JPS59173951A - 固体電解質電池用負極の製造法 - Google Patents
固体電解質電池用負極の製造法Info
- Publication number
- JPS59173951A JPS59173951A JP4635883A JP4635883A JPS59173951A JP S59173951 A JPS59173951 A JP S59173951A JP 4635883 A JP4635883 A JP 4635883A JP 4635883 A JP4635883 A JP 4635883A JP S59173951 A JPS59173951 A JP S59173951A
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- lithium
- solid electrolyte
- negative electrode
- ammonia
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- Pending
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-
- 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)
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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】
この発明は例えはリチウム−ヨウ化鉛系電池なとのよう
に負極活物質としてリチウムを使用する固体電解質電池
における負極の製造法に関するも供する点にある。
に負極活物質としてリチウムを使用する固体電解質電池
における負極の製造法に関するも供する点にある。
従来の固体電解質電池は、負極のリチウム板を固体電解
質層に圧着した構造を備えているが一放電反応の進行（
こ伴って上記両者の界面に隙間を生じ一負極の放電利用
率が低−トして充分な放電性能が得られない欠点があっ
た。これは−上記界面側からイオン化して消耗するリチ
ウム板の体積減少に対しヱ正極の体積膨張が少ないこと
、並ひに固体電解質１層か負極の消耗にｈ６じ又追ｆ変
、形しないことに起因する。−万、このような欠点を解
消するためには負極を常に固体電解質層側に押し付ける
はねなどを設ける手段があるが−コイン型などの薄型の
電池では上記手段の採用は困難である。
質層に圧着した構造を備えているが一放電反応の進行（
こ伴って上記両者の界面に隙間を生じ一負極の放電利用
率が低−トして充分な放電性能が得られない欠点があっ
た。これは−上記界面側からイオン化して消耗するリチ
ウム板の体積減少に対しヱ正極の体積膨張が少ないこと
、並ひに固体電解質１層か負極の消耗にｈ６じ又追ｆ変
、形しないことに起因する。−万、このような欠点を解
消するためには負極を常に固体電解質層側に押し付ける
はねなどを設ける手段があるが−コイン型などの薄型の
電池では上記手段の採用は困難である。
そこで−この発明者らは先（こ負極をリチウム粉と固体
電解質粉との混合物で構成することを提案した。このよ
うな負極を用いれは一放電が進行して固体電解質層近傍
のリチウムが消失しても、負極中に分散する固体電解質
によつ又リチウムイオンの正極側への移行が可能となり
、リチウムと電解質との実質的な接触面積が増加するた
め−負極利用率が同上し、電池の放電性能が良好となる
。
電解質粉との混合物で構成することを提案した。このよ
うな負極を用いれは一放電が進行して固体電解質層近傍
のリチウムが消失しても、負極中に分散する固体電解質
によつ又リチウムイオンの正極側への移行が可能となり
、リチウムと電解質との実質的な接触面積が増加するた
め−負極利用率が同上し、電池の放電性能が良好となる
。
しかしなから上記提案法では、リチウムと固体電解質と
を粉末同士で混合すること、並びにリチウム粉末が混合
特番こ粘性を帯ひることから均一混合が困難であり−ま
たリチウム粉末が不活性ガス中の微量の酸素や窒素と接
触して酸化物や窒化物の被膜が形成されて活性低下し易
く、これらに起因して負極利用率の同上に限界があり、
更に改良の余地を残している。
を粉末同士で混合すること、並びにリチウム粉末が混合
特番こ粘性を帯ひることから均一混合が困難であり−ま
たリチウム粉末が不活性ガス中の微量の酸素や窒素と接
触して酸化物や窒化物の被膜が形成されて活性低下し易
く、これらに起因して負極利用率の同上に限界があり、
更に改良の余地を残している。
この発明は、上記提案法を基礎とした応用研究の過程で
見い出されたもので、液体アンモニアにリチウムを俗解
してなる溶液と固体電解質粉末とを混合し、この混合物
よりアンモニアを除去し、得られたリチウムと固体電解
質とからなる固形物にて負極を形成することを特徴とす
る固体電解質電池用負極の製造法に係る。
見い出されたもので、液体アンモニアにリチウムを俗解
してなる溶液と固体電解質粉末とを混合し、この混合物
よりアンモニアを除去し、得られたリチウムと固体電解
質とからなる固形物にて負極を形成することを特徴とす
る固体電解質電池用負極の製造法に係る。
すなわち、この発明方法にあってはリチウムが溶液状態
であるためにこれと固体電解質粉末との混合が均一番こ
行なわれ、しかもリチウム酸化物や窒化物の被膜が存在
しないことにより一負極門邪におけるリチウムと固に電
解質との接触面積が大きくなってリチウムイオンの伝纏
性が同上し−また電池に組込んだ状態で負極と固体電解
質層との接触面積も増大する。従って負極の放電利用率
が著しく上昇する。
であるためにこれと固体電解質粉末との混合が均一番こ
行なわれ、しかもリチウム酸化物や窒化物の被膜が存在
しないことにより一負極門邪におけるリチウムと固に電
解質との接触面積が大きくなってリチウムイオンの伝纏
性が同上し−また電池に組込んだ状態で負極と固体電解
質層との接触面積も増大する。従って負極の放電利用率
が著しく上昇する。
液体アンモニアにリチウムを溶解させるには、リチウｔ
・の活性が極めて強いことがら−アンモニアの液温を一
５υ〜−３：３℃程度とすることが望まれる。リチウム
は効率上から飽和溶解量付近まて俗解さぜれはよく−例
えは−３３℃の液体アンモニア１０（ｌに対して約１．
１． Ｆが飽和溶解量となる。
・の活性が極めて強いことがら−アンモニアの液温を一
５υ〜−３：３℃程度とすることが望まれる。リチウム
は効率上から飽和溶解量付近まて俗解さぜれはよく−例
えは−３３℃の液体アンモニア１０（ｌに対して約１．
１． Ｆが飽和溶解量となる。
、固体゛電解質としてはＬｉ５Ｎ−Ｌｉ３Ｎ−Ｌｉｌ−
Ｌｉ３Ｎ−Ｌ ｉ ｌ −Ｌ １ＵＨ１Ｌｉ ｌ−Ａｌ
！２０３− Ｌｉ１３ｒ−ＡＪ２Ｕ３ｒｊどが挙けられ
、液体アンモニアに可溶のものおよび不俗のもののいず
れも使用でき一２種以」二を併用してもよい。またこの
負極用固体電解質は電池の固体電解質層の成分と同種で
あっ又もよいし一異種であってもよい。
Ｌｉ３Ｎ−Ｌ ｉ ｌ −Ｌ １ＵＨ１Ｌｉ ｌ−Ａｌ
！２０３− Ｌｉ１３ｒ−ＡＪ２Ｕ３ｒｊどが挙けられ
、液体アンモニアに可溶のものおよび不俗のもののいず
れも使用でき一２種以」二を併用してもよい。またこの
負極用固体電解質は電池の固体電解質層の成分と同種で
あっ又もよいし一異種であってもよい。
固体電解質粉末の配合量は一理倫体積比てリチウム１に
対して０５〜２５、特に０７〜１．８が好ましい。これ
は固体電解質粉末の配合量が少なすぎると負極中に混入
されたことによる効果が充分に発揮されず、また多くな
りすぎると負極中のリチウムの絶対量が少なくなり過ぎ
て電池容量面で問題がある。
対して０５〜２５、特に０７〜１．８が好ましい。これ
は固体電解質粉末の配合量が少なすぎると負極中に混入
されたことによる効果が充分に発揮されず、また多くな
りすぎると負極中のリチウムの絶対量が少なくなり過ぎ
て電池容量面で問題がある。
リチウムを俗解したアンモニアと固体電解質粉末とを混
合して得られる混合物は、混合後もしくは混合過程で減
圧、凍結乾燥、加熱、真空乾燥およびこれらの組み合わ
せなどの適宜の手段でアンモニア成分を除去して固形物
とする。次いで、この固形物は粉砕などにより成形容易
な形態として負極原料粉末とする。
合して得られる混合物は、混合後もしくは混合過程で減
圧、凍結乾燥、加熱、真空乾燥およびこれらの組み合わ
せなどの適宜の手段でアンモニア成分を除去して固形物
とする。次いで、この固形物は粉砕などにより成形容易
な形態として負極原料粉末とする。
以下−この発明を実施例にて具体的に示す。
実施例１
一３３℃に保持した液体アンモニア１００ Ｐ ニ１１
２のリチウムを溶解し、この溶液中にＱ、８８Ｌｉ３Ｎ
−０１２Ｌｉｌ（Ｌｉ３ＮトＬｉ、Ｎ２１トノ混合物囮
粉末（６０メツシユパス）３５ｇを添加し、攪拌しなが
ら減圧してアンモニアを除き、更に５０ ℃に加熱して
完全にアンモニアを除去した。得られた塊状の固形物を
粉砕して負極原料粉末とじ−この粉末２６．１”Ｌ！：
、ｏ８８Ｌｉ３へ一〇、１２Ｌｉｌがらｒｊ７＋重さ１
００”Ｐの固体電解質と、Ｐｂ１２−カルボニルニッケ
ル（体積比４：０．５）混合物からなる重さ５００〜の
正極を組み合せ、直径１’６ｍｍの３層圧着電池を常法
により組み立てた。負極の押し付り圧は、６５００〜／
ｃｉである。
２のリチウムを溶解し、この溶液中にＱ、８８Ｌｉ３Ｎ
−０１２Ｌｉｌ（Ｌｉ３ＮトＬｉ、Ｎ２１トノ混合物囮
粉末（６０メツシユパス）３５ｇを添加し、攪拌しなが
ら減圧してアンモニアを除き、更に５０ ℃に加熱して
完全にアンモニアを除去した。得られた塊状の固形物を
粉砕して負極原料粉末とじ−この粉末２６．１”Ｌ！：
、ｏ８８Ｌｉ３へ一〇、１２Ｌｉｌがらｒｊ７＋重さ１
００”Ｐの固体電解質と、Ｐｂ１２−カルボニルニッケ
ル（体積比４：０．５）混合物からなる重さ５００〜の
正極を組み合せ、直径１’６ｍｍの３層圧着電池を常法
により組み立てた。負極の押し付り圧は、６５００〜／
ｃｉである。
実施例
一３３℃に保持した液体アンモニア１０（ｌに１υ７の
リチウムを俗解し、この浴液中にＬｉ３Ｎの粉末（６［
Ｊメツシュパス）２４．２９を添加し一攪拌しながら冷
却し、最終的に凍結乾燥して液体アンモニアを除いたの
ち−４０’Ｃｉで昇温させてこの温度を維持して真空乾
燥を行なうことにより完全にアンモニアを除去した。得
られた塊状の固形物を粉砕して負極原料粉末とし、この
粉末１７．７ｍｇを、負極として実施例１と同様の電池
を組み豆てた。
リチウムを俗解し、この浴液中にＬｉ３Ｎの粉末（６［
Ｊメツシュパス）２４．２９を添加し一攪拌しながら冷
却し、最終的に凍結乾燥して液体アンモニアを除いたの
ち−４０’Ｃｉで昇温させてこの温度を維持して真空乾
燥を行なうことにより完全にアンモニアを除去した。得
られた塊状の固形物を粉砕して負極原料粉末とし、この
粉末１７．７ｍｇを、負極として実施例１と同様の電池
を組み豆てた。
比較例
リチウム粉末（１２０メツシュパス〕５ｇとＯｌｓ ８
ｔ−；３Ｎ−ｏ１２Ｌｉｔ（６０メツシユパス）１５゜
９２とを振とう法により充分に混合しへ粉末混合物を得
た。この混合物２１．６”Ｆを負極とし又実施例１と同
様にして電池を組立てた。
ｔ−；３Ｎ−ｏ１２Ｌｉｔ（６０メツシユパス）１５゜
９２とを振とう法により充分に混合しへ粉末混合物を得
た。この混合物２１．６”Ｆを負極とし又実施例１と同
様にして電池を組立てた。
上記実施例および比較例にヱ得られた各電池について一
２０℃の温度下で３０μへの定電流放電を行なったとこ
ろ一図面で示す放電特性を示した。
２０℃の温度下で３０μへの定電流放電を行なったとこ
ろ一図面で示す放電特性を示した。
１ｊお、図中の曲線−八は実施例１および２にて得られ
た負極を使用した電池、曲線−Ｂは比較例にて得られた
負極を用いた電池の放電特性である。
た負極を使用した電池、曲線−Ｂは比較例にて得られた
負極を用いた電池の放電特性である。
図面はこの発明の実施例および比較例にて得られた各負
極を使用した固体電解質電池の放電特性図である。 曲線Ａ・・実施例１および２、曲線Ｂ・・・比較例。 特許出願人 日立マクセル株式会社 泣亀’＠ Ｊｋ（ｍＡｈ）
極を使用した固体電解質電池の放電特性図である。 曲線Ａ・・実施例１および２、曲線Ｂ・・・比較例。 特許出願人 日立マクセル株式会社 泣亀’＠ Ｊｋ（ｍＡｈ）
Claims (2)
- （１）液体アンモニアにリチウムを俗解してなるＭ液と
固体電解質粉末とを混合し、この混合物よりアンモニア
を除去し、得られたリチウムと固体′電解質とからなる
固形物にヱ負極を形成することを特徴とする固体電解質
電池用負極の製造法。 - （２）固体電解質がＬｉ３１’ｊ Ｌｉ３Ｎ−Ｌｉ Ｉ
−Ｌｉ３Ｎ−１−ＩＩ Ｌ １０１−１． Ｌ ｉＩ
−Ａ Ｚ ２０３− Ｌ Ｉ Ｂ ｒ Ａｌ ２０３か
ら選ばれる１種もしくは２種以上からなる特許請求の範
囲＠（１）相記載の固体杉解電解質電池用負極の製造法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4635883A JPS59173951A (ja) | 1983-03-20 | 1983-03-20 | 固体電解質電池用負極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4635883A JPS59173951A (ja) | 1983-03-20 | 1983-03-20 | 固体電解質電池用負極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173951A true JPS59173951A (ja) | 1984-10-02 |
Family
ID=12744922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4635883A Pending JPS59173951A (ja) | 1983-03-20 | 1983-03-20 | 固体電解質電池用負極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173951A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016076332A (ja) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | Tdk株式会社 | 安定化リチウム粉末及びそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
-
1983
- 1983-03-20 JP JP4635883A patent/JPS59173951A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016076332A (ja) * | 2014-10-03 | 2016-05-12 | Tdk株式会社 | 安定化リチウム粉末及びそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
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