JPS60115169A - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
- Publication number
- JPS60115169A JPS60115169A JP22287883A JP22287883A JPS60115169A JP S60115169 A JPS60115169 A JP S60115169A JP 22287883 A JP22287883 A JP 22287883A JP 22287883 A JP22287883 A JP 22287883A JP S60115169 A JPS60115169 A JP S60115169A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- lithium
- battery
- iodide
- vitreous
- 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.)
- Granted
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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)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (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】
（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一体或ｓ質
電池に係り、特に固体電解質に関するものである。
電池に係り、特に固体電解質に関するものである。
１ｏ）従来技術
この種電池は固体状の゛電解質を用いるため漏液の心配
がなく自己放電も小さいという利点を有するが、固体電
解質の導電率は敵状電解質に比し”Ｃ数段低く高率放電
特性に問題があった。
がなく自己放電も小さいという利点を有するが、固体電
解質の導電率は敵状電解質に比し”Ｃ数段低く高率放電
特性に問題があった。
現花、一般に用いられている固体電解質としＣは例えば
特公昭５７−５２９８６号公報で開示されているように
、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）やヨウ化リチウム−アルミ
ナ（ＬｉＩ−八ｌ！ｚＱｓ）があるが、：１つ化リチウ
ムの室温での導電率は１０ ”／ｌｓ程度、又ヨグ化リ
チすムーＴルミナの室温での導゛邂率はＥＩ＋７化リチ
ウリチウムして高いものの１０ ／ｃ＠程度である。更
直二上記の固体電解質においてはヨウ化リチウムがρ定
な状態ではないため容易に分解してヨウ素が遊離し、そ
の結果として固体電解質の導電率の低Ｆ’Ｐ屯曲街材料
の腐蝕を来たしｔａ性能の劣化を招く。特にこの現象は
高温下において著しい。
特公昭５７−５２９８６号公報で開示されているように
、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）やヨウ化リチウム−アルミ
ナ（ＬｉＩ−八ｌ！ｚＱｓ）があるが、：１つ化リチウ
ムの室温での導電率は１０ ”／ｌｓ程度、又ヨグ化リ
チすムーＴルミナの室温での導゛邂率はＥＩ＋７化リチ
ウリチウムして高いものの１０ ／ｃ＠程度である。更
直二上記の固体電解質においてはヨウ化リチウムがρ定
な状態ではないため容易に分解してヨウ素が遊離し、そ
の結果として固体電解質の導電率の低Ｆ’Ｐ屯曲街材料
の腐蝕を来たしｔａ性能の劣化を招く。特にこの現象は
高温下において著しい。
し１ 発明の目的
本発明は上記従来電池における問題点に鑑み。
高温下においても高い導電率を有する固体電解質を用い
ることによってこの種電池の電池性能を向上させること
を目的とする。
ることによってこの種電池の電池性能を向上させること
を目的とする。
に）発明の構成
本発明は上記目的？達成すべくなされたものにしてその
要旨とするところは、正極と、リチウム負極と、リチ９
ムイオン導成性固体電解質とを備えるものであって、前
記固体電解質が酸化リチウム（ＬｉｌＯ）、五酸化リン
（ｐａｓｓ）及びヨウ化９チクム（ＬｉＩ）ｋ主体とす
るガラス状固体隠解質であることを特徴とする固体電解
質′電池にある。
要旨とするところは、正極と、リチウム負極と、リチ９
ムイオン導成性固体電解質とを備えるものであって、前
記固体電解質が酸化リチウム（ＬｉｌＯ）、五酸化リン
（ｐａｓｓ）及びヨウ化９チクム（ＬｉＩ）ｋ主体とす
るガラス状固体隠解質であることを特徴とする固体電解
質′電池にある。
本発明によるガラス状固体電解質は従来のヨウ化すチク
ムーアルミナ固体電解貞に比して高い導電率を有し、且
ヨウ化リチウムが酸化リチウム及び五酸化リンと共にガ
ラス状化合物を形成しているため安定化しており、高温
下感；おいてもヨウ素の遊離が抑制されるので電池性能
の向、ヒが計れる。
ムーアルミナ固体電解貞に比して高い導電率を有し、且
ヨウ化リチウムが酸化リチウム及び五酸化リンと共にガ
ラス状化合物を形成しているため安定化しており、高温
下感；おいてもヨウ素の遊離が抑制されるので電池性能
の向、ヒが計れる。
尚１．Ｌ記ガラス状固体電解質に一種又は二種以上の金
属ヨウ化物全添加すれば更に性能が向上する。
属ヨウ化物全添加すれば更に性能が向上する。
（ホ）実施例
以下本発明電池の実施例につき詳述する。
固体電解質構成材としての酸化リチウム（Ｌｌｌ０）、
五酸化リン（Ｐ２Ｏ３）、ヨウ化すチ９ム（ＬｉＩ）及
び追加の構成材としてのヨウ化カル！／＋７ム（ＯａＩ
ｚｌ、ヨウ化マグネｖｒ）ム（Ｍｐ工ｚ）％ヨウ化スト
ロンチウム（ＳｒＩｚ）。
五酸化リン（Ｐ２Ｏ３）、ヨウ化すチ９ム（ＬｉＩ）及
び追加の構成材としてのヨウ化カル！／＋７ム（ＯａＩ
ｚｌ、ヨウ化マグネｖｒ）ム（Ｍｐ工ｚ）％ヨウ化スト
ロンチウム（ＳｒＩｚ）。
ヨウ化バリウム（ＢａＩり、′：Ｊつ化アルミニウム（
ＡＩ！Ｉｓ）、ヨウ化９チクム（ＩｎＩり。
ＡＩ！Ｉｓ）、ヨウ化９チクム（ＩｎＩり。
ヨウ化セリウム（ＯａＩｌ）’１４００メーシュパスす
るまで粉砕したのち、所定のモル比率で組合せた各種の
混合物を石英アンプルに真空封入し。
るまで粉砕したのち、所定のモル比率で組合せた各種の
混合物を石英アンプルに真空封入し。
ついで１０００℃に加熱したのち急冷してガラス状固体
電解質材を得る。
電解質材を得る。
このようにして得た力゛ラス状固体電解質材を粉砕り、
４００メ噌νエパスさせたのち、プレス成型し直径約１
０關φ、厚み約２謔のベレ噌トとし。
４００メ噌νエパスさせたのち、プレス成型し直径約１
０關φ、厚み約２謔のベレ噌トとし。
このペレ噌トヲ一対のリチウム電極間に王者してＩＫＨ
ｚの交流ブリ噌ジで抵抗を測定して導電率を算出した。
ｚの交流ブリ噌ジで抵抗を測定して導電率を算出した。
その結果を次表に示す。
）
上表より明らかなようにＬｉ２Ｏ％ｐ２Ｑ５及びＬｉＩ
を主体とするガラス状固体′成解質は１「５”’／ｌｙ
ｍ 以上の良好な導電率を示し、更に金属ヨ９化物の添
加５二より導電率が向ｔすることが伺える。
を主体とするガラス状固体′成解質は１「５”’／ｌｙ
ｍ 以上の良好な導電率を示し、更に金属ヨ９化物の添
加５二より導電率が向ｔすることが伺える。
ついで、これらの固体電解質の高温保存特性を調べるた
め試料番号１ （ＬｉｚＯ−ＰｔＯ２−ＬｉＩ）及び試
料番号２（ＬｉｚＯ−ＰｚＯｓ−Ｌｌｌ−ＯａＩｌ）の
固体電解質の粉末をアルゴン雰囲気でガラス容器に密封
して８０℃に保存し。
め試料番号１ （ＬｉｚＯ−ＰｔＯ２−ＬｉＩ）及び試
料番号２（ＬｉｚＯ−ＰｚＯｓ−Ｌｌｌ−ＯａＩｌ）の
固体電解質の粉末をアルゴン雰囲気でガラス容器に密封
して８０℃に保存し。
定期的に取出し、導電率を２０℃で測定した。又比較の
ためにヨ９化すチクムーアルミナ（モル比６Ｑ：４０）
を５００°Ｃで熱処理した従来の固体電解質についても
同じ条件で測定した。
ためにヨ９化すチクムーアルミナ（モル比６Ｑ：４０）
を５００°Ｃで熱処理した従来の固体電解質についても
同じ条件で測定した。
第１図はその結果を示し、第１図より試料番号１及び試
料番号２の固体電解質（ａｌ及び［ｂ）は従来の固体電
解質ｉｃ）に比して良好な高温保存特性を示すことがわ
かる。
料番号２の固体電解質（ａｌ及び［ｂ）は従来の固体電
解質ｉｃ）に比して良好な高温保存特性を示すことがわ
かる。
次に上記固体電解質（ａｌｉｂｉ及び（０）金柑いて電
池ＩＡＩか′ ［Ｂ１及、ｔｏ）を作成した。各電池はヨウ化鉛（Ｐ、
ｂＩ’２）、硫化鉛（ＰｂＳ）及び鉛（Ｐｂ）粉末會１
：１：２のモル比で混合したものを正極合剤とし。
池ＩＡＩか′ ［Ｂ１及、ｔｏ）を作成した。各電池はヨウ化鉛（Ｐ、
ｂＩ’２）、硫化鉛（ＰｂＳ）及び鉛（Ｐｂ）粉末會１
：１：２のモル比で混合したものを正極合剤とし。
この正極合剤４００哩及び固体電解質材１００ｒｎ９を
１０．０闘φに一体成型し、この成型体に１０゜０訪φ
のリチウム板を圧着しく作成した。
１０．０闘φに一体成型し、この成型体に１０゜０訪φ
のリチウム板を圧着しく作成した。
第２図はこれら電池の６０℃、１５０にΩ定負荷におけ
る放電特性を示し、第２図より本発明型１１１１２ｆＡ
１１Ｂ）は比較電池（０）に比し・Ｃ良好な放電特性を
示すことがわかる。
る放電特性を示し、第２図より本発明型１１１１２ｆＡ
１１Ｂ）は比較電池（０）に比し・Ｃ良好な放電特性を
示すことがわかる。
この理由とし゛〔は本発明電池に用いた固体電解質を二
１６い°Ｃはヨウ化リチウムのガラス化により導電率が
向上し且安定化されたためであると考えられる。一般に
、ガラス状態においてはイオンが結晶構造の束縛を受け
ず、またイオンの移動すべき空隙が多数存在するためイ
オン導電性の上昇が期待でさる。ヨウ化リチウムは単独
ではガラス化しに（い物質であるが、ガラスの網目構造
を形成しうる五酸化リン及び網目修飾物質である酸化リ
チウムとともに熱処理することによりガラス化するもの
と考えられ、さらには少量の金属ヨウ化物の添加により
リチウムイオンの可動性が増加したためと考えられる。
１６い°Ｃはヨウ化リチウムのガラス化により導電率が
向上し且安定化されたためであると考えられる。一般に
、ガラス状態においてはイオンが結晶構造の束縛を受け
ず、またイオンの移動すべき空隙が多数存在するためイ
オン導電性の上昇が期待でさる。ヨウ化リチウムは単独
ではガラス化しに（い物質であるが、ガラスの網目構造
を形成しうる五酸化リン及び網目修飾物質である酸化リ
チウムとともに熱処理することによりガラス化するもの
と考えられ、さらには少量の金属ヨウ化物の添加により
リチウムイオンの可動性が増加したためと考えられる。
悶 発明の効果
上述した如く、酸化リチウム、五酸化リン及びヨウ化リ
チウムを主体とするガラス状固体電解質は高い導電率ｒ
有し且扁温保存特性（ユ優れるものであり、依ってこの
ガラス状固体電解質を用いること（二より固体祉解質亀
池の亀池性能金向丘することができるものであり、その
工業的価値は極めて大である。
チウムを主体とするガラス状固体電解質は高い導電率ｒ
有し且扁温保存特性（ユ優れるものであり、依ってこの
ガラス状固体電解質を用いること（二より固体祉解質亀
池の亀池性能金向丘することができるものであり、その
工業的価値は極めて大である。
第１図は本発明電池に３ける固体電解質（ａＨｂ）と従
来′電池における固体電解質１ｃ）の高温ドにおける導
電率と保存時間との関係管示す図、第２図は本発明電池
＋Ａｌ ｔＢｌと従来電池（０）との放電特性比較図？
夫々示す。 特許庁長官殿 １．事件の表示 昭和５８年特許願第２２２８７８号 ２、発明の名称 固体電解質電池 ６、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （１８８）三洋電機株式会社 ４、代 理 人 住所 守口市京阪本通２丁目１８番地 連絡先：電話（東京） ８３５−１１１１特許センター
駐在中川６、補正の対象 （１１明細書の「発明の詳細な説明」の欄（２）図 面 ６、補正の内容 １１１ 明細書第６頁第４行目 「・・・試料番号２・・・」とあるヲ、「・・・試料番
号６・・弓と補正する。 （２１同上比６頁第１２行目 「１及び・・・従来の」とめるを、「１及び試料番号３
の固体電解質１ｂ）及びｌａ）は従来の」と補正する。 −＋３１ 第１図を別紙の通り補正する。
来′電池における固体電解質１ｃ）の高温ドにおける導
電率と保存時間との関係管示す図、第２図は本発明電池
＋Ａｌ ｔＢｌと従来電池（０）との放電特性比較図？
夫々示す。 特許庁長官殿 １．事件の表示 昭和５８年特許願第２２２８７８号 ２、発明の名称 固体電解質電池 ６、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （１８８）三洋電機株式会社 ４、代 理 人 住所 守口市京阪本通２丁目１８番地 連絡先：電話（東京） ８３５−１１１１特許センター
駐在中川６、補正の対象 （１１明細書の「発明の詳細な説明」の欄（２）図 面 ６、補正の内容 １１１ 明細書第６頁第４行目 「・・・試料番号２・・・」とあるヲ、「・・・試料番
号６・・弓と補正する。 （２１同上比６頁第１２行目 「１及び・・・従来の」とめるを、「１及び試料番号３
の固体電解質１ｂ）及びｌａ）は従来の」と補正する。 −＋３１ 第１図を別紙の通り補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 正極と、リチウム負極と、リチウムイオン導シ性固
体電解質とを備えるものであり・〔１番称前記固体砥解
゛ｍが酸化リチウム（Ｌｉ２０）、五酸化リン（ＰｚＯ
ｓ）及びヨウ化リチウム（ＬｉＩ）を主体とするガラス
状固体電解質であることを特徴とする固体電解質電池。 ■ 前記ガラス状固本′ｌｔＪ！ＩＶ！質に一連又は二
種以上の金属ヨウ化物が添加されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第０項記載の固体１在解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22287883A JPS60115169A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22287883A JPS60115169A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115169A true JPS60115169A (ja) | 1985-06-21 |
| JPH0430149B2 JPH0430149B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=16789298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22287883A Granted JPS60115169A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115169A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120115039A1 (en) * | 2010-04-23 | 2012-05-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | All Solid Secondary Battery and Manufacturing Method Therefor |
| WO2022191002A1 (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 公立大学法人大阪 | イオン伝導体及びその利用 |
-
1983
- 1983-11-25 JP JP22287883A patent/JPS60115169A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120115039A1 (en) * | 2010-04-23 | 2012-05-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | All Solid Secondary Battery and Manufacturing Method Therefor |
| WO2022191002A1 (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 公立大学法人大阪 | イオン伝導体及びその利用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0430149B2 (ja) | 1992-05-20 |
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