JPS5848354A - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
- Publication number
- JPS5848354A JPS5848354A JP14695281A JP14695281A JPS5848354A JP S5848354 A JPS5848354 A JP S5848354A JP 14695281 A JP14695281 A JP 14695281A JP 14695281 A JP14695281 A JP 14695281A JP S5848354 A JPS5848354 A JP S5848354A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- lithium
- negative electrode
- battery
- fine powder
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明はリチウムを負極活物質とする固体電解質電池の
改良に係り、リチウムの放電利用率の向上をはかること
を目的とする〇 リチウムを負極活物質とする固体電解質電池では、放電
反応のム行に伴なって、リチウムが固体電解質層と接す
る側から減少していき、負極リチウムと固体電解質層と
の間にすきまが生じ、ついにはリチウムイオンの移動が
できなくなって、電池反応が生じなくなる。
改良に係り、リチウムの放電利用率の向上をはかること
を目的とする〇 リチウムを負極活物質とする固体電解質電池では、放電
反応のム行に伴なって、リチウムが固体電解質層と接す
る側から減少していき、負極リチウムと固体電解質層と
の間にすきまが生じ、ついにはリチウムイオンの移動が
できなくなって、電池反応が生じなくなる。
そこで、電池を加圧して、負極リチウムと固体電解質層
との接触を常に保っておく必要があるが、小部でかつ薄
型の電池では、電池自体にそのような加圧手段を具備さ
せること一五国離である・そこで、□本発明者らは、加
圧しないでリチウムが反応しうる厚さを調べ、それが約
２０μ層であることを見出し、そのような知見に基づい
てさらに研究を重ねえ結果、溶融リチウムに固体電解質
の微粉末を混入し、冷却して薄叡伏にしたものを負極と
して用いるときれ、加圧しなくてもリチウムの放電利用
率が向上して、効率よく放電電気量を取シ出せうる固体
電解質電池が祷られる仁とを見出し、本発明を完成する
Ｋい九った。
との接触を常に保っておく必要があるが、小部でかつ薄
型の電池では、電池自体にそのような加圧手段を具備さ
せること一五国離である・そこで、□本発明者らは、加
圧しないでリチウムが反応しうる厚さを調べ、それが約
２０μ層であることを見出し、そのような知見に基づい
てさらに研究を重ねえ結果、溶融リチウムに固体電解質
の微粉末を混入し、冷却して薄叡伏にしたものを負極と
して用いるときれ、加圧しなくてもリチウムの放電利用
率が向上して、効率よく放電電気量を取シ出せうる固体
電解質電池が祷られる仁とを見出し、本発明を完成する
Ｋい九った。
すなわち、本発明はリチウムの内部に固体電解質の微粉
末を分散させることによってリチウムイオンの移動を可
能ならしめ、加圧しなくてもリチウムの放電利用率を向
上できるようにしたものである。
末を分散させることによってリチウムイオンの移動を可
能ならしめ、加圧しなくてもリチウムの放電利用率を向
上できるようにしたものである。
本発明において固体電解質の微粉末をリチウム微粉末と
混合せずに、わざわざ溶融リチウムに混入するようにし
たのは、溶融リチウムの方がリチウム酸化物の混入が少
なくなるからであり、もし仮に、リチウムの微粉末と固
体電解質の微粉末とを混合し、薄板状にしたものを負極
として用いると、リチウム黴粉末の表面に形成されてい
たリチウム酸化物によって放電各音が著しく低下する〇
リチウムへの固体電解質の微粉末の添加量は、少なすぎ
ると効果が充分に発揮できないし、また多すぎると放電
容蓋やリチウムイオンの導電率が低下するので、１０〜
５０容量チ、とくに１０〜８０容量チが好ましい。
混合せずに、わざわざ溶融リチウムに混入するようにし
たのは、溶融リチウムの方がリチウム酸化物の混入が少
なくなるからであり、もし仮に、リチウムの微粉末と固
体電解質の微粉末とを混合し、薄板状にしたものを負極
として用いると、リチウム黴粉末の表面に形成されてい
たリチウム酸化物によって放電各音が著しく低下する〇
リチウムへの固体電解質の微粉末の添加量は、少なすぎ
ると効果が充分に発揮できないし、また多すぎると放電
容蓋やリチウムイオンの導電率が低下するので、１０〜
５０容量チ、とくに１０〜８０容量チが好ましい。
溶融リチウムに添加する固体電解質の微粉末としては、
たとえばＬｉＩ（Ａ１２０３）、Ｌｉ３Ｎ−Ｌｉ１系２
元電解實、Ｌ輸Ｎ−Ｌｉ１−ＬｌＯ）Ｉ系８元電解質Ｌ
ｉ Ｂ Ｎ 。
たとえばＬｉＩ（Ａ１２０３）、Ｌｉ３Ｎ−Ｌｉ１系２
元電解實、Ｌ輸Ｎ−Ｌｉ１−ＬｌＯ）Ｉ系８元電解質Ｌ
ｉ Ｂ Ｎ 。
い２Ｐ２Ｓ７などの微粉末などが用いられる・そして、
この固体電解質は電池の固体電解質層を構成する固体電
解質と同材質であってもよいし、また異なっていてもよ
い。
この固体電解質は電池の固体電解質層を構成する固体電
解質と同材質であってもよいし、また異なっていてもよ
い。
そして、固体電解質の微粉末の粒径は１０〜１００μ調
、とくにｌθ〜６０ｐｍが好ましい。
、とくにｌθ〜６０ｐｍが好ましい。
としては、たとえばヨウ化鉛ＣｐｂＩ２）、Ｎつ化銀（
Ｃ”１２）％ Ｍつ化銀（Ａｇｌ）などの金属ハロゲン
化物、硫化ニッケル（ＮｉｔＳｉ）、硫化アンチモン（
ＳｂｚＳｉ）、懺化砒ＩＡ （Ａｍ！ｓｇ）などの金＆
硫化物、二酸化マンガン（ＭｎＯｇ）、酸化コバｋ ）
（（ＯＱ、）、ｔａ化％リ−ｊデン（Ｍｏｏｎ）など
の金属酸化物などが用いられ、一体電解質層を構成する
固体電解質としては、たとＬｅｄ Ｌｉ Ｉ （Ａｊ２
０Ｂ）、ＬｊＢＮ−Ｌｌｌ、Ｌｉ７ｉＡｊ２０ｇ。
Ｃ”１２）％ Ｍつ化銀（Ａｇｌ）などの金属ハロゲン
化物、硫化ニッケル（ＮｉｔＳｉ）、硫化アンチモン（
ＳｂｚＳｉ）、懺化砒ＩＡ （Ａｍ！ｓｇ）などの金＆
硫化物、二酸化マンガン（ＭｎＯｇ）、酸化コバｋ ）
（（ＯＱ、）、ｔａ化％リ−ｊデン（Ｍｏｏｎ）など
の金属酸化物などが用いられ、一体電解質層を構成する
固体電解質としては、たとＬｅｄ Ｌｉ Ｉ （Ａｊ２
０Ｂ）、ＬｊＢＮ−Ｌｌｌ、Ｌｉ７ｉＡｊ２０ｇ。
Ｌｉ２ＰＩＳ、、などが用いられる。
つぎに本発明の実施例を固自とともに説明する。
第１図は一体電解質電池を示すもので、（１）は正極、
（２）は固体電解質層、（３）は負極である０（４）は
上記の正極（１）、固体電解質層（２）および負極（３
）よシなる発電資本のｌ１ｄ−に位置するセラミック製
のリングであり、このリング（４）の下面−は正極端子
を兼ねる封口＆（５）の崗縁部にロウ相によって溶着さ
れ、リング（４）の上向側は負極電子を兼ねる封目板（
６）の絢縁部にロウ材によって浴着されている。
（２）は固体電解質層、（３）は負極である０（４）は
上記の正極（１）、固体電解質層（２）および負極（３
）よシなる発電資本のｌ１ｄ−に位置するセラミック製
のリングであり、このリング（４）の下面−は正極端子
を兼ねる封口＆（５）の崗縁部にロウ相によって溶着さ
れ、リング（４）の上向側は負極電子を兼ねる封目板（
６）の絢縁部にロウ材によって浴着されている。
第２図は本発明の固体電解質電池Ａと従来の固体電解質
電池Ｂを加圧することなく ２０’Ｃ，１０μＡ／Ｃａ
１２で定電流放電させたときの放電特性を示す図である
Ｏ 電池Ａの負極は、リチウム板を２４０℃に加熱して溶融
し、この溶融リチウムにｔ、１Ｎ８−Ｌｉｔの微粉末を
容量比でリチウム７０に対して８０の割合で加え、混合
し、冷却後、厚さ０．８Ｍの薄板状に圧延し、これを直
径６■に打ち抜いたものである。
電池Ｂを加圧することなく ２０’Ｃ，１０μＡ／Ｃａ
１２で定電流放電させたときの放電特性を示す図である
Ｏ 電池Ａの負極は、リチウム板を２４０℃に加熱して溶融
し、この溶融リチウムにｔ、１Ｎ８−Ｌｉｔの微粉末を
容量比でリチウム７０に対して８０の割合で加え、混合
し、冷却後、厚さ０．８Ｍの薄板状に圧延し、これを直
径６■に打ち抜いたものである。
電池Ｂの負極は、厚さＱ、８ｓｅｗ、直径６ｆｌの通常
のリチウム板よりなるものである。
のリチウム板よりなるものである。
電池ＡおよびＢとも直径ｉｏｍ、厚さ１．５ｍで、固体
電解質はＬｉ５Ｎ−ｔｉｔの微粉末を８μｍ２で直径７
＋ｗ、厚さ０．８■に加圧成形したものであシ・正極は
曹つ他船の微粉末をａｔ／ｌ−で直径７■、厚さ０．５
ａｍに加圧成形したものである＠第２図に示す結果よ
）明らかなように、本発明の電池Ａは従来電池Ｂよりリ
チウムの使用量が少ないにもかかわらず放電容量が大き
い・これは、電池Ｂの場合は放電反応の進行に伴なって
負極リチウムと固体電解質層との間にすきまが生じ、リ
チウムイオンの移動ができなくなってリチウムが放電反
応に有効に利用されなかったのに対し、本発明の電池Ａ
の場合はリチウムがほぼ完全に放電反応に利用されたこ
とによるものと考えられる０
電解質はＬｉ５Ｎ−ｔｉｔの微粉末を８μｍ２で直径７
＋ｗ、厚さ０．８■に加圧成形したものであシ・正極は
曹つ他船の微粉末をａｔ／ｌ−で直径７■、厚さ０．５
ａｍに加圧成形したものである＠第２図に示す結果よ
）明らかなように、本発明の電池Ａは従来電池Ｂよりリ
チウムの使用量が少ないにもかかわらず放電容量が大き
い・これは、電池Ｂの場合は放電反応の進行に伴なって
負極リチウムと固体電解質層との間にすきまが生じ、リ
チウムイオンの移動ができなくなってリチウムが放電反
応に有効に利用されなかったのに対し、本発明の電池Ａ
の場合はリチウムがほぼ完全に放電反応に利用されたこ
とによるものと考えられる０
第１図線本発明の固体電解質電池の一実施例を示す断面
因、第２図は本発明の固体電解質電池と従来の固体電解
質電池の放電特性を示す図である〇（３）・・・負極
因、第２図は本発明の固体電解質電池と従来の固体電解
質電池の放電特性を示す図である〇（３）・・・負極
Claims (1)
- １、 ＩＪチウムを負極活物質として用い、負極と正
極との間に固体電解質層を配置し九固体電解質電池にお
いて、溶融リチウムに固体電解質の微粉末を混入し、冷
却して薄板状にしたものを負極として用いることを特徴
とする固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14695281A JPS5848354A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14695281A JPS5848354A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848354A true JPS5848354A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15419280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14695281A Pending JPS5848354A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848354A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0281352A2 (en) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | The New Brunswick Telephone Company Limited | Lithium-lithium nitride anode |
| JPH04167373A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム電池 |
| JP2007190000A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Taguchi Taeko | 粉体の散布装置 |
| CN113258048A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-13 | 南京工业大学 | 一种熔融态锂电池负极材料、制备方法以及全固态锂电池 |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP14695281A patent/JPS5848354A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0281352A2 (en) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | The New Brunswick Telephone Company Limited | Lithium-lithium nitride anode |
| JPH04167373A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム電池 |
| JP2007190000A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Taguchi Taeko | 粉体の散布装置 |
| CN113258048A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-13 | 南京工业大学 | 一种熔融态锂电池负极材料、制备方法以及全固态锂电池 |
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