JPS6017867A - 固体電解質二次電池 - Google Patents
固体電解質二次電池Info
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- JPS6017867A JPS6017867A JP58126520A JP12652083A JPS6017867A JP S6017867 A JPS6017867 A JP S6017867A JP 58126520 A JP58126520 A JP 58126520A JP 12652083 A JP12652083 A JP 12652083A JP S6017867 A JPS6017867 A JP S6017867A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stacked
- positive
- secondary battery
- negative
- cells
- Prior art date
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
- H01M10/0562—Solid materials
-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (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】
産業上の利用分野
本発明は、固体電解質を用いた積層形二次電池に関する
。
。
従来例の構成とその問題点
汎用の二次電池は液体電解質を用いているので、個々の
電池要素を個々の容器に入れて単電池を構２、。
電池要素を個々の容器に入れて単電池を構２、。
成し、単電池間をコネクタで接続して必要な電圧値を得
ている。そのだめ容器や接続のための容積、費用が大き
くなっている。
ている。そのだめ容器や接続のための容積、費用が大き
くなっている。
最近、−火室７＋１！の分野ではリチウム負極とリチウ
ムイオン化Ｑ ＋ｚ＋−の固体電解質を用いる電池が開
発されて来ており、その中には一つの容器内で圧着によ
り単セルを直列接続している例があるが、容器を全く用
いないというものではない。
ムイオン化Ｑ ＋ｚ＋−の固体電解質を用いる電池が開
発されて来ており、その中には一つの容器内で圧着によ
り単セルを直列接続している例があるが、容器を全く用
いないというものではない。
すなわち、負極のリチウムが化学的に活性であり、しか
も電解質の潮解性が強いため、厳密な密封が必要となる
のである。
も電解質の潮解性が強いため、厳密な密封が必要となる
のである。
前記のリチウム負極を用いる一次電池では、セル間に特
別な接続体を用いず、正、負極を圧着することによって
複数セルを直列に接続することができる。これは、正極
活物質がＰｂＩ、またはこれとｐｂｓとの混合物である
ため、隣接するセルの正極と負極とを接触させた場合、
次のような反応を起こし、 セル間の境界層にＬｉＳ 、 ＬｉＩと鉛との混合物を
牛成し、これが１妾続体の働きをするからである。
別な接続体を用いず、正、負極を圧着することによって
複数セルを直列に接続することができる。これは、正極
活物質がＰｂＩ、またはこれとｐｂｓとの混合物である
ため、隣接するセルの正極と負極とを接触させた場合、
次のような反応を起こし、 セル間の境界層にＬｉＳ 、 ＬｉＩと鉛との混合物を
牛成し、これが１妾続体の働きをするからである。
一方、ＣｕｘＴｉＳ２（０≦ｘく０．３）を活物質とす
る正極と可逆性銅負極を組み合わせた１７’ｉ１体電解
質二次電池が実用的性能を有するものとして既に提案さ
れているが、この電池の場合は隣接するセルの正、負極
を直接接触さぜると、正極中に銅イオンが侵入して前記
正極活物質化合物のＸ値を増大し、自己放電を増大させ
ることに々る。
る正極と可逆性銅負極を組み合わせた１７’ｉ１体電解
質二次電池が実用的性能を有するものとして既に提案さ
れているが、この電池の場合は隣接するセルの正、負極
を直接接触さぜると、正極中に銅イオンが侵入して前記
正極活物質化合物のＸ値を増大し、自己放電を増大させ
ることに々る。
発明の目的
本発明は、（ｊｕｘＴＩＳ ２ （０≦ｘ ＜ ０．３
）を活物質とする正極と、銅イオン（Ｇｕ″＝）伝導
性固体電解質と、可逆性銅負極とから々る発電要素を用
いて、小形で比較的大電流充放電が可能で、安価な積層
形二次電池を提供することを目的とする。
）を活物質とする正極と、銅イオン（Ｇｕ″＝）伝導
性固体電解質と、可逆性銅負極とから々る発電要素を用
いて、小形で比較的大電流充放電が可能で、安価な積層
形二次電池を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の二次電池は、前記の単セルの複数個を隣接する
セルの正、負極間に炭素ペーストを介在させて直列に積
層するとともに、積層体の両端部の正、負極にそれぞれ
炭素ペーストによって電極リート゛を結合Ｉ７、これら
積層型７［１先をｊＶＱ１硬化性も［７くは光硬化１ソ
１゛樹脂によって被覆して１？ＩＩ成したものである。
セルの正、負極間に炭素ペーストを介在させて直列に積
層するとともに、積層体の両端部の正、負極にそれぞれ
炭素ペーストによって電極リート゛を結合Ｉ７、これら
積層型７［１先をｊＶＱ１硬化性も［７くは光硬化１ソ
１゛樹脂によって被覆して１？ＩＩ成したものである。
実施例の説明
第１図は本発明によるニー次電池の１？ＩＩ成例を示す
。
。
１ば１１′Ｉセルで、止１’７Ｉｌｉ ２と電１ｔｉ’
１”質層３と負極４とを層状にプレスしたものである。
１”質層３と負極４とを層状にプレスしたものである。
５ば１將接するセルの止、負１７１Ｉｊ間に介在さぜた
炭素ペーストの塗着層で、黒鉛粉末を混入しだ１妾危゛
斉１１よりなる。６，７は−１−記積層電池の両端の止
、負極に炭素ペースト８．９によって接続したリードで
ある。１Ｑは電池外装で、ガラス繊維を混入した光硬化
性樹脂より々る。
炭素ペーストの塗着層で、黒鉛粉末を混入しだ１妾危゛
斉１１よりなる。６，７は−１−記積層電池の両端の止
、負極に炭素ペースト８．９によって接続したリードで
ある。１Ｑは電池外装で、ガラス繊維を混入した光硬化
性樹脂より々る。
実施例１
上記のような１７１１成において、電解質層として、Ｒ
ｂＣｕ４Ｘ、、５Ｃ召５．を５０ ｍ、９ 、 ｆ、Ｉ
’ｉｊ合剤としてＣｕＯ，２ＴＩＳ２と−１−記の電）
τイ質との重量比５０ ： ５０の混合物６ｏ ｍ ｇ
ｐ ｆ’＋、Ｉｔ；合剤としてＣ４とＣｕ２Ｓと上記の
電解質との重量比４８ ： ３２ ： ２０の混合物１
ｏｏｍ、、ｌ１７を用い、４トン／ｄの圧力で直径７闘
の円盤状に成形した中セルを２個直列に接続した電池を
人とする。なお、ｉ１４セルの開路電圧は約０．６ｖで
ある。
ｂＣｕ４Ｘ、、５Ｃ召５．を５０ ｍ、９ 、 ｆ、Ｉ
’ｉｊ合剤としてＣｕＯ，２ＴＩＳ２と−１−記の電）
τイ質との重量比５０ ： ５０の混合物６ｏ ｍ ｇ
ｐ ｆ’＋、Ｉｔ；合剤としてＣ４とＣｕ２Ｓと上記の
電解質との重量比４８ ： ３２ ： ２０の混合物１
ｏｏｍ、、ｌ１７を用い、４トン／ｄの圧力で直径７闘
の円盤状に成形した中セルを２個直列に接続した電池を
人とする。なお、ｉ１４セルの開路電圧は約０．６ｖで
ある。
また、比較例として、セル間を接続する炭素ぺ一ヌトの
代わりに白金ペーストを用いた電池をＢ、銀ベーストを
用いた電池をＣとし、ペーストを用いず隣接するセルの
下、負極を直接圧接した電池をＤとする。
代わりに白金ペーストを用いた電池をＢ、銀ベーストを
用いた電池をＣとし、ペーストを用いず隣接するセルの
下、負極を直接圧接した電池をＤとする。
これらの電池を５００μＡで２時間充電し、同じ電流で
２時間放電する充放電を繰り返したときの放電容］の変
化を第２図に示す。なお、放電容量は放電電圧が○、ｓ
Ｖになるまでの容量を表している。
２時間放電する充放電を繰り返したときの放電容］の変
化を第２図に示す。なお、放電容量は放電電圧が○、ｓ
Ｖになるまでの容量を表している。
セル間の接続に炭素ベーストおよび白金ペーストを用い
たものは、同じ電気量の充放電によって容量変化が少な
いのに対し、セル同志を直接圧着したものと銀ベースト
を用いたものは早期劣化を起こした。炭素ペーストおよ
び白金ベーストを用いたものの容量劣化が少ないのは、
自己放電が少ない固体電解質電池の特色が発揮されてい
るのに６ ． ７（シ直１妾圧着のものは自己放電が多く、１だ銀ペー
ストは放電の際に銀が僅かに電解質中に溶出するので、
充放電−リ゛イクルが進んだととるで急激に劣化するこ
とが員１４られる。
たものは、同じ電気量の充放電によって容量変化が少な
いのに対し、セル同志を直接圧着したものと銀ベースト
を用いたものは早期劣化を起こした。炭素ペーストおよ
び白金ベーストを用いたものの容量劣化が少ないのは、
自己放電が少ない固体電解質電池の特色が発揮されてい
るのに６ ． ７（シ直１妾圧着のものは自己放電が多く、１だ銀ペー
ストは放電の際に銀が僅かに電解質中に溶出するので、
充放電−リ゛イクルが進んだととるで急激に劣化するこ
とが員１４られる。
このように炭素ペーストは安価な月別であるにもかかわ
らず白金ペーストに劣ら々い特性を発揮できる。これら
は化学的・電気的に不活性な拐オ」であり、このよう々
相和と１〜では金、パラジウム等の貴金属が他にもコス
トを除外すれば考えられる。
らず白金ペーストに劣ら々い特性を発揮できる。これら
は化学的・電気的に不活性な拐オ」であり、このよう々
相和と１〜では金、パラジウム等の貴金属が他にもコス
トを除外すれば考えられる。
実施例２
実施例１の単セル２個を炭素ペーストで直列に接続する
とともに電極リードを炭素ペーストによって結合した積
層型７（ハで樹脂外装を施さない電池をａとする。
とともに電極リードを炭素ペーストによって結合した積
層型７（ハで樹脂外装を施さない電池をａとする。
寸だ、同様の積層電池をアクリル系の光硬化性樹脂にＪ
：って外装した電池をｂ、同じく光硬化性樹脂１００屯
昂部（Ｃガラス繊維を２ｏ咀量部混入したもので外装し
た電池をＣ１光硬化性樹脂１００重量部１てシリカゲル
を２０重承部混入したもので外装した電池をｄ、エポキ
シ系の熱硬化性樹脂１００市−Ｅ面″くいにシリカゲル
２０市階部を混入したもので外装した電池をｅ、ステン
レス鋼製の缶で外装した電池をｆとする。
：って外装した電池をｂ、同じく光硬化性樹脂１００屯
昂部（Ｃガラス繊維を２ｏ咀量部混入したもので外装し
た電池をＣ１光硬化性樹脂１００重量部１てシリカゲル
を２０重承部混入したもので外装した電池をｄ、エポキ
シ系の熱硬化性樹脂１００市−Ｅ面″くいにシリカゲル
２０市階部を混入したもので外装した電池をｅ、ステン
レス鋼製の缶で外装した電池をｆとする。
第３図はこれらの電池を実施例１と同様の条件で充放電
したときの放電容量の変化を示す。
したときの放電容量の変化を示す。
この種の電池を放電すると、止極層が膨張し、負極層が
収縮して電解質層との間が部間するので外装しない電池
ａは実用的寿命を有しない。また、電池すのように樹脂
のみで外装した場合は裂けてしまうことが起こる。
収縮して電解質層との間が部間するので外装しない電池
ａは実用的寿命を有しない。また、電池すのように樹脂
のみで外装した場合は裂けてしまうことが起こる。
一方、ガラス繊維やシリカで強化した樹脂で外装した電
池ｃ、＋ｉ、ｅはステンレス鋼の缶を用いた電池ｆと同
等の長寿命化が達成できる。このように樹脂」５１人に
よって従来の金属缶よりコメ１−ダウンが可能となる。
池ｃ、＋ｉ、ｅはステンレス鋼の缶を用いた電池ｆと同
等の長寿命化が達成できる。このように樹脂」５１人に
よって従来の金属缶よりコメ１−ダウンが可能となる。
寸だ電池をプリント基板の一部に圃き、樹脂被覆するこ
とも可能となる。
とも可能となる。
なお、１１で極に用いるＣｕｘＴｉＳ、、（０＝ ｘ
＜０．３）は完全充電状態においてはＴ ＩＳ ２ と
彦るので、ＴｉＳ 、、で正極を構成してもよい。
＜０．３）は完全充電状態においてはＴ ＩＳ ２ と
彦るので、ＴｉＳ 、、で正極を構成してもよい。
発明の効！１−
１〕シ１−のように、本発明はＧ ｕ ｘ Ｔ ＩＳ
２ を活物質とする■τ（韻、ｊ１１４イオン伝導性固
体電１ｆイ質及び可逆性銅色４＋ｒ、＋＜を用いる１１
Ｃ池の自己放電の少ない特徴を生かし、長寿命で比較的
大電流充放電が可能な小形で安価外積層型二次電池を提
供するもので、小形電イ機器の電源として有用である。
２ を活物質とする■τ（韻、ｊ１１４イオン伝導性固
体電１ｆイ質及び可逆性銅色４＋ｒ、＋＜を用いる１１
Ｃ池の自己放電の少ない特徴を生かし、長寿命で比較的
大電流充放電が可能な小形で安価外積層型二次電池を提
供するもので、小形電イ機器の電源として有用である。
池の充放電に伴う放電容量の変化を示す図、第３図は各
種の外装をイ４する電池の充放電に伴う放電容量の変化
を示す。 １・・・・・信１１セル、２・・・・・正極、３・・・
・・・電解質層、４・・・・・・Ｑ棒、６ 、８ 、９
・・・・・・炭素ペースト１６゜７・・・・・・リード
、１０・・・・・位ＩＩＩ′ｌ′ｉ′被似層。 代即人の氏名 弁１′ｊｌｊ士 中 尾 敏 男 ほか
１名第１図 ｒｙｙｗ） （￥、３ ：ＪＩ 姿ケ
種の外装をイ４する電池の充放電に伴う放電容量の変化
を示す。 １・・・・・信１１セル、２・・・・・正極、３・・・
・・・電解質層、４・・・・・・Ｑ棒、６ 、８ 、９
・・・・・・炭素ペースト１６゜７・・・・・・リード
、１０・・・・・位ＩＩＩ′ｌ′ｉ′被似層。 代即人の氏名 弁１′ｊｌｊ士 中 尾 敏 男 ほか
１名第１図 ｒｙｙｗ） （￥、３ ：ＪＩ 姿ケ
Claims (1)
- 式ＣｕｘＴＩＳ２（ただし、０≦Ｘ〈０．３）で表わさ
れる化合物を活物質とする正極と銅イオン伝導性固体電
解質層と可逆性銅負極とからなる複数のセルを、隣接す
るセルの正、負極間に炭素ペーストを介在させて直列に
積層するとともに、前記積層体の両端部の正、負極にそ
れぞれ炭素ペーストによって電極リードを結合し、これ
ら積層電池を熱硬化性もしくは光硬化性樹脂によって被
覆した固体電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58126520A JPS6017867A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 固体電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58126520A JPS6017867A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 固体電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017867A true JPS6017867A (ja) | 1985-01-29 |
Family
ID=14937237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58126520A Pending JPS6017867A (ja) | 1983-07-12 | 1983-07-12 | 固体電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017867A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928589U (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-22 | 有限会社真実技絞 | 衣料等の絞り加工装置 |
| JPS5928591U (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-22 | 有限会社真実技絞 | 衣料等の絞り加工装置 |
| JPS5928590U (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-22 | 有限会社真実技絞 | 衣料等の絞り加工装置 |
| EP0284104A2 (en) * | 1987-03-27 | 1988-09-28 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Structure suitable for solid electrochemical elements |
-
1983
- 1983-07-12 JP JP58126520A patent/JPS6017867A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928589U (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-22 | 有限会社真実技絞 | 衣料等の絞り加工装置 |
| JPS5928591U (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-22 | 有限会社真実技絞 | 衣料等の絞り加工装置 |
| JPS5928590U (ja) * | 1982-08-14 | 1984-02-22 | 有限会社真実技絞 | 衣料等の絞り加工装置 |
| EP0284104A2 (en) * | 1987-03-27 | 1988-09-28 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Structure suitable for solid electrochemical elements |
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