JPS60189867A - 固体電解質二次電池用接合体 - Google Patents
固体電解質二次電池用接合体Info
- Publication number
- JPS60189867A JPS60189867A JP59047429A JP4742984A JPS60189867A JP S60189867 A JPS60189867 A JP S60189867A JP 59047429 A JP59047429 A JP 59047429A JP 4742984 A JP4742984 A JP 4742984A JP S60189867 A JPS60189867 A JP S60189867A
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- JP
- Japan
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- solid electrolyte
- current collector
- battery
- carbon
- secondary battery
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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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- 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
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、′１Ｌ池発′屯要素がすべて固体状である二
次電池に関する。
次電池に関する。
従来例の構成とその問題点
電池の発電要素がすべて固体状である電池、すなわち固
体電解質と、固体状の正・負極材料を用いる電池は、従
来の液体電解質を用いる電池に較べ、小型、薄型化が容
易で、かつ電解質による短オ＝（＜ｎ−／ｌζ／ｋｌ−
Ｍ’ｌｂ／＋ｊ４ｉｔζＪ１．ｌｒ１八ｈへｔｔ−ｉ＝
ｚｙｐｉ−一哩Ｊ−１−イ＊＋層化に好都合である利点
を有している。
体電解質と、固体状の正・負極材料を用いる電池は、従
来の液体電解質を用いる電池に較べ、小型、薄型化が容
易で、かつ電解質による短オ＝（＜ｎ−／ｌζ／ｋｌ−
Ｍ’ｌｂ／＋ｊ４ｉｔζＪ１．ｌｒ１八ｈへｔｔ−ｉ＝
ｚｙｐｉ−一哩Ｊ−１−イ＊＋層化に好都合である利点
を有している。
ところが、発電要素をすべて固体状で力えているため、
電池の光中放電反応に伴う正極あるいは負極の体積変化
により、電池各要素間の電気的な接触が、充・放電反応
をくり返すに従い悪くなり、内部抵抗１分極の増大をき
たし、電池性能の低下をもたらす莫１を点がある。この
難点を軽減する手段として、本発明者らは先に、電池の
正極および負極の集電体材料として、合成ゴムに炭素繊
維を分散させた導電性の可撓性カーボンフィルムを用い
ることを提案した。このカーボンフィルムラ集電体に用
いることによって電池の充・放電反応に際して電池発’
ｔｆｆ： ４１利の膨張収縮により電池内部に生じる内
部応力を有効に緩和し、充・放電特性の曖れた固体電解
質二次電池を与えることが可能となった。
電池の光中放電反応に伴う正極あるいは負極の体積変化
により、電池各要素間の電気的な接触が、充・放電反応
をくり返すに従い悪くなり、内部抵抗１分極の増大をき
たし、電池性能の低下をもたらす莫１を点がある。この
難点を軽減する手段として、本発明者らは先に、電池の
正極および負極の集電体材料として、合成ゴムに炭素繊
維を分散させた導電性の可撓性カーボンフィルムを用い
ることを提案した。このカーボンフィルムラ集電体に用
いることによって電池の充・放電反応に際して電池発’
ｔｆｆ： ４１利の膨張収縮により電池内部に生じる内
部応力を有効に緩和し、充・放電特性の曖れた固体電解
質二次電池を与えることが可能となった。
しかしながら、本発明者らが先に提出した電池は、この
ような内部抵抗と分極が低減し改良された固体電解質二
次電池ではあるが、集電体に用いた前記カーボンフィル
ムでは、必ずＩ−ｄ−イオンの流れを完全ケ二防止する
ことはできない。すなわち電池の薄型化に伴い、集電体
の厚さを薄くすればするほどイオンの流れを防止するこ
とは困難となり、電池を長期間に渡り放置していると、
ノｌ−ボンフィルムを通しての微少内部短絡によると考
えられる開路電圧の低下が生じるという欠点がある。
ような内部抵抗と分極が低減し改良された固体電解質二
次電池ではあるが、集電体に用いた前記カーボンフィル
ムでは、必ずＩ−ｄ−イオンの流れを完全ケ二防止する
ことはできない。すなわち電池の薄型化に伴い、集電体
の厚さを薄くすればするほどイオンの流れを防止するこ
とは困難となり、電池を長期間に渡り放置していると、
ノｌ−ボンフィルムを通しての微少内部短絡によると考
えられる開路電圧の低下が生じるという欠点がある。
発明の目的
本発明は、集電体を通しての微少内部短絡を防＋Ｉ：、
Ｌ、、長期間に渡り開路電圧の安定した固体電解質二
次電池を提供することを目的とする。
Ｌ、、長期間に渡り開路電圧の安定した固体電解質二
次電池を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明に１、集電体材料としであるいは接合電極利料と
して、あるいはその両方に、合成ゴムあるいはアクリル
系樹脂に炭素繊維あるいは炭素粉末を分散させた導電性
の可撓性カーボンフィルムを両面に有した金属箔シート
を用いるもので、集電体を通してのイオンの移動を完全
に防ぎ、微少内部短絡の発生を防止する。
して、あるいはその両方に、合成ゴムあるいはアクリル
系樹脂に炭素繊維あるいは炭素粉末を分散させた導電性
の可撓性カーボンフィルムを両面に有した金属箔シート
を用いるもので、集電体を通してのイオンの移動を完全
に防ぎ、微少内部短絡の発生を防止する。
実施例の説明
実施例１
第１図は、本発明に従う固体″Ｊ５．解質二次電池の一
実施例の断面の構造を示している。１は正極活物質Ｃｕ
、、ＴｉＳ２と固体電解質ＲｂＣｕ、 Ｉ４．５ＧＯ，
、の混合物よりなる正極層、２は負極活物質Ｃｕと固体
′電解質Ｒｂ Ｃｕ４Ｉ 、、 ＣＬ＋、５の混合物よ
りなる負極層、３は固体電解質Ｒｂ Ｃｕ４１ 、、
Ｃｌｌ、、の層、４は電極リード、６はエポキシ樹脂よ
り成るプラスチックパッケージである。
実施例の断面の構造を示している。１は正極活物質Ｃｕ
、、ＴｉＳ２と固体電解質ＲｂＣｕ、 Ｉ４．５ＧＯ，
、の混合物よりなる正極層、２は負極活物質Ｃｕと固体
′電解質Ｒｂ Ｃｕ４Ｉ 、、 ＣＬ＋、５の混合物よ
りなる負極層、３は固体電解質Ｒｂ Ｃｕ４１ 、、
Ｃｌｌ、、の層、４は電極リード、６はエポキシ樹脂よ
り成るプラスチックパッケージである。
６は両面にカーボンフィルム６ａを有した金属箔６ｂよ
りなる集電体兼接合電極である。この集電体兼接合電極
は、合成ゴムとして、スチレン・ブタジェンゴム（ＳＢ
Ｒ）を用い、この中に長さが３０〜１００μ、線径が７
〜８μの炭素繊維を分散させてなる厚さ１０μのカーボ
ンフィルム６ａと、金属箔として厚さ２０μの金属銅箔
６ｂを圧着して得た厚さ約３６μの導電性のシート抵抗
値が約〜１Ωのシートである。
りなる集電体兼接合電極である。この集電体兼接合電極
は、合成ゴムとして、スチレン・ブタジェンゴム（ＳＢ
Ｒ）を用い、この中に長さが３０〜１００μ、線径が７
〜８μの炭素繊維を分散させてなる厚さ１０μのカーボ
ンフィルム６ａと、金属箔として厚さ２０μの金属銅箔
６ｂを圧着して得た厚さ約３６μの導電性のシート抵抗
値が約〜１Ωのシートである。
正極層、固体電解質層、負極層の３層をプレス成形して
得た直径７ｍｍ、厚さ約○Ｊｌｎｍの単電池ペレット間
および単電池群の両端面に、集電体兼接合電極６を配置
した後、単電池ペレット群を、約８０℃で５〜６秒間、
約２ｏｋｇ／−の圧力で圧着し、次に電ＩＭ ’）−ド
を各集電体面に配置し、約１４Ｃ）℃で１０〜１５秒間
加熱圧着する。そして、このノー１１電池７ｉ丁を、Ｓ
ｉＣ充てん剤の入った常温硬化型のエポキシ樹脂を被覆
することによって電池が（１１４成される。
得た直径７ｍｍ、厚さ約○Ｊｌｎｍの単電池ペレット間
および単電池群の両端面に、集電体兼接合電極６を配置
した後、単電池ペレット群を、約８０℃で５〜６秒間、
約２ｏｋｇ／−の圧力で圧着し、次に電ＩＭ ’）−ド
を各集電体面に配置し、約１４Ｃ）℃で１０〜１５秒間
加熱圧着する。そして、このノー１１電池７ｉ丁を、Ｓ
ｉＣ充てん剤の入った常温硬化型のエポキシ樹脂を被覆
することによって電池が（１１４成される。
第２図は、このような電池人を、４０℃で６゜］」間放
置した際の開路電圧を示している。第２図中電池Ｂと示
したのは、ＳＢＨにカーボン繊維を分散した厚さが２０
μの従来のカーボンフィルムを集電体兼結合電極とした
以外は、電池Ａと同様の構成および組み立てにより得た
電池の開路電圧を示している。
置した際の開路電圧を示している。第２図中電池Ｂと示
したのは、ＳＢＨにカーボン繊維を分散した厚さが２０
μの従来のカーボンフィルムを集電体兼結合電極とした
以外は、電池Ａと同様の構成および組み立てにより得た
電池の開路電圧を示している。
本発明に従う電池Ａは、４０℃保存６０日間に渡って、
はとんど一定の安定した開路電圧を与えるが、従来の電
池Ｂは、保存日数が経るに従って開路電＋１Ｅが徐々に
低下してくる。本発明に従う、カーボンフィルムを両面
に有した金属箔シートを集電体兼接合電極、Ｉ−１．−
／ｒ雷油Ａ糾−人４ｎ払イ優七た電池である。
はとんど一定の安定した開路電圧を与えるが、従来の電
池Ｂは、保存日数が経るに従って開路電＋１Ｅが徐々に
低下してくる。本発明に従う、カーボンフィルムを両面
に有した金属箔シートを集電体兼接合電極、Ｉ−１．−
／ｒ雷油Ａ糾−人４ｎ払イ優七た電池である。
実施例２
第３図は、本発明に従う固体電解質二次電池のもうひと
つの実施例における断面の構造を示している。７は正極
活物質Ａｑｏ、Ｉ Ｔ ＩＳ２とｌｉ！；１体電解質の
混合物よりなる正極層、８は負極活物質Ａｑと固体電解
質の混合物よりなる負極層、９は固体電解質層である。
つの実施例における断面の構造を示している。７は正極
活物質Ａｑｏ、Ｉ Ｔ ＩＳ２とｌｉ！；１体電解質の
混合物よりなる正極層、８は負極活物質Ａｑと固体電解
質の混合物よりなる負極層、９は固体電解質層である。
前記の電解質にはいずれも１ｉｉｏ、、を分散したＲｂ
Ａｇ４Ｉ、を用いた。１ｏは両面にカーボンフィルム１
０ａおよび１０ｂを有した金属箔１０Ｃよりなる集電体
兼接合電極である。その他、第３図中、第１図と同一番
号は、同一電池構成要素を示している。
Ａｇ４Ｉ、を用いた。１ｏは両面にカーボンフィルム１
０ａおよび１０ｂを有した金属箔１０Ｃよりなる集電体
兼接合電極である。その他、第３図中、第１図と同一番
号は、同一電池構成要素を示している。
集電体兼接合電極１０は、合成ゴムとして、スチレン・
ブタジェンゴム（ＳＢＲ）を用い、この中に長さが３０
〜１００μ、線径が７〜８μの炭素繊維を分散させてな
る厚さ１０μのカーボンフィルムＩＱａと、アクリル系
樹脂に炭素粉末としてカーボンブラックを分散させてな
る厚さ２０μのカーボンフィルム１０ｂを、金属箔とし
て厚さ約１０μのアルミニウム箔１０ｃに圧着すること
によって１１）たＪ”／さ約３５μの導電性のシート−
抵抗値が約１Ωのノートである。電池ペレットの大きさ
は、直径７ｍＴｌ＋、厚さ０．８ ｍｍである。
ブタジェンゴム（ＳＢＲ）を用い、この中に長さが３０
〜１００μ、線径が７〜８μの炭素繊維を分散させてな
る厚さ１０μのカーボンフィルムＩＱａと、アクリル系
樹脂に炭素粉末としてカーボンブラックを分散させてな
る厚さ２０μのカーボンフィルム１０ｂを、金属箔とし
て厚さ約１０μのアルミニウム箔１０ｃに圧着すること
によって１１）たＪ”／さ約３５μの導電性のシート−
抵抗値が約１Ωのノートである。電池ペレットの大きさ
は、直径７ｍＴｌ＋、厚さ０．８ ｍｍである。
第４図は、第３図に示しだ電池Ｃを、４ｏ℃で６０１−
１開放１ｒ′１′しだ際の開路電圧を示している。
１開放１ｒ′１′しだ際の開路電圧を示している。
第４図中、電池りとしたのは、ＳＢＨにカーボンイ裁糾
を分１１汐したＪ４．ｊさが２０μの従来のカーボンフ
ィルムを集電体兼結合電極とした以外は、電池Ｃと同様
の構成および組み立てにより得た電池の開路電圧を示し
ている。
を分１１汐したＪ４．ｊさが２０μの従来のカーボンフ
ィルムを集電体兼結合電極とした以外は、電池Ｃと同様
の構成および組み立てにより得た電池の開路電圧を示し
ている。
本発明に従う電池Ｃは、４０℃６ｏ日間に渡って、はと
んど一定の安定した開路電圧を与えるが、従来の電池り
は、保存日数が経るに従って開路電圧が徐々に低下して
ぐる。
んど一定の安定した開路電圧を与えるが、従来の電池り
は、保存日数が経るに従って開路電圧が徐々に低下して
ぐる。
本発明に従う、カーボンフィルムを両面に有した金属箔
シートを集電体兼接合電極とした電池Ｃは、きわめて優
れた電池である。
シートを集電体兼接合電極とした電池Ｃは、きわめて優
れた電池である。
発明の効果
本発明によれば、正極、負極の集電体あるいは単電池同
志の接合電極、あるいはその両方に用いるので、微少短
絡の少ない開路電圧の安定した優れた固体電解質二次電
池を実現できる。
志の接合電極、あるいはその両方に用いるので、微少短
絡の少ない開路電圧の安定した優れた固体電解質二次電
池を実現できる。
第１図は本発明の実施例の固体電解質二次電池の縦断面
図、第２図は保存中の電池の開路電圧を比較した図、第
３図は他の実施例の固体電解質二次電池の縦断面図、第
４図は保存中の電池の開路電圧を比較した図である。 １・・・・・正極層、２・・・・・・負極層、３・・・
・・固体電解質層、６，１ｏ・・・・・・集電体兼接合
電極、５ａ。 １０ａ 、 １０ｂ−−−−−−カーボンフィルム、６
ｂ、１０Ｃ・・・・・金属箔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 ９Ｊ ほか１名花
１ 図 第２図 イ呈 岩１３ＡＣと（８） 第３図 第４図 Ｉ米 ４ Ｂ巖（日）
図、第２図は保存中の電池の開路電圧を比較した図、第
３図は他の実施例の固体電解質二次電池の縦断面図、第
４図は保存中の電池の開路電圧を比較した図である。 １・・・・・正極層、２・・・・・・負極層、３・・・
・・固体電解質層、６，１ｏ・・・・・・集電体兼接合
電極、５ａ。 １０ａ 、 １０ｂ−−−−−−カーボンフィルム、６
ｂ、１０Ｃ・・・・・金属箔。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 ９Ｊ ほか１名花
１ 図 第２図 イ呈 岩１３ＡＣと（８） 第３図 第４図 Ｉ米 ４ Ｂ巖（日）
Claims (1)
- 合成ゴムあるいはアクリル系樹脂に炭素繊維あるいは炭
素粉末を分散させだ熱圧着性の可撓性導電性カーボンフ
ィルムを両面に有した金属箔シートを、電（舅の集電体
あるいは単電池同志の接合電極、あるいはその両方に用
いたことを特徴とする固体電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047429A JPS60189867A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 固体電解質二次電池用接合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59047429A JPS60189867A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 固体電解質二次電池用接合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189867A true JPS60189867A (ja) | 1985-09-27 |
| JPH0329131B2 JPH0329131B2 (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=12774904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59047429A Granted JPS60189867A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 固体電解質二次電池用接合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189867A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241766A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 有機固体電解質二次電池 |
| JPH04248274A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-09-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 積層電池 |
| JP2000195523A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Kao Corp | 非水系二次電池 |
| JP2004164897A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | バイポーラ電池 |
| JP2015164117A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-09-10 | Jsr株式会社 | 蓄電デバイス |
| US20150311491A1 (en) * | 2010-05-27 | 2015-10-29 | Batscap | Lithium battery protected from instrusion by pointed elements |
| WO2018237381A3 (en) * | 2017-06-23 | 2019-02-21 | Advanced Battery Concepts, LLC | ENHANCED BIPOLAR BATTERY ASSEMBLY |
| US11888106B2 (en) | 2019-05-24 | 2024-01-30 | Advanced Battery Concepts, LLC | Battery assembly with integrated edge seal and methods of forming the seal |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59047429A patent/JPS60189867A/ja active Granted
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01241766A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 有機固体電解質二次電池 |
| JPH04248274A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-09-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 積層電池 |
| JP2000195523A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Kao Corp | 非水系二次電池 |
| JP2004164897A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | バイポーラ電池 |
| JP4674434B2 (ja) * | 2002-11-11 | 2011-04-20 | 日産自動車株式会社 | バイポーラ電池 |
| US20150311491A1 (en) * | 2010-05-27 | 2015-10-29 | Batscap | Lithium battery protected from instrusion by pointed elements |
| US10147924B2 (en) * | 2010-05-27 | 2018-12-04 | Blue Solutions | Lithium battery protected from intrusion by pointed elements |
| JP2015164117A (ja) * | 2014-02-03 | 2015-09-10 | Jsr株式会社 | 蓄電デバイス |
| WO2018237381A3 (en) * | 2017-06-23 | 2019-02-21 | Advanced Battery Concepts, LLC | ENHANCED BIPOLAR BATTERY ASSEMBLY |
| US11888106B2 (en) | 2019-05-24 | 2024-01-30 | Advanced Battery Concepts, LLC | Battery assembly with integrated edge seal and methods of forming the seal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329131B2 (ja) | 1991-04-23 |
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