JPS6228545B2 - - Google Patents
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- JPS6228545B2 JPS6228545B2 JP54134951A JP13495179A JPS6228545B2 JP S6228545 B2 JPS6228545 B2 JP S6228545B2 JP 54134951 A JP54134951 A JP 54134951A JP 13495179 A JP13495179 A JP 13495179A JP S6228545 B2 JPS6228545 B2 JP S6228545B2
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- negative electrode
- lithium
- battery
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- solid electrolyte
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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
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
- H01M6/5072—Preserving or storing cells
-
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- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
-
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- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
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- H01M6/5088—Initial activation; predischarge; Stabilisation of initial voltage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
本発明は、リチウムを負極活物質とし、沃素を
主体とする正極活物質、例えば、沃素と有機ヘテ
ロ環化合物との電荷移動錯体等を有する固体電解
質電池の保存性能の改良に関する。 金属リチウムを負極活物質とし、沃素を主体と
する正極活物質を有する固体電解質電池は、負極
のリチウムと正極活物質とを直接接触させるだけ
で、2Li＋I2→2LiIの反応により、リチウムと正
極活物質の接触面にリチウムイオン導電性固体電
解質層が形成され、該層が正極と負極の隔離層の
役目をして内部短絡を起こすことなく、容易に起
電力が約３ボルト程度の高エネルギー電池を構成
することができる。 隔離層として作用する固体電解質層は、電池の
組み立て後、この電解質層を通しての正極側から
の沃素の拡散による2Li＋I2→2LiIで表される自
己放電反応により成長し続ける。電解質層が成長
するのにつれて、電池の内部抵抗は、該層が成長
した分だけ増加し続ける。そして、この内部抵抗
の増加のし方は、沃素の電解質層を通しての拡散
反応を反映して、電池の保存時間の平方根に比例
するといわれている。 しかしながら、この固体電解質層の形成のし方
は、必ずしもリチウム負極表面に添つて均一な厚
みのものではなく、特に高温、例えば45℃とか60
℃保存時においては、金属の腐食反応でよく見ら
れるピツト腐食等が生じ、リチウム負極の一部が
極端に正極の沃素との反応により消費される。 反応の進行したリチウム負極部分は、電池放電
に際しては該部分に形成された厚すぎる固体電解
質層のために実際上放電反応不活性となり、リチ
ウム負極面積が減少した状態となる。そして、こ
のような保存電池を放電すると、放電曲線の傾き
は、組み立て直後の電池の放電曲線の傾きに較べ
て、リチウム負極面積が減少しただけ急になる欠
点を有している。 第１図は、このような状況を示し、第２図の構
造を有した電池を、10，20，30，40，45，50，60
℃の各温度で30日間保存した後、20℃，30μＡの
定電流で放電した際の放電曲線を示している。保
存温度が40〜45℃以上になると放電特性が極端に
劣化する。ちなみに放電時間20〜400時間の放電
曲線の傾きは、次表のようになる。
主体とする正極活物質、例えば、沃素と有機ヘテ
ロ環化合物との電荷移動錯体等を有する固体電解
質電池の保存性能の改良に関する。 金属リチウムを負極活物質とし、沃素を主体と
する正極活物質を有する固体電解質電池は、負極
のリチウムと正極活物質とを直接接触させるだけ
で、2Li＋I2→2LiIの反応により、リチウムと正
極活物質の接触面にリチウムイオン導電性固体電
解質層が形成され、該層が正極と負極の隔離層の
役目をして内部短絡を起こすことなく、容易に起
電力が約３ボルト程度の高エネルギー電池を構成
することができる。 隔離層として作用する固体電解質層は、電池の
組み立て後、この電解質層を通しての正極側から
の沃素の拡散による2Li＋I2→2LiIで表される自
己放電反応により成長し続ける。電解質層が成長
するのにつれて、電池の内部抵抗は、該層が成長
した分だけ増加し続ける。そして、この内部抵抗
の増加のし方は、沃素の電解質層を通しての拡散
反応を反映して、電池の保存時間の平方根に比例
するといわれている。 しかしながら、この固体電解質層の形成のし方
は、必ずしもリチウム負極表面に添つて均一な厚
みのものではなく、特に高温、例えば45℃とか60
℃保存時においては、金属の腐食反応でよく見ら
れるピツト腐食等が生じ、リチウム負極の一部が
極端に正極の沃素との反応により消費される。 反応の進行したリチウム負極部分は、電池放電
に際しては該部分に形成された厚すぎる固体電解
質層のために実際上放電反応不活性となり、リチ
ウム負極面積が減少した状態となる。そして、こ
のような保存電池を放電すると、放電曲線の傾き
は、組み立て直後の電池の放電曲線の傾きに較べ
て、リチウム負極面積が減少しただけ急になる欠
点を有している。 第１図は、このような状況を示し、第２図の構
造を有した電池を、10，20，30，40，45，50，60
℃の各温度で30日間保存した後、20℃，30μＡの
定電流で放電した際の放電曲線を示している。保
存温度が40〜45℃以上になると放電特性が極端に
劣化する。ちなみに放電時間20〜400時間の放電
曲線の傾きは、次表のようになる。
【表】
本発明者らは、このような欠点を取り除くため
放電深さ（放電量）の異なる電池について、高温
保存後の放電特性について種々の実験を行つたと
ころ、リチウム負極面積１cm2当たり少なくとも
2mAh以上の電気量に相当するLiI層を電気化学反
応により形成することにより、45℃，60℃の高温
保存後においても、放電特性の劣化（放電曲線の
傾きが急になること）の少ない電池を提供できる
ことを見出した。本発明は、このような事実に基
づいて提案されたものであり、以下、その実施例
について説明する。 第２図は、本発明の実施例に用いた、外径22.4
mm，厚さ1.0mmのコイン形外形を有した固体電解
質電池を示す。 １は厚さ0.2mm、負極面積2.54cm2の金属リチウ
ムよりなる負極、２は窒素原子１個当たり沃素原
子数15個のポリ沃化―１―ｎ―ブチルピリジニウ
ム電荷移動錯体５重量部に対してクロマトグラフ
用シリカゲル１重量部を混合してなる沃素を主体
とする正極合剤である。３は負極集電体を兼ねる
封口板、４は正極集電体を兼ねる電池ケース、５
はパツキングである。 実施例 １ 電池組み立て直後（すなわち、リチウム負極と
沃素正極とが当接された後の製造プロセスにおい
て）20℃，10μＡで所定の時間予備放電した後、
60℃，30日間の保存を行つた電池について、20
℃，30μＡの定電流放電を行つた。
放電深さ（放電量）の異なる電池について、高温
保存後の放電特性について種々の実験を行つたと
ころ、リチウム負極面積１cm2当たり少なくとも
2mAh以上の電気量に相当するLiI層を電気化学反
応により形成することにより、45℃，60℃の高温
保存後においても、放電特性の劣化（放電曲線の
傾きが急になること）の少ない電池を提供できる
ことを見出した。本発明は、このような事実に基
づいて提案されたものであり、以下、その実施例
について説明する。 第２図は、本発明の実施例に用いた、外径22.4
mm，厚さ1.0mmのコイン形外形を有した固体電解
質電池を示す。 １は厚さ0.2mm、負極面積2.54cm2の金属リチウ
ムよりなる負極、２は窒素原子１個当たり沃素原
子数15個のポリ沃化―１―ｎ―ブチルピリジニウ
ム電荷移動錯体５重量部に対してクロマトグラフ
用シリカゲル１重量部を混合してなる沃素を主体
とする正極合剤である。３は負極集電体を兼ねる
封口板、４は正極集電体を兼ねる電池ケース、５
はパツキングである。 実施例 １ 電池組み立て直後（すなわち、リチウム負極と
沃素正極とが当接された後の製造プロセスにおい
て）20℃，10μＡで所定の時間予備放電した後、
60℃，30日間の保存を行つた電池について、20
℃，30μＡの定電流放電を行つた。
【表】
実施例 ２
電池組み立て直後の電池を30℃，30μＡで所定
の時間予備放電した後、60℃，30日間の保存を行
つた電池について、20℃，30μＡの定電流放電を
行つた。
の時間予備放電した後、60℃，30日間の保存を行
つた電池について、20℃，30μＡの定電流放電を
行つた。
【表】
【表】
実施例 ３
電池組み立て直後の電池を、10℃，５μＡで所
定の時間予備放電した後、60℃，30日間の保存を
行つた電池について、20℃，30μＡの定電流放電
を行つた。
定の時間予備放電した後、60℃，30日間の保存を
行つた電池について、20℃，30μＡの定電流放電
を行つた。
【表】
以上のように、本発明に従つて、電池組み立て
直後に、放電量がリチウム負極面積１cm2当たり、
2mAh以上の電気量に相当するLiI層を電気化学反
応により形成することにより、高温保存時におけ
る放電特性の劣化を有効に阻止することができ
る。 このように、本発明に従つて、その後の高温保
存時における電池性能の劣化が軽減されるのは、
おそらく、電気化学反応によつて、リチウム負極
面内に、均一でしかも緻密な固体電解質層が形成
されるため、この均一で緻密な固体電解質層の厚
みが、電気量2mAh／cm2に相当する厚さに達した
後は、たとえ高温に電池が保存されても、電解質
層を通しての沃素の拡散移動は、リチウム負極面
内において、その速度は、比較的均一でかつ遅く
なることに依るものであると本発明者らは考えて
いる。
直後に、放電量がリチウム負極面積１cm2当たり、
2mAh以上の電気量に相当するLiI層を電気化学反
応により形成することにより、高温保存時におけ
る放電特性の劣化を有効に阻止することができ
る。 このように、本発明に従つて、その後の高温保
存時における電池性能の劣化が軽減されるのは、
おそらく、電気化学反応によつて、リチウム負極
面内に、均一でしかも緻密な固体電解質層が形成
されるため、この均一で緻密な固体電解質層の厚
みが、電気量2mAh／cm2に相当する厚さに達した
後は、たとえ高温に電池が保存されても、電解質
層を通しての沃素の拡散移動は、リチウム負極面
内において、その速度は、比較的均一でかつ遅く
なることに依るものであると本発明者らは考えて
いる。
第１図は固体電解質電池を各種の温度で保存し
た後の放電特性の比較を示す図、第２図は固体電
解質電池の要部を断面にした側面図である。 １……負極、２……正極。
た後の放電特性の比較を示す図、第２図は固体電
解質電池の要部を断面にした側面図である。 １……負極、２……正極。
Claims (1)
- １ リチウムを負極活物質とし、沃素を主体とす
る正極活物質を有する固体電解質電池の組み立て
工程において、リチウム負極に正極活物質を当接
した後、リチウム負極面積１cm2当たり2mAh以上
の電気量に相当するLiI（沃化リチウム）層を、
リチウム負極と正極活物質との間の電気化学反応
により形成することを特徴とする固体電解質電池
の製造法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13495179A JPS5659473A (en) | 1979-10-18 | 1979-10-18 | Manufacture of solid electrolyte battery |
| US06/193,156 US4332865A (en) | 1979-10-08 | 1980-10-02 | Process for producing solid electrolyte primary cell |
| EP80106045A EP0027927A1 (en) | 1979-10-18 | 1980-10-06 | Process for producing solid electrolyte primary cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13495179A JPS5659473A (en) | 1979-10-18 | 1979-10-18 | Manufacture of solid electrolyte battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5659473A JPS5659473A (en) | 1981-05-22 |
| JPS6228545B2 true JPS6228545B2 (ja) | 1987-06-20 |
Family
ID=15140370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13495179A Granted JPS5659473A (en) | 1979-10-08 | 1979-10-18 | Manufacture of solid electrolyte battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5659473A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1271112A (en) * | 1986-01-14 | 1990-07-03 | Nihon Plast Co., Ltd. | Steering wheel |
| JPH0556778U (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-27 | オージーケー技研株式会社 | 自転車等のかご用カバー |
| US5577419A (en) * | 1994-10-28 | 1996-11-26 | Harding; Stephen A. | Method for making a novel steering wheel and the steering wheel produced thereby |
-
1979
- 1979-10-18 JP JP13495179A patent/JPS5659473A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5659473A (en) | 1981-05-22 |
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