JPH05335022A - 電池及び電解質ベース - Google Patents
電池及び電解質ベースInfo
- Publication number
- JPH05335022A JPH05335022A JP4164351A JP16435192A JPH05335022A JP H05335022 A JPH05335022 A JP H05335022A JP 4164351 A JP4164351 A JP 4164351A JP 16435192 A JP16435192 A JP 16435192A JP H05335022 A JPH05335022 A JP H05335022A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- battery
- electrodes
- electrode
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】固体電解質からなる電池の如く取扱うことがで
き、しかもイオン伝導度に優れて高い導電率を示す電池
を得ること。 【構成】多孔性支持体に電解質を含浸保持させてなる電
解質ベース（３）の両面に電極（２，４）とそのリード
電極（２１，４１）を設けたものを、前記リード電極を
外部に突出させた状態で絶縁層（１，５）を介し減圧密
封してなる電池。 【効果】電解質ベースを介してキャリアイオンが気体状
態で移動し、電極が密着性に優れて高い導電率を示し、
取扱性に優れる。
き、しかもイオン伝導度に優れて高い導電率を示す電池
を得ること。 【構成】多孔性支持体に電解質を含浸保持させてなる電
解質ベース（３）の両面に電極（２，４）とそのリード
電極（２１，４１）を設けたものを、前記リード電極を
外部に突出させた状態で絶縁層（１，５）を介し減圧密
封してなる電池。 【効果】電解質ベースを介してキャリアイオンが気体状
態で移動し、電極が密着性に優れて高い導電率を示し、
取扱性に優れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン伝導度に優れる
電池、及びその形成に好適な電解質ベースに関する。
電池、及びその形成に好適な電解質ベースに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポリエチレンオキシド等からなる
ベース中にアルカリ金属塩を含有させた固体電解質から
なる電池が知られていた。しかしながら、イオン伝導度
に劣り、液体系にあっても１／１０2Ｓ／cm程度の導電
率であることから、１／１０4Ｓ／cmを超える導電率を
有するものを得ることが困難な問題点があつた。
ベース中にアルカリ金属塩を含有させた固体電解質から
なる電池が知られていた。しかしながら、イオン伝導度
に劣り、液体系にあっても１／１０2Ｓ／cm程度の導電
率であることから、１／１０4Ｓ／cmを超える導電率を
有するものを得ることが困難な問題点があつた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、固体電解質
からなる電池の如く取扱うことができ、しかもイオン伝
導度に優れて高い導電率を示す電池の開発を課題とす
る。
からなる電池の如く取扱うことができ、しかもイオン伝
導度に優れて高い導電率を示す電池の開発を課題とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、多孔性支持体
に電解質を含浸保持させてなる電解質ベースの両面に電
極とそのリード電極を設けたものを、前記リード電極を
外部に突出させた状態で絶縁層を介し減圧密封してなる
ことを特徴とする電池を提供するものである。
に電解質を含浸保持させてなる電解質ベースの両面に電
極とそのリード電極を設けたものを、前記リード電極を
外部に突出させた状態で絶縁層を介し減圧密封してなる
ことを特徴とする電池を提供するものである。
【０００５】
【作用】前記の電解質ベースを減圧密封してなる電池と
することにより、電解質ベース中の電解質が気化して発
生したキャリアイオンが多孔性支持体中を孔部分を介し
て効率的に移動することができ、また電解質と電極との
密着性に優れて高いイオン伝導度ないし導電率を実現す
ることができる。
することにより、電解質ベース中の電解質が気化して発
生したキャリアイオンが多孔性支持体中を孔部分を介し
て効率的に移動することができ、また電解質と電極との
密着性に優れて高いイオン伝導度ないし導電率を実現す
ることができる。
【０００６】
【実施例】本発明の電池は、多孔性支持体に電解質を含
浸保持させてなる電解質ベースの両面に電極とリード電
極を設け、そのリード電極を外部に突出させた状態で絶
縁層を介し減圧密封したものである。その例を図１に示
した。１，５が絶縁層、２，４が電極、２１，４１がリ
ード電極、３が電解質ベースである。
浸保持させてなる電解質ベースの両面に電極とリード電
極を設け、そのリード電極を外部に突出させた状態で絶
縁層を介し減圧密封したものである。その例を図１に示
した。１，５が絶縁層、２，４が電極、２１，４１がリ
ード電極、３が電解質ベースである。
【０００７】電解質ベース３は、図２に例示の如く、多
孔性支持体３１に電解質３２を含浸保持させたものから
なる。多孔性支持体としては、電極２，４間に連通する
孔を有するものが用いられる。孔径は、キャリアイオン
が通過できる大きさであればよい。一般には、３０〜５
０００Å程度である。多孔性支持体は、例えばＮa2Ｏ・
Ｂ2Ｏ3・ＳiＯ2系ガラスなどの適宜な絶縁材からなって
いてよい。一般には、多孔質のガラスないしセラミック
などの無機質からなるものが用いられる。
孔性支持体３１に電解質３２を含浸保持させたものから
なる。多孔性支持体としては、電極２，４間に連通する
孔を有するものが用いられる。孔径は、キャリアイオン
が通過できる大きさであればよい。一般には、３０〜５
０００Å程度である。多孔性支持体は、例えばＮa2Ｏ・
Ｂ2Ｏ3・ＳiＯ2系ガラスなどの適宜な絶縁材からなって
いてよい。一般には、多孔質のガラスないしセラミック
などの無機質からなるものが用いられる。
【０００８】用いる電解質については特に限定はなく、
気化しやすいものが好ましい。一般には、例えばＬiイ
オン、Ｎaイオン、Ｋイオン等の陽イオンと、Ｉイオ
ン、ＣＦ3ＳＯ3イオン、ＢＦ4イオン、ＣlＯ4イオン、
ＡlＣl4イオン、ＰＦ6イオン、ＡsＦ6イオン、ＳＣＮイ
オン等の陰イオンとの組合せからなるアルカリ金属塩な
どが用いられる。
気化しやすいものが好ましい。一般には、例えばＬiイ
オン、Ｎaイオン、Ｋイオン等の陽イオンと、Ｉイオ
ン、ＣＦ3ＳＯ3イオン、ＢＦ4イオン、ＣlＯ4イオン、
ＡlＣl4イオン、ＰＦ6イオン、ＡsＦ6イオン、ＳＣＮイ
オン等の陰イオンとの組合せからなるアルカリ金属塩な
どが用いられる。
【０００９】多孔性支持体による電解質の保持は、支持
体内の孔を介して行われる。すなわち、多孔性支持体中
に電解質を含浸させて孔壁等に付着保持させる方式など
により行われる。電解質のかかる付着保持には、例えば
電解質添加のバインダー溶液を浸漬法等により多孔性支
持体中に含浸させて減圧乾燥する方式など、適宜な方式
を採用しうる。導電率等の点より好ましい方式は、バイ
ンダーにエーテル系ポリマーの如き電解質解離性の物質
を用いる方式である。
体内の孔を介して行われる。すなわち、多孔性支持体中
に電解質を含浸させて孔壁等に付着保持させる方式など
により行われる。電解質のかかる付着保持には、例えば
電解質添加のバインダー溶液を浸漬法等により多孔性支
持体中に含浸させて減圧乾燥する方式など、適宜な方式
を採用しうる。導電率等の点より好ましい方式は、バイ
ンダーにエーテル系ポリマーの如き電解質解離性の物質
を用いる方式である。
【００１０】前記の電解質解離性物質としては、例えば
ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチ
レンオキシド・プロピレンオキシド共重合体の如きエー
テル系ポリマーや、エーテル系化合物を側鎖に有するポ
リシロキサン等のポリマーなどがあげられる。
ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチ
レンオキシド・プロピレンオキシド共重合体の如きエー
テル系ポリマーや、エーテル系化合物を側鎖に有するポ
リシロキサン等のポリマーなどがあげられる。
【００１１】電解質ベースは、セラミック焼結基板の如
く基板として形成されていてもよいし、粉末や繊維の単
なる集合体あるいは粉末や繊維をポリマー等からなるバ
インダーでシート状に保形したものなどとして形成され
ていてもよく、その形態は任意である。粉末等の集合体
やバインダーによる保形シート等として形成した場合に
は、フレキシブルな電池を得ることができる。電解質ベ
ースの厚さは任意であるが、一般には１μm〜５mmであ
る。
く基板として形成されていてもよいし、粉末や繊維の単
なる集合体あるいは粉末や繊維をポリマー等からなるバ
インダーでシート状に保形したものなどとして形成され
ていてもよく、その形態は任意である。粉末等の集合体
やバインダーによる保形シート等として形成した場合に
は、フレキシブルな電池を得ることができる。電解質ベ
ースの厚さは任意であるが、一般には１μm〜５mmであ
る。
【００１２】電解質ベースの両面に正極又は負極として
設ける電極については特に限定はなく、例えば金属箔の
接着層や金属の蒸着層、導電性ペーストの塗布層などと
して、適宜に形成してよい。また電極に設けるリード電
極も任意に形成してよく、電極と一体的に形成すること
もできる。
設ける電極については特に限定はなく、例えば金属箔の
接着層や金属の蒸着層、導電性ペーストの塗布層などと
して、適宜に形成してよい。また電極に設けるリード電
極も任意に形成してよく、電極と一体的に形成すること
もできる。
【００１３】電極とリード電極を設けた電解質ベースの
絶縁層による減圧密封処理は、例えば減圧雰囲気下での
密封方式や、密封絶縁層の一部に設けた開口を介し真空
引きして内部を減圧する方式など、適宜な方式で行って
よい。減圧の程度は、電解質におけるキャリアイオンが
電池の使用温度で気化しうる真空状態である。一般に
は、１／１０2〜１／１０7Ｔｏｒｒ程度の真空度とされ
る。
絶縁層による減圧密封処理は、例えば減圧雰囲気下での
密封方式や、密封絶縁層の一部に設けた開口を介し真空
引きして内部を減圧する方式など、適宜な方式で行って
よい。減圧の程度は、電解質におけるキャリアイオンが
電池の使用温度で気化しうる真空状態である。一般に
は、１／１０2〜１／１０7Ｔｏｒｒ程度の真空度とされ
る。
【００１４】密封用の絶縁層には、プラスチックフィル
ムなどの適宜なものを用いうる。密封処理は、接着剤に
よる接着方式、加熱圧着方式などの適宜な方式で行って
よい。なお電解質ベースの密封処理に際しては、外部回
路との接続が可能なようにリード電極の少なくとも一部
が外部に突出した状態とされる。
ムなどの適宜なものを用いうる。密封処理は、接着剤に
よる接着方式、加熱圧着方式などの適宜な方式で行って
よい。なお電解質ベースの密封処理に際しては、外部回
路との接続が可能なようにリード電極の少なくとも一部
が外部に突出した状態とされる。
【００１５】実施例１ 過塩素酸リチウムを１モル／ｌの割合で含有するポリエ
チレンオキシド（分子量４００）の溶液中に、Ｎa2Ｏ・
Ｂ2Ｏ3・ＳiＯ2ガラスからなり平均孔径が約２０００Å
の多孔質ガラス円板（直径２５mm、厚さ１mm）を浸漬し
て、その孔中に前記の溶液を含浸させたのち、１／１０
3Ｔｏｒｒ、１００℃の真空オーブン中で２４時間乾燥
させて電解質ベースを得た。
チレンオキシド（分子量４００）の溶液中に、Ｎa2Ｏ・
Ｂ2Ｏ3・ＳiＯ2ガラスからなり平均孔径が約２０００Å
の多孔質ガラス円板（直径２５mm、厚さ１mm）を浸漬し
て、その孔中に前記の溶液を含浸させたのち、１／１０
3Ｔｏｒｒ、１００℃の真空オーブン中で２４時間乾燥
させて電解質ベースを得た。
【００１６】次に、前記の電解質ベースの両面に、ニッ
ケルワイヤからなるリード電極を片面に圧着した直径２
０mm、厚さ１mmの金属リチウムからなる電極を配置して
１／１０5Ｔｏｒｒの真空下に厚さ２００μmのポリエチ
レンフィルムにより、リード電極の一部を突出させて密
封処理し、それについて交流インピーダンス法によるコ
ールコールプロットにより、２５℃における電気抵抗を
測定し、その結果と電極面積及び電解質の厚さより導電
率を算出したところ、１／１０Ｓ／cmと優れた値を示し
た。
ケルワイヤからなるリード電極を片面に圧着した直径２
０mm、厚さ１mmの金属リチウムからなる電極を配置して
１／１０5Ｔｏｒｒの真空下に厚さ２００μmのポリエチ
レンフィルムにより、リード電極の一部を突出させて密
封処理し、それについて交流インピーダンス法によるコ
ールコールプロットにより、２５℃における電気抵抗を
測定し、その結果と電極面積及び電解質の厚さより導電
率を算出したところ、１／１０Ｓ／cmと優れた値を示し
た。
【００１７】実施例２ 片方のリチウム電極を、ＮbＳe3繊維を直径２０mm、厚
さ１mmに成形してなる電極に代えたほかは実施例１に準
じて電池を得、その内部抵抗を調べたところ０．５Ωと
優れた値を示した。
さ１mmに成形してなる電極に代えたほかは実施例１に準
じて電池を得、その内部抵抗を調べたところ０．５Ωと
優れた値を示した。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、減圧密封した多孔性の
電解質ベースを介してキャリアイオンを気体状態で移動
させることができ、かつ電極が密着性に優れてイオン伝
導度、ないし導電率に優れると共に、取扱性に優れる電
池を得ることができる。
電解質ベースを介してキャリアイオンを気体状態で移動
させることができ、かつ電極が密着性に優れてイオン伝
導度、ないし導電率に優れると共に、取扱性に優れる電
池を得ることができる。
【図１】電池の実施例の断面図。
【図２】電解質ベースの説明図。
１，５：絶縁層 ２，４：電極 ２１，４１：リード電極 ３：電解質ベース ３１：多孔性支持体 ３２：電解質
Claims (2)
- 【請求項１】 多孔性支持体に電解質を含浸保持させて
なる電解質ベースの両面に電極とそのリード電極を設け
たものを、前記リード電極を外部に突出させた状態で絶
縁層を介し減圧密封してなることを特徴とする電池。 - 【請求項２】 多孔性支持体に電解質を含浸保持させて
なることを特徴とする電解質ベース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164351A JPH05335022A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 電池及び電解質ベース |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164351A JPH05335022A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 電池及び電解質ベース |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335022A true JPH05335022A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15791511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4164351A Pending JPH05335022A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 電池及び電解質ベース |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05335022A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008103258A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 固体電解質シート、電極シート及びそれを用いた全固体二次電池 |
| JP2013127982A (ja) * | 2013-02-22 | 2013-06-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | リチウム電池用固体電解質シート、その製造方法、及びそれを用いた全固体二次電池 |
| JP2016136513A (ja) * | 2015-01-12 | 2016-07-28 | アイメック・ヴェーゼットウェーＩｍｅｃ Ｖｚｗ | 固体バッテリおよび製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58212074A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 扁平電池の製造法 |
| JPH01158051A (ja) * | 1987-09-24 | 1989-06-21 | Toa Nenryo Kogyo Kk | 固定化液膜電解質 |
| JPH0324256U (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-13 | ||
| JPH03276508A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 有機固体電解質 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4164351A patent/JPH05335022A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58212074A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 扁平電池の製造法 |
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| JPH0324256U (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-13 | ||
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| JP2008103258A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 固体電解質シート、電極シート及びそれを用いた全固体二次電池 |
| JP2013127982A (ja) * | 2013-02-22 | 2013-06-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | リチウム電池用固体電解質シート、その製造方法、及びそれを用いた全固体二次電池 |
| JP2016136513A (ja) * | 2015-01-12 | 2016-07-28 | アイメック・ヴェーゼットウェーＩｍｅｃ Ｖｚｗ | 固体バッテリおよび製造方法 |
| JP2021005571A (ja) * | 2015-01-12 | 2021-01-14 | アイメック・ヴェーゼットウェーＩｍｅｃ Ｖｚｗ | 固体バッテリおよび製造方法 |
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