li5AlO4、
Li3VO4、LiNbO3及びLiTaO3からなる郡から選
択された少なくとも一種の酸素酸金属塩を添加し
たるリチウムイオン導電性固体電解質解質とより
なる固体電解質電池にある。 (ホ) 実施例 以下本発明の実施例につき詳述する。 固体電解質の作成； 作成例 １ （２成分系） 主成分であるLiIの添加物としてLi3PO4、
Li3AsO4、Li2CO3、Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、
Li5AlO4、Li3VO4、LiNbO3、及びLiTaO3を選
び、いずれも50重量％を添加して固体電解質材を
作成した。 ここでLi3PO4、Li2CO3、LiNbO3、及び
LiTaO3は市販試薬を用い、又Li3AsO4、
Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、Li5AlO4及び
Li3VO4は夫々AsO5、SiO2、GeO2、B2O3、Al
（OH）3及びV2O5にLi2CO3を所要の比率で混合し
900℃で焼成し合成して使用した。原料はすべて
400メツシユのふるいを通過させて用いた。 固体電解質の合成はLiIと上記添加物を混合し、
この混合物を石英ガラス管に真空封入し550℃で
５時間加熱する。ついで生成物を粉砕した後、粉
体を加圧成型してペレツト状の固体電解質を得
る。第１表は各種組成における固体電解質の導電
率を示す。 作成分 ２ （３成分系） 主成分であるLiIの添加物として２種の酸素酸
リチウム塩の固溶体の中からγ〓−Li3PO4型結晶
構造をとるものを選んで使用した。使用した添加
物はLi4SiO4−Li3PO4、Li4SiO4−Li3VO4、
Li4GeO4−Li3PO4、Li4GeO4−Li3VO4、Li4GeO4
−Li2ZnGeO4及びLi4SiO4−Li5AlO4の各固溶体
である。両成分の比はほぼ50：50（モル比）にな
るようにした。固体電解質の合成に際しては作成
例１と同様の方法でペレツト状の固体電解質を得
る。第２表は各種組成における固体電解質の導電
率を示す。
【表】
【表】
【表】
第１図は本発明固体電解質のうち試料番号１，
２，３，１１及び１４の固体電解質と従来のLiI
−Al2O3系固体電解質ａとを90℃で保存した時の
保存期間と20℃での導電率との関係を示す。 電池の作成； 負極としてリチウム圧延板を所定寸法（厚み
0.5mm、直径10.0mmφ）に打抜いたものを使用し、
正極にはPbI2粉末に20重量％のPb粉末を添加し
た正極合剤を使用した。 電池の作成に際しては、正極合剤300mg、固体
電解質材70mgを順次直径10.0mmφの金型に充填し
て成型し、得られた成型体の固体電解質側に上記
負極を圧着して電池とする。 第２図は本発明固体電解質のうち試料番号１，
２，３，１１及び１４の固体電解質を夫々用いて
組立た電池と、従来のLiI−Al2O3系固体電解質
ａを用いて組立た電池とを80℃下、負荷1MΩで
放電した時の放電特性を示す。 (ヘ) 発明の効果 第１図及び第２図より明白なるように、本発明
による固体解質は高温保存後においても導電率の
劣化はほとんど認められず、依つてこの固体電解
質を用いれば電池特性を大幅に改善することがで
きる。 尚、本発明による固体電解質が高温保存後にお
いても導電率が劣化しないのはヨウ化リチウムと
酸素酸金属塩との結合が強固であるためと考えら
れる。
２，３，１１及び１４の固体電解質と従来のLiI
−Al2O3系固体電解質ａとを90℃で保存した時の
保存期間と20℃での導電率との関係を示す。 電池の作成； 負極としてリチウム圧延板を所定寸法（厚み
0.5mm、直径10.0mmφ）に打抜いたものを使用し、
正極にはPbI2粉末に20重量％のPb粉末を添加し
た正極合剤を使用した。 電池の作成に際しては、正極合剤300mg、固体
電解質材70mgを順次直径10.0mmφの金型に充填し
て成型し、得られた成型体の固体電解質側に上記
負極を圧着して電池とする。 第２図は本発明固体電解質のうち試料番号１，
２，３，１１及び１４の固体電解質を夫々用いて
組立た電池と、従来のLiI−Al2O3系固体電解質
ａを用いて組立た電池とを80℃下、負荷1MΩで
放電した時の放電特性を示す。 (ヘ) 発明の効果 第１図及び第２図より明白なるように、本発明
による固体解質は高温保存後においても導電率の
劣化はほとんど認められず、依つてこの固体電解
質を用いれば電池特性を大幅に改善することがで
きる。 尚、本発明による固体電解質が高温保存後にお
いても導電率が劣化しないのはヨウ化リチウムと
酸素酸金属塩との結合が強固であるためと考えら
れる。
第１図は本発明に係る固体電解質と従来の固体
電解質との保存期間と20℃での導電率との関係を
示す図、第２図は本発明電池と従来電池との放電
特性比較図である。
電解質との保存期間と20℃での導電率との関係を
示す図、第２図は本発明電池と従来電池との放電
特性比較図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 正極と、リチウム負極と、リチウムイオン導
電性固体電解質とを備えるものであつて、前記固
体電解質がヨウ化リチウム（LiI）に、Li3PO4、
Li3AsO4、Li2CO3、Li4SiO4、Li4GeO4、Li3BO3、
Li5AlO4、Li3VO4、LiNbO3及びLiTaO3からな
る群から選択された少なくとも一種の酸素酸金属
塩を添加したものであることを特徴とする固体電
解質電池。 ２ 前記酸素酸塩が、γ〓−Li3PO4型結晶構造を
とるものである特許請求の範囲第１項記載の固体
電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1686184A JPS60160570A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1686184A JPS60160570A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60160570A JPS60160570A (ja) | 1985-08-22 |
| JPH0460303B2 true JPH0460303B2 (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=11927996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1686184A Granted JPS60160570A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60160570A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217826A (en) * | 1990-07-31 | 1993-06-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium-ion conducting solid electrolyte |
| US5312623A (en) * | 1993-06-18 | 1994-05-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High temperature, rechargeable, solid electrolyte electrochemical cell |
| KR100705262B1 (ko) * | 2004-12-07 | 2007-04-09 | 주식회사 엘지화학 | 산소 음이온을 포함하는 비수계 전해액 및 이를 이용한리튬 이차 전지 |
| JP5919673B2 (ja) * | 2011-08-10 | 2016-05-18 | 株式会社豊田中央研究所 | 固体電解質及びその製造方法 |
| WO2017004166A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | Otis Elevator Company | Lithium-ion battery charging system for a battery powered elevator system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389947A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-08 | Exxon Research Engineering Co | New solid electrolyte composition and electric cell |
| JPS5533564A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-08 | Kiyoto Furuya | Device that obtain heat from sun's ray |
| JPS58111201A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-02 | 三洋電機株式会社 | リチウムイオン導電性固体電解質 |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP1686184A patent/JPS60160570A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389947A (en) * | 1977-01-18 | 1978-08-08 | Exxon Research Engineering Co | New solid electrolyte composition and electric cell |
| JPS5533564A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-08 | Kiyoto Furuya | Device that obtain heat from sun's ray |
| JPS58111201A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-07-02 | 三洋電機株式会社 | リチウムイオン導電性固体電解質 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60160570A (ja) | 1985-08-22 |
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| JPH0320861B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |