JPS6047372A - 固体電池 - Google Patents
固体電池Info
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- JPS6047372A JPS6047372A JP58154958A JP15495883A JPS6047372A JP S6047372 A JPS6047372 A JP S6047372A JP 58154958 A JP58154958 A JP 58154958A JP 15495883 A JP15495883 A JP 15495883A JP S6047372 A JPS6047372 A JP S6047372A
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- 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
- H01M10/052—Li-accumulators
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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
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- 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
- H01M6/181—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with polymeric electrolytes
-
- 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
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明はリチウム或いはリチウムイオン供給源となるリ
チウム合金、リチウム化合物を負極とし、正負両極及び
電解質の全てが固体にょ多構成さノしたいわゆる固体電
池に関し、更に詳しくはかがる固体電池の正負極間にあ
ってリチウムイオンのみを通過ぎしめ、他のイオン種及
び電子、正孔を通過させない覗解貿を用いた固体電池に
関する。
チウム合金、リチウム化合物を負極とし、正負両極及び
電解質の全てが固体にょ多構成さノしたいわゆる固体電
池に関し、更に詳しくはかがる固体電池の正負極間にあ
ってリチウムイオンのみを通過ぎしめ、他のイオン種及
び電子、正孔を通過させない覗解貿を用いた固体電池に
関する。
固体４池は液洩れがなく、容易に高い信頼性が得られる
＋１■１ｊ己性があり近年注目を集めて来た。まだ負極
に金属リチウム或いはリチウムイオン供給源となるリチ
ウム合金、リチウム化合物を用いた電池はエネルギー密
度が高く液体這解質の電池としては既に広く実用に供さ
れている。しかし従来リチクＪ、イオン導電性固体電解
質は室温近傍において実用に充分な高い導′峨率を有す
るものに乏しく、−またもつとも高導電率の窒化リチウ
ムＪ’ｒｉ、Ｎ（約１．ｏ−’ｓ、’鑞）においても分
解電圧が低いという欠点をイ→する。高抵抗を克服し活
物質との密着性をよくするため真壁蒸着、スパッター等
によって薄膜１ヒすることは試みられている。しかし、
この場合においては電解質薄膜生成後更に活物質をこれ
と層状（（重ねて設けねばなら々いが、機械的圧着は覗
解質’ｔＪ膜の損郭を招き易く、４解質の場合と同球に
蒸着、スパッター、気相成長法等の膜生成法をハｊいね
ばならなｌＡ１．シかし、このような方法に１って多量
の活物質を所望の形状に゛磁解質膜上に設けることは困
難である。また、かかる膜生成法は膜生成時に膜構成材
料の原子或いは分子全油ｉ生状態とし、このだめ下地と
なる材料との間に好ましくなし化学反応を生じ易い。ま
た装置は高う 価なものとなりがちであ社当。
＋１■１ｊ己性があり近年注目を集めて来た。まだ負極
に金属リチウム或いはリチウムイオン供給源となるリチ
ウム合金、リチウム化合物を用いた電池はエネルギー密
度が高く液体這解質の電池としては既に広く実用に供さ
れている。しかし従来リチクＪ、イオン導電性固体電解
質は室温近傍において実用に充分な高い導′峨率を有す
るものに乏しく、−またもつとも高導電率の窒化リチウ
ムＪ’ｒｉ、Ｎ（約１．ｏ−’ｓ、’鑞）においても分
解電圧が低いという欠点をイ→する。高抵抗を克服し活
物質との密着性をよくするため真壁蒸着、スパッター等
によって薄膜１ヒすることは試みられている。しかし、
この場合においては電解質薄膜生成後更に活物質をこれ
と層状（（重ねて設けねばなら々いが、機械的圧着は覗
解質’ｔＪ膜の損郭を招き易く、４解質の場合と同球に
蒸着、スパッター、気相成長法等の膜生成法をハｊいね
ばならなｌＡ１．シかし、このような方法に１って多量
の活物質を所望の形状に゛磁解質膜上に設けることは困
難である。また、かかる膜生成法は膜生成時に膜構成材
料の原子或いは分子全油ｉ生状態とし、このだめ下地と
なる材料との間に好ましくなし化学反応を生じ易い。ま
た装置は高う 価なものとなりがちであ社当。
本発明は上記の欠点を克服し、充分な導磁性を持つ電解
質膜を活物質に簡単な手法廻よって設け、且つ活物質と
の接着性も極めて良好な電解質を用いた固体′成性を提
供する事を目的とする。
質膜を活物質に簡単な手法廻よって設け、且つ活物質と
の接着性も極めて良好な電解質を用いた固体′成性を提
供する事を目的とする。
本発明は負極に金属リチウム又はリチウムイ２゛ン供給
源となるリチウム化合物或いはリチウム合金を用いた固
体電池において、電解質としてポリエチレンオキサイド
メタクロイルポリマー（ＰＭＥＯ）と過塩素酸リチウム
（ＬＬＣＩＯ，）、硼弗化リチウム（ＬｉＢＦ’、）等
のリチウム塩との錯体とを用いた固体電池である。
源となるリチウム化合物或いはリチウム合金を用いた固
体電池において、電解質としてポリエチレンオキサイド
メタクロイルポリマー（ＰＭＥＯ）と過塩素酸リチウム
（ＬＬＣＩＯ，）、硼弗化リチウム（ＬｉＢＦ’、）等
のリチウム塩との錯体とを用いた固体電池である。
なお本発明の電解質の主要成分であるポリエチレンオキ
サイドメタクロイルポリマーは側鎖としてポリエチレン
オキサイドの先端をＣＨ，とするらのを有するφ母メタ
クリル酸重合体で ９１＋。
サイドメタクロイルポリマーは側鎖としてポリエチレン
オキサイドの先端をＣＨ，とするらのを有するφ母メタ
クリル酸重合体で ９１＋。
Ｈ（ｒよ取扱い上５〜８とする事が好ましい。このよう
なポリマーが得られれば製法は如伺なるものであっても
よいが例えば以下の如＜Ｉ！！造される。
なポリマーが得られれば製法は如伺なるものであっても
よいが例えば以下の如＜Ｉ！！造される。
ポリエチレンオキサイド（円！ｉｏ ）ＣＨ３−０（Ｃ
Ｉ（２ＣＨ２０）ｎ−Ｈをテｌ−ラヒドロ７ラン（’Ｉ
’ＨＦ ）に溶解し、過剰の金属リチウムを加えてりｔ
ラム塩Ｃｌ−１３−０（ＣＨ２Ｃｌ（２０）ｌｉ−１・
菫 とする。これに塩化メタクロイルｏｃＢ ＣＨ。
Ｉ（２ＣＨ２０）ｎ−Ｈをテｌ−ラヒドロ７ラン（’Ｉ
’ＨＦ ）に溶解し、過剰の金属リチウムを加えてりｔ
ラム塩Ｃｌ−１３−０（ＣＨ２Ｃｌ（２０）ｌｉ−１・
菫 とする。これに塩化メタクロイルｏｃＢ ＣＨ。
溶液中に所定量のＬＩＣ１０４を加え溶媒を除去すれば
常温ＣＭ 、＋４０は重合する。その後６０℃程度に加
熱をすノＬば更に重合は進行し可塑性に富んだ柔いポリ
Ｍ ＩＣＯ（１）ＭＢＯ）−Ｔ、ｉ Ｃ１０，複合体を
得ることができる。
常温ＣＭ 、＋４０は重合する。その後６０℃程度に加
熱をすノＬば更に重合は進行し可塑性に富んだ柔いポリ
Ｍ ＩＣＯ（１）ＭＢＯ）−Ｔ、ｉ Ｃ１０，複合体を
得ることができる。
Ｌ ｉ Ｃ７０，は重量比として２０ｗｔ％程度までの
添加が可能であるが、５〜１５Ｗｔ ％のものが高い導
電率を示しおよそ室温で１〜３×１０−１＋Ｓ／′儒で
あった。なおＬｉＣＩＯ４に替えて適当なリチウム塩例
えば■・ｉＢＰ。
添加が可能であるが、５〜１５Ｗｔ ％のものが高い導
電率を示しおよそ室温で１〜３×１０−１＋Ｓ／′儒で
あった。なおＬｉＣＩＯ４に替えて適当なリチウム塩例
えば■・ｉＢＰ。
等を用いてもよいがここでは説明の便宜のためＬｉＣＪ
Ｏ，のみを例として用いる。また膜の機械的性質を改善
するために若干のメタクロイル酸をＰＥＯ以外の側鎖を
有するものに置きかえることは本発明の主旨を伺ら疎外
するものではない。
Ｏ，のみを例として用いる。また膜の機械的性質を改善
するために若干のメタクロイル酸をＰＥＯ以外の側鎖を
有するものに置きかえることは本発明の主旨を伺ら疎外
するものではない。
このようにして合成しだＰＭＥＯ−ＬｒＣＩＯ，ハイブ
リッドは予じめ膜状となし電池活物質上に貼りつけても
よいが溶媒に溶解して塗布した後、酊媒を揮発させて均
一な厚さを持つ膜を得てもよい。塗布する溶液は重合反
応の進んだものであっても、未重合なもので塗布後重合
を進行させてもよい。
リッドは予じめ膜状となし電池活物質上に貼りつけても
よいが溶媒に溶解して塗布した後、酊媒を揮発させて均
一な厚さを持つ膜を得てもよい。塗布する溶液は重合反
応の進んだものであっても、未重合なもので塗布後重合
を進行させてもよい。
また電解質は可塑性粘着性に富むため活物質、 １１子
導電材料等をこれをバインダーに用いて混練り。
導電材料等をこれをバインダーに用いて混練り。
て使用してもよい。
上述のＰＭＢＯ−ＬｉＣ１Ｏ，（まだは他のリーチラム
３１１■）ハイブリッドを゛電解質として用いることで
、′電池の充放電に適した低抵抗の電解質となるばかシ
でなく、脱化が簡単で大がかりな装置を要せず、またこ
の祠料がすぐれた粘着性を有するため正負活物質を貼り
合せて電池として構成することが容易である。
３１１■）ハイブリッドを゛電解質として用いることで
、′電池の充放電に適した低抵抗の電解質となるばかシ
でなく、脱化が簡単で大がかりな装置を要せず、またこ
の祠料がすぐれた粘着性を有するため正負活物質を貼り
合せて電池として構成することが容易である。
〔発１男の実施例〕
実施例−１
粒径５乃至２０μｍ 、平均粒径１０μｍのＢｉＩ３０
．０３係を固溶しだＰｂ Ｉ２粉末に同程度の粒径の金
属鉛粉２０ｖ、：＋ｌ係を加え、■ミキサーによりよく
攪拌混合した後、４ｔ□の圧力で円板状に成形した。円
板の厚さは１市、直径は１２Ｍ［であり、円板の裏面に
は衆面だ細い凹凸を設けた厚さ０，０５龍の銅板を同時
にプレスにより接着した。この表面にＰ ＋Ｖ Ｅ ０
−ＬｌＣｌＯ，の２ＯｗｔチＴＨＦ溶液を繰返し塗布し
１０μｍの厚さとしだ。溶媒を除去した後０．２ Ｉｌ
Ｉｍの厚さのリチウム塩を貼りつけた。比較例として上
記と同一のｐｂｒ２−ｐｂ粉末とＬｉ３Ｎ粉末、リチウ
ム板を重ねて４ｔ／ｃｎＦに加圧して一体化した電池を
製作した。この場合、Ｌｉ、Ｎ層は０．３ ｌＩｍであ
った。この２ゴ１ つの電池は共に開路電圧１．７６ＶであＪＩＭ−の負荷
抵抗では放心特性に何ら変りはな（２０００時間以上の
放心が可能であった。しかし４０μへの放１４では本発
明によるものは放電初期の回路電圧が１ｈＶであったの
に対し比較例は放電開始時１．４５ Ｖであった。
．０３係を固溶しだＰｂ Ｉ２粉末に同程度の粒径の金
属鉛粉２０ｖ、：＋ｌ係を加え、■ミキサーによりよく
攪拌混合した後、４ｔ□の圧力で円板状に成形した。円
板の厚さは１市、直径は１２Ｍ［であり、円板の裏面に
は衆面だ細い凹凸を設けた厚さ０，０５龍の銅板を同時
にプレスにより接着した。この表面にＰ ＋Ｖ Ｅ ０
−ＬｌＣｌＯ，の２ＯｗｔチＴＨＦ溶液を繰返し塗布し
１０μｍの厚さとしだ。溶媒を除去した後０．２ Ｉｌ
Ｉｍの厚さのリチウム塩を貼りつけた。比較例として上
記と同一のｐｂｒ２−ｐｂ粉末とＬｉ３Ｎ粉末、リチウ
ム板を重ねて４ｔ／ｃｎＦに加圧して一体化した電池を
製作した。この場合、Ｌｉ、Ｎ層は０．３ ｌＩｍであ
った。この２ゴ１ つの電池は共に開路電圧１．７６ＶであＪＩＭ−の負荷
抵抗では放心特性に何ら変りはな（２０００時間以上の
放心が可能であった。しかし４０μへの放１４では本発
明によるものは放電初期の回路電圧が１ｈＶであったの
に対し比較例は放電開始時１．４５ Ｖであった。
実施例−２
予じめＬｉＣｌＯ４の炭酸プロピレン溶液中に浸漬して
一方を正、一方を負で充Ｅａシた厚さく１．１ ｍｍ、
２ｃｍ×２確のポリアセチレンＭ２枚を上記ＰＭＥＯ
−９１Ｌｉ（４（％のＴＨＦ溶液を塗布し乾燥した後貼
り合せた。
一方を正、一方を負で充Ｅａシた厚さく１．１ ｍｍ、
２ｃｍ×２確のポリアセチレンＭ２枚を上記ＰＭＥＯ
−９１Ｌｉ（４（％のＴＨＦ溶液を塗布し乾燥した後貼
り合せた。
この結果３■の電圧を示し、１０μＡで３０分間の充放
電を４０回以上繰返えすことが出来た。
電を４０回以上繰返えすことが出来た。
実施例−３
下表に示す各種活物質の粉末に鱗状黒鉛末をそれぞれ１
５ Ｖｏ ／、係＋ ＰＭＥ ＯＬ Ｉ Ｃ７０４複合
体Ｃ実ｊｆｉｊＭＩと同様）の′ｒｎｐにより３（きに
希釈したものｊ、 Ｓ ｖｏｗ係を加え、よく混練し、
これをステンレスの綿状果′鷹本（５０メツシユ）を芯
としてその両側に耐着せしめ、ＴＨＦを蒸発さ亡て厚さ
０．５正の板状とした。−刃厚Ｇ Ｏ，２ｔｎｔｔｒの
Ｌｉ箔に上記ＰＭＥＯ−ｆ、１ｃｌＯ。
５ Ｖｏ ／、係＋ ＰＭＥ ＯＬ Ｉ Ｃ７０４複合
体Ｃ実ｊｆｉｊＭＩと同様）の′ｒｎｐにより３（きに
希釈したものｊ、 Ｓ ｖｏｗ係を加え、よく混練し、
これをステンレスの綿状果′鷹本（５０メツシユ）を芯
としてその両側に耐着せしめ、ＴＨＦを蒸発さ亡て厚さ
０．５正の板状とした。−刃厚Ｇ Ｏ，２ｔｎｔｔｒの
Ｌｉ箔に上記ＰＭＥＯ−ｆ、１ｃｌＯ。
複合体の２０ｗｔ ％を含むＴＨＰを塗布し、’Ｉ’
ＨＦの蒸発後、上記活物質、黒鉛、ＰＭＥＯ，混線物板
上に貼布した。これらの特性について表に示す。なお板
の面積は２ｃｒｔＦとした。
ＨＦの蒸発後、上記活物質、黒鉛、ＰＭＥＯ，混線物板
上に貼布した。これらの特性について表に示す。なお板
の面積は２ｃｒｔＦとした。
表
代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）２１
Claims (1)
- 負極罠金属リチウムまたはリチウムイオン供給源となる
リチウム化合物或いはリチウム合金をＰＩ］いた固体電
池において、電解質としてポリエチレンオキサイドメタ
クロイルポリマー（ＰＭＩＢＯ）とリチウム塩との錯体
を用いた事を特徴とする固体電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154958A JPS6047372A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 固体電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58154958A JPS6047372A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 固体電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047372A true JPS6047372A (ja) | 1985-03-14 |
Family
ID=15595620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58154958A Pending JPS6047372A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 固体電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047372A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394563A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Ube Ind Ltd | 固体電解質電池 |
| JPS6394501A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | 宇部興産株式会社 | イオン伝導性固体電解盾の製造法 |
| US4908283A (en) * | 1986-10-09 | 1990-03-13 | Ube Industries, Ltd. | Preparation of ion conductive solid electrolyte |
| JPH02300211A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 高分子固体電解質及びその製造方法 |
| US5240791A (en) * | 1989-08-28 | 1993-08-31 | Yuasa Battery Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte |
| EP0606117A2 (en) * | 1987-10-30 | 1994-07-13 | Mhb Joint Venture | Compositions useful for forming interpenetrating polymeric networks |
| US5972539A (en) * | 1996-08-19 | 1999-10-26 | Denso Corporation | Flame-retardant solid electrolytes |
| US7176986B2 (en) | 2002-08-31 | 2007-02-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Projection television |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP58154958A patent/JPS6047372A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6394563A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Ube Ind Ltd | 固体電解質電池 |
| JPS6394501A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | 宇部興産株式会社 | イオン伝導性固体電解盾の製造法 |
| US4908283A (en) * | 1986-10-09 | 1990-03-13 | Ube Industries, Ltd. | Preparation of ion conductive solid electrolyte |
| JPH0373081B2 (ja) * | 1986-10-09 | 1991-11-20 | Ube Industries | |
| EP0606117A2 (en) * | 1987-10-30 | 1994-07-13 | Mhb Joint Venture | Compositions useful for forming interpenetrating polymeric networks |
| EP0606117A3 (en) * | 1987-10-30 | 1996-06-12 | Mhb Joint Venture | Compositions useful for forming interpenetrating polymeric networks. |
| JPH02300211A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 高分子固体電解質及びその製造方法 |
| JPH0725840B2 (ja) * | 1989-05-15 | 1995-03-22 | 富士写真フイルム株式会社 | 高分子固体電解質及びその製造方法 |
| US5240791A (en) * | 1989-08-28 | 1993-08-31 | Yuasa Battery Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte |
| US5972539A (en) * | 1996-08-19 | 1999-10-26 | Denso Corporation | Flame-retardant solid electrolytes |
| US7176986B2 (en) | 2002-08-31 | 2007-02-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Projection television |
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