JPH05101848A - 全固体二次電池 - Google Patents

全固体二次電池

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JPH05101848A
JPH05101848A JP3290341A JP29034191A JPH05101848A JP H05101848 A JPH05101848 A JP H05101848A JP 3290341 A JP3290341 A JP 3290341A JP 29034191 A JP29034191 A JP 29034191A JP H05101848 A JPH05101848 A JP H05101848A
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JP
Japan
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polymer
solid
electrolyte
positive electrode
secondary battery
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Application number
JP3290341A
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English (en)
Inventor
Morihiko Matsumoto
守彦 松本
Toshihiro Ichino
敏弘 市野
Shigeo Sugihara
茂雄 杉原
Shigeto Okada
重人 岡田
Takahisa Masashiro
尊久 正代
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH05101848A publication Critical patent/JPH05101848A/ja
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高電圧、大容量でかつ、充放電特性、安全性
に優れた全固体二次電池を提供する。 【構成】 負極、高分子固体電解質、正極からなる全固
体二次電池において、高分子固体電解質が、高分子マト
リクスと金属塩電解液を主成分とし、更に高分子マトリ
クス中に極性有機成分を共有結合によって含むものであ
り、かつ高分子マトリクスと金属塩電解液が相分離し、
該極性有機成分が高分子マトリクスと金属塩電解液の相
互分散を安定させていること、並びに正極が、電池正極
活物質微粒子及び電子伝導体を該高分子固体電解質中に
分散した正極シートである全固体二次電池。 【効果】 全固体二次電池の特性向上を達成できる利点
がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、リチウム固体二
次電池などの高エネルギー密度固体二次電池に関する。
詳細には高電圧、大容量でかつ、充放電特性、安全性に
優れた全固体二次電池に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、小型、携帯電子機器用の電源とし
て、高エネルギー密度を有する電池のニーズが高まって
いる。このようなニーズを満たす電池の代表的なものと
して、アルカリ金属、特にリチウムを負極に使った電池
が挙げられる。現在リチウム電池は、電解質にリチウム
塩を溶解した有機電解液を用いているため、液漏れ、デ
ンドライトショートなど、安全面での信頼性が十分とは
いえない。このため無機物や高分子でできた固体電解質
を用いた、全固体型の電池の実現が期待されている。中
でも電解質に高分子固体電解質を、また正極にイオン伝
導性のある高分子固体電解質をバインダーとする正極シ
ートを用いて構成される固体電池は、大面積化が容易で
大容量の電池が実現可能であることや、作製法が比較的
簡易であることから、近年盛んに検討が進められてい
る。このような高分子固体電解質には従来、ポリエチレ
ンオキシド(PEO)等のポリエーテル化合物中に金属
塩を溶解させた系が盛んに研究されてきたが〔例えば、
渡辺、緒方、金属表面技術、第37巻、第5号、第21
4〜221頁(1986)参照〕、室温付近において1
-4S/cm以上のイオン伝導率を発現することは不可能
であった。また近年、極性高分子に金属塩電解質溶液を
含浸させた電解液含浸型の高分子固体電解質が注目を浴
び〔例えば、コックスバン( Koksbang )ほか、ジャーナ
ル オブ パワーソーセス( Journal of Power Sources
)、第32巻、第175〜185頁(1990)参
照〕、そのイオン伝導率は10-3S/cm台に達している
が、放射線照射等の危険で、コストのかかる工程を経る
など製造工程に問題点を有していた。一方、従来の正極
シートの研究例として、PEOに金属塩を溶解した高分
子固体電解質をバインダーに用いた例(例えば、M.
Z.A.ムンシ(M.Z.A.Munshi)ほか、ソリッド
ステート アイオニクス( Solid State Ionics )、第
41巻、第41〜46頁(1988)〕があるが、PE
Oが軟化する60℃以上では良好な特性を示すものの、
室温付近においては、正極シート中のイオン拡散が遅
く、更に正極活物質と高分子固体電解質との界面の接触
が悪く、正極の利用率が低くなるという欠点を有してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状にかんがみてなされたものであり、その目的は、高電
圧、大容量でかつ、充放電特性、安全性に優れた全固体
二次電池を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、負
極、高分子固体電解質、正極からなる全固体二次電池に
関する発明であって、前記高分子固体電解質が、高分子
マトリクスと金属塩電解液を主成分とし、更に該高分子
マトリクス中に極性有機成分を共有結合によって含むも
のであり、かつ高分子マトリクスと金属塩電解液が相分
離し、該極性有機成分が高分子マトリクスと金属塩電解
液の相互分散を安定させていること、並びに前記正極
が、電池正極活物質微粒子及び電子伝導体を該高分子固
体電解質中に分散した正極シートであることを特徴とし
ている。
【0005】本発明の固体二次電池に用いられる負極
は、例えばリチウム二次電池への適用を考えた場合、リ
チウム金属箔、リチウム−アルミニウム合金、あるいは
リチウム−炭素等の低電位層間化合物が好適に用いられ
る。
【0006】本発明の固体二次電池に用いられる高分子
固体電解質は、高分子微粒子分散液から作製されたマト
リクスフィルム中に金属塩電解液からなるイオン伝導路
が形成されている。この高分子固体電解質は、高分子マ
トリクス中の極性有機成分の凝集部分に電解液を含浸さ
せて製造できる。あるいは、高分子微粒子分散液にあら
かじめ金属塩を溶解し、高分子マトリクスを形成後、作
製された高分子マトリクスフィルム中の高分子マトリク
ス中の極性有機成分と金属塩の凝集部分に、金属塩を溶
解する溶媒、水又は両者の混合物を含浸させて、金属塩
を溶解した電解液からなるイオン伝導路を形成すること
ができる。これらの高分子固体電解質では電解液が高分
子マトリクスから相分離しているため、高分子マトリク
ス中に電解液が分子レベルで分散している従来の電解液
含浸型高分子固体電解質と異なり、電解液と高分子マト
リクスの静電的な相互作用がある場合のイオン移動の阻
害が抑えられ、長期の使用に対しても安定で、かつ高イ
オン伝導性のイオン伝導路が得られる。また、極性の電
解液と相分離させるためには、高分子マトリクスは極性
が低いことが必要で、例えば安価な炭化水素系高分子又
はその共重合体が好適に用いられる。更に、プロセスが
単純なため、低い製造コストが期待できる。
【0007】この高分子固体電解質を製造するときに使
用する高分子微粒子の成分としては、高分子マトリクス
を形成したときに成分の高分子が電解液と相分離するも
のであればどのようなものでもよいが、極性が低い高分
子、例えば、安価な炭化水素系高分子又はその共重合体
を成分とするものが好適である。高分子微粒子中の高分
子成分としては、例えば、次のようなものの単独あるい
は混合物が挙げられる:ポリスチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイソブテン、ポリエチレン、ポリブタジエン、
ポリイソプレン、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリブ
チルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリ
(2−エチルヘキシルアクリレート)、ポリジブチルフ
タレート、ポリビニルブチルエーテル、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルホルマール及びこれらの成分を含む
共重合体等。高分子微粒子についても、異なる成分を持
つ複数種の微粒子の混合でも良い。微粒子の高分子微粒
子の粒径は、0.01〜50μmのものが好適に用いら
れる。
【0008】極性有機成分は、界面活性作用により高分
子微粒子の分散を助け、高分子マトリクス形成後電解液
を含浸させるための凝集相あるいはその一部になるもの
であればどのようなものでもよく、例えば、次のような
ものの単独あるいは混合物が挙げられる:アクリル酸及
びその金属塩、メタクリル酸及びその金属塩、エタクリ
ル酸及びその金属塩、イタコン酸及びその金属塩、スチ
レンスルホン酸及びその金属塩、エチレンスルホン酸及
びその金属塩、不飽和脂肪酸及びその金属塩、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリル等。これらの極性成分は共重合、
グラフト重合という形で、あるいは高分子微粒子主成分
の官能基に直接反応して高分子微粒子に組込まれ、共有
結合により結合している。また、高分子微粒子の主成分
を硫酸処理して極性基を導入してもよい。
【0009】高分子微粒子分散液には微粒子の分散を助
ける安定剤を加えてもよく、その安定剤として界面活性
剤が好適に使われ、例えば、次のようなものの単独ある
いはその混合物が挙げられる:脂肪酸金属塩、アルキル
ベンゼンスルホン酸金属塩、アルキル硫酸金属塩、ジオ
クチルスルホコハク酸金属塩、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリン酸
エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウリン
酸エステル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレ
ンブロック共重合体、ポリエーテル変性シリコーンオイ
ル等の単独あるいは混合物。また、安定剤に分散媒体溶
解性高分子等を使用して、高分子微粒子を分散させても
良い。このような高分子としては、分散媒体によって異
なるが、水が分散媒体の場合、ヒドロキシエチルセルロ
ース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸金属塩、
メチルセルロースなどが挙げられる。高分子微粒子分散
液の分散媒体には、水が好適に用いられるが、アルコー
ル類など極性有機溶媒を使用することができる。
【0010】イオン伝導路となる電解液の構成要素であ
る金属塩は、作製する高分子電解質の用途によって異な
るが、例としてリチウム電池への適用を考えると、Li
ClO4 、LiAlCl4 、LiBF4 、LiPF6
LiAsF6 、LiNbF6 、LiSCN、LiCl、
Li(CF3 SO3 )、Li(C6 5 SO3 )等のリ
チウム塩及びこれらの混合物が例として挙げられる。
【0011】また、同様に例としてリチウム電池への適
用を想定すると、電解液の溶媒には、プロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、
ジメチルカーボネート、ジメチルスルホキシド、アセト
ニトリル、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミド、1,2−ジエトキシエタン、1,2−
ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテ
トラヒドロフラン、ジオキソラン、メチルアセテート等
の非プロトン性極性溶媒及びこれらの混合物が例として
挙げられる。上記金属塩と溶媒の混合比は、高分子固体
電解質中に形成されたイオン伝導路で、金属塩濃度が
0.01〜5 mol/lとなるように調製することが好適
である。
【0012】高分子微粒子分散液は、高分子溶液を分散
溶媒中に展開・分散させて微粒子化し、界面活性剤又は
分散媒体に可溶性の高分子を用いて安定化させて製造す
ることができるが、水系分散媒体中で乳化重合法で製造
するのが好適である。また、高分子微粒子分散液は、ア
ルコールなどの極性溶媒中、分散重合で製造することも
できる〔例えば、Y.アルモグ(Y.Almog ) ほか、ブ
リティッシュ ポリマー ジャーナル( British Polyme
rJournal ) 、第14巻、第131頁(1982)参
照〕。乳化重合法による高分子分散液の製法は一般的に
よく知られているものでよく〔例えば、室井宗一著、高
分子ラテックス入門(初版第1刷)(工文社、昭和55
年7月29日発行)参照〕、以下に概説する。水中に界
面活性剤を臨界ミセル濃度以上に加え、モノマーを導入
すると、モノマーの一部は界面活性剤ミセル内部に取込
まれる。水溶性の重合開始剤を加え、加熱すると重合開
始剤ラジカルが発生し、これがモノマーで膨潤したミセ
ルに入り込むと、モノマーが重合して高分子が合成され
る。重合反応により高分子微粒子が成長する間、モノマ
ーは乳化されたモノマー滴から水中溶解を経て、反応場
のミセルに供給される。一方、極性有機成分を高分子マ
トリクス中に共有結合によって含ませる方法は、極性有
機成分モノマーを反応場のミセル内で重合反応させれば
よい。この極性有機成分は主成分との相溶性が低いた
め、高分子微粒子の周辺部により多く分配される。主成
分と極性有機成分の構成比は、高分子微粒子分散液から
高分子電解質を作製したときに高分子マトリクスが電解
液と相分離すればよく、その値は材料系によって異なる
が、作製する高分子固体電解質が十分な機械的強度を持
つため、高分子主成分を20%以上含むことが好適であ
る。高分子微粒子の径は、反応時間を調整することによ
り制御できる。作製した高分子微粒子分散液には、更に
界面活性剤、分散媒体可溶高分子等の分散安定剤等を加
えても良い。
【0013】高分子固体電解質の高分子マトリクスフィ
ルムは、高分子微粒子分散液から水、極性溶媒又は両者
の混合物を除去して作製されるが、その方法は通常の方
法でよく、加熱、減圧あるいはその組合せで行われるの
が一般的である。しかし、均一な高分子マトリクスフィ
ルムを作製するには、高分子微粒子の成分のガラス転移
温度以上に加熱するのが好適である。また、必要に応じ
て加圧プレスして、高分子マトリクスを任意の形状に成
形することも可能である。分散媒体の水あるいは溶媒
が、固体電解質適用先の電池等に悪影響を与えるときに
は、この分散媒体の沸点以上に加熱するか、加熱と減圧
処理を組合せて、分散媒体を取除かなければならない。
【0014】電解液の含浸は通常の方法でよく、例えば
高分子微粒子分散液から作製した高分子マトリクスフィ
ルムを電解液中に浸漬すればよい。電解液の含浸量は、
浸漬時の温度と、浸漬時間の長さで制御できるが、高分
子電解質中10重量%以上含浸させることが好適であ
る。またあらかじめ、高分子微粒子分散液中に金属塩を
溶解させた場合は、溶媒、水又は両者の混合物を通常の
方法で含浸させればよく、例えば、作製した高分子マト
リクスを溶媒、水又は両者の混合物に浸漬させれば良
い。溶媒、水又は両者の混合物の含浸量は浸漬時の温
度、並びに浸漬時間の長さで制御できるが、高分子電解
質中10重量%以上含浸させることが好適である。
【0015】一方、本発明の全固体二次電池に用いられ
る正極シートは、高分子固体電解質が正極活物質へのイ
オン輸送の役割を担っている。この高分子固体電解質
は、高いイオン伝導率を有する金属塩電解液がイオン伝
導路となるため、正極シート中のイオンの拡散が速く、
更に電解液が正極活物質と高分子固体電解質との界面に
しみ出して、界面の接触抵抗が引下げられている。この
ため、電池を構成した際の正極活物質の利用率並びに比
容量の増大が期待できる。更に、プロセスが単純なた
め、低い製造コストが期待できる。
【0016】正極シートに用いる正極活物質には、例え
ばV2 5 、MnO2 、TiS2 、V6 13、Cr3
8 、MoS2 、MoS3、NbSeあるいはこれらの混
合物等が、また電子伝導性物質には熱分解黒鉛やアセチ
レンブラックあるいはこれらの混合物等が、それぞれ好
適に用いられる。
【0017】正極シート中の高分子固体電解質に使用す
る高分子微粒子、極性有機成分、安定剤及び電解液を構
成する金属塩、溶媒は前述した高分子固体電解質で用い
たものと同様なものでよい。また高分子微粒子分散液の
製造方法も前記高分子固体電解質の製造方法と同様でよ
い。
【0018】高分子微粒子分散液中に電池正極活物質微
粒子及び電子伝導体を分散させる方法は通常の方法でよ
く、電池正極活物質微粒子及び電子伝導体を高分子微粒
子分散液中に入れて、かくはんすればよい。この混合分
散液中の電池正極活物質、電子伝導体、高分子微粒子の
重量混合比を、それぞれx、y、zとするとき、x+y
+z=1かつ0.3≦x≦0.8、0.05≦y≦0.
2、0.2≦z≦0.6の範囲にする必要がある。
【0019】電池正極活物質微粒子及び電子伝導体を含
有する上記高分子微粒子分散液から、水、極性溶媒又は
両者の混合物を除去する方法は通常の方法でよく、例え
ば加熱、減圧あるいはその組合せで蒸発させればよい。
このプロセスにより、分散していた高分子微粒子はお互
いに融着し高分子マトリクスが形成され、電池正極活物
質微粒子、電子伝導体のバインダーとなり、電池正極シ
ートの前駆構造が作製される。作製は、高分子マトリク
スのガラス転移温度以上かつ正極活物質が分解しない温
度領域で行う必要がある。また必要に応じて加圧プレス
して、シートを任意の形状に成形することも可能であ
る。分散媒体の水あるいは溶媒が、固体電解質適用先の
電池等に悪影響を与えるときには、この分散媒体の沸点
以上に加熱するか、加熱と減圧処理を組合せて、分散媒
体を取除かなければならない。
【0020】電解液の含浸は通常の方法でよく、例えば
作製した正極シート前駆構造を電解液中に浸漬すればよ
い。電解液の含浸量は浸漬時の温度、並びに浸漬時間の
長さで制御できるが、高分子電解質成分に対して10重
量%以上含浸させることが好適である。また、あらかじ
め高分子微粒子分散液中に金属塩を溶解させた場合は、
溶媒、水又は両者の混合物を通常の方法で含浸させれば
よく、例えば作製した正極シート前駆構造を溶媒、水又
は両者の混合物の中に浸漬すればよい。溶媒、水又は両
者の混合物の含浸量は浸漬時の温度、並びに浸漬時間の
長さで制御できるが、高分子マトリクス成分に対して1
0重量%以上含浸させることが好適である。
【0021】本発明の固体二次電池は、前記負極、前記
高分子固体電解質、前記正極をこの順に積層することに
より作製される。該電池を構成するその他の構造材料は
従来公知のものでよい。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【0023】実施例1 高分子固体電解質の作製: 耐圧容器中にスチレン25
g、n−ドデシルメルカプタン1g、過硫酸リチウム
0.6g、ドデシルベンゼン硫酸リチウム1g、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル1g、水180g
を仕込んだ後、ブタジエン78gを加え、気化したブタ
ジエンで容器中の酸素を追い出してから、密封した。反
応系をかくはんしながら50℃で60時間反応させた
後、ヒドロキノン0.1gを加えて反応を停止させた。
反応中、アクリル酸10gを徐々に加えると共に、反応
系のpHが7〜8になるように水酸化リチウム水溶液、
あるいは過塩素酸水溶液でpH調整を行った。次に、反
応容器に水蒸気を吹込んで未反応のモノマーを追い出し
て高分子微粒子分散液を得た。この高分子微粒子分散液
10gをとり、常圧、95℃で加熱し、固形分が70重
量%にるまで乾燥した後、塗布厚さ100μmのフィル
ムアプリケータでシート状に引延ばした。更に100℃
で1時間乾燥した後、水中に浸漬し、入念に洗浄した。
洗浄終了後、常温で3時間、100℃で3時間真空乾燥
させ、高分子マトリクスフィルムを得た。次に過塩素酸
リチウムのプロピレンカーボネート溶液(濃度1 mol/
l)を調製し、ここに作製した高分子マトリクスフィル
ムを24時間浸漬して(50℃)電解液を含浸させ、高
分子固体電解質を得た。また、得られた高分子固体電解
質フィルムは十分な機械的強度を有していた。正極シー
トの作製: 高分子固体電解質作製時に合成した前記高
分子微粒子分散液10g中に五酸化二バナジウム(関東
化学社製)3g、並びにアセチレンブラック(電気化学
工業社製)0.6gを分散させた。70℃で、分散液中
の固形分が約70%になるまで乾燥させた後、この分散
液を塗布厚さ100μmのフィルムアプリケータでシー
ト状に引延ばした。このシートを常温で24時間、60
℃で10時間真空乾燥させ正極シート前駆構造を得た。
次に、過塩素酸リチウムのプロピレンカーボネート溶液
(濃度1 mol/l)を調製し、ここに上記シートを50
℃で浸漬し、正極シートを得た。得られた正極シート
は、十分な機械的強度を有しかつ柔軟性のあるシートで
あり、含浸された電解液は、本シートを加圧してもしみ
出すことはなかった。次に、リチウム金属箔(厚さ70
μm)、前記高分子固体電解質(厚さ27μm)及び上
記正極シート(厚さ98μm)をこの順に積層し、これ
をコインセルケース内に封入した。上記電池作製の全工
程はアルゴン雰囲気のグローブボックス内で行った。こ
の電池を電圧範囲3.5〜1.8V、放電電流1mA、
充電電流1mAの条件で充放電試験を行った結果、比容
量185mAh/gが得られた。
【0024】実施例2 高分子固体電解質の作製: 耐圧容器中にスチレン25
g、n−ドデシルメルカプタン1g、過硫酸リチウム
0.6g、ドデシルベンゼン硫酸リチウム1g、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル1g、水180g
を仕込んだ後、ブタジエン78gを加え、気化したブタ
ジエンで容器中の酸素を追い出してから、密封した。反
応系をかくはんしながら50℃で60時間反応させた
後、ヒドロキノン0.1gを加えて反応を停止させた。
反応中、アクリル酸10gを徐々に加えると共に、反応
系のpHが7〜8になるように水酸化リチウム水溶液、
あるいは過塩素酸水溶液でpH調整を行った。次に、反
応容器に水蒸気を吹込んで未反応のモノマーを追い出し
て高分子微粒子分散液を得た。この高分子微粒子分散液
10g中に過塩素酸リチウム0.07gを溶解させ、常
圧、95℃で加熱し、固形分が70重量%になるまで乾
燥させた。その後、この高分子微粒子分散液を塗布厚さ
100μmのフィルムアプリケータでシート状に引延ば
し、常温で3時間、100℃で3時間真空乾燥させ、高
分子マトリクスフィルムを得た。次に、ここに作製した
高分子マトリクスフィルムをプロピレンカーボネートの
中に、24時間浸漬させ(50℃)、高分子固体電解質
を得た。また、得られた高分子固体電解質フィルムは十
分な機械的強度を有していた。正極シートの作製法:
高分子固体電解質作製時に合成した前記高分子微粒子分
散液10g中に過塩素酸リチウム0.07gを溶解さ
せ、更に五酸化二バナジウム(関東化学社製)3g、並
びにアセチレンブラック(電気化学工業社製)0.6g
を分散させた。70℃で、分散液中の固形分が約70%
になるまで乾燥させた後、この分散液を塗布厚さ100
μmのフィルムアプリケータでシート状に引延ばした。
このシートを常温で24時間、60℃で10時間真空乾
燥させ正極シート前駆構造を得た。次に、プロピレンカ
ーボネート中に上記シートを50℃で浸漬し、正極シー
トを得た。得られた正極シートは、十分な機械的強度を
有しかつ柔軟性のあるシートであり、含浸された電解液
は、本シートを加圧してもしみ出すことはなかった。次
に、リチウム金属箔(厚さ70μm)、前記高分子固体
電解質(厚さ29μm)及び上記正極シート(厚さ93
μm)をこの順に積層し、これをコインセルケース内に
封入した。上記電池作製の全工程はアルゴン雰囲気のグ
ローブボックス内で行った。この電池を電圧範囲3.5
〜1.8V、放電電流1mA、充電電流1mAの条件で
充放電試験を行った結果、比容量188mAh/gが得
られた。
【0025】
【発明の効果】以上の説明で明らかように、本発明の全
固体二次電池は、高電圧、大容量でかつ充放電特性、安
全性に優れるという特徴を有しており、リチウム固体二
次電池等の全固体二次電池の特性向上を達成できる利点
がある。
フロントページの続き (72)発明者 岡田 重人 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 正代 尊久 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負極、高分子固体電解質、正極からなる
    全固体二次電池において、前記高分子固体電解質が、高
    分子マトリクスと金属塩電解液を主成分とし、更に該高
    分子マトリクス中に極性有機成分を共有結合によって含
    むものであり、かつ高分子マトリクスと金属塩電解液が
    相分離し、前記極性有機成分が高分子マトリクスと金属
    塩電解液の相互分散を安定させていること、並びに前記
    正極が、電池正極活物質微粒子及び電子伝導体を該高分
    子固体電解質中に分散した正極シートであることを特徴
    とする全固体二次電池。
JP3290341A 1991-10-11 1991-10-11 全固体二次電池 Pending JPH05101848A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002164086A (ja) * 2000-11-28 2002-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水系二次電池の製造法
JP2003338321A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Central Res Inst Of Electric Power Ind 二次電池

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