JPS6398971A - 全固体薄膜二次電池 - Google Patents
全固体薄膜二次電池Info
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- JPS6398971A JPS6398971A JP61242929A JP24292986A JPS6398971A JP S6398971 A JPS6398971 A JP S6398971A JP 61242929 A JP61242929 A JP 61242929A JP 24292986 A JP24292986 A JP 24292986A JP S6398971 A JPS6398971 A JP S6398971A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は全固体薄膜二次電池に係り、特に、大電流密度
で充電が可能な全固体薄膜二次電池に関する。
で充電が可能な全固体薄膜二次電池に関する。
近年、半導体メモリー等の電子機器が小型化。
高信頼化が進んでいる。これらの電子機器用の小型電源
に好適な電池として全固体二次電池、とくに全固体薄膜
リチウム二次電池がある(特開昭59−60866 )
。この電池は、(1)エネルギー密度が高い、(2)液
もれが無く、自己放電も少ない、など信頼性が高いとい
う点で特に注目されている。
に好適な電池として全固体二次電池、とくに全固体薄膜
リチウム二次電池がある(特開昭59−60866 )
。この電池は、(1)エネルギー密度が高い、(2)液
もれが無く、自己放電も少ない、など信頼性が高いとい
う点で特に注目されている。
上記の全固体薄膜リチウム二次電池の放電電流密度は、
通常、10μA/ad程度であり、また、充電電流密度
も通常10μA/ffl程度である。すなわち、この従
来の電池では、放電時間と充電時間とが同程度であり、
大電流密度で短時間に充電する、いわゆる、急速充電は
できないという問題があった。
通常、10μA/ad程度であり、また、充電電流密度
も通常10μA/ffl程度である。すなわち、この従
来の電池では、放電時間と充電時間とが同程度であり、
大電流密度で短時間に充電する、いわゆる、急速充電は
できないという問題があった。
本発明の目的は、大電流密度での充電が可能な全固体二
次電池、とくに、全固体薄膜リチウム二次電池を提供す
ることにある。
次電池、とくに、全固体薄膜リチウム二次電池を提供す
ることにある。
上記目的は、全固体薄膜二次電池に温度調節機能を内蔵
させることにより達成される。
させることにより達成される。
すなわち、全固体薄膜二次電池の充電電流密度を決定す
る要因となる。負極、固体電解質、正極中の反応化学種
の移動度を電池の温度を最適化することにより、向上せ
しめ、これにより、充1ttt流密度の増大が達成され
る。
る要因となる。負極、固体電解質、正極中の反応化学種
の移動度を電池の温度を最適化することにより、向上せ
しめ、これにより、充1ttt流密度の増大が達成され
る。
以下、本発明の実施例をあげて、本発明の詳細な説明す
る。
る。
第1図に示す温度調節機能内蔵全固体薄膜リチウム二次
電池を以下のプロセスで作成した。すなわち、シリコン
ウェハー1を基板として、TiC1aとH2S をソ
ースガスとする化学気相成長法によりTi5z薄膜2を
作成し、ついで、スパッター蒸着法により、 L i
a、sS i 0.8PQ、40番なる組成の非晶質薄
1!13を作成した。その後、シリコンウェハー1の裏
面に発熱体薄膜としてN i −Cr合金薄膜4をスパ
ッタ蒸着法で作成した。そしてさらに、L i a、s
S i 0IP0.40番薄膜3上に真空蒸着法により
Li金属薄膜5を作成した。この電池の放電容量を決定
するTi5z薄膜2.Li薄膜5の厚さはそれぞれ10
0μm、80μmとした。
電池を以下のプロセスで作成した。すなわち、シリコン
ウェハー1を基板として、TiC1aとH2S をソ
ースガスとする化学気相成長法によりTi5z薄膜2を
作成し、ついで、スパッター蒸着法により、 L i
a、sS i 0.8PQ、40番なる組成の非晶質薄
1!13を作成した。その後、シリコンウェハー1の裏
面に発熱体薄膜としてN i −Cr合金薄膜4をスパ
ッタ蒸着法で作成した。そしてさらに、L i a、s
S i 0IP0.40番薄膜3上に真空蒸着法により
Li金属薄膜5を作成した。この電池の放電容量を決定
するTi5z薄膜2.Li薄膜5の厚さはそれぞれ10
0μm、80μmとした。
この電池の作成時の開回路電圧は約2.4 vであり、
25℃において10μA/cdの電流密度で1.5 v
まで定電流放電したときの、放電持続時間は490時間
であった。この放電後の電池を充電電源に接続し、電池
の温度を60℃、電流密度は200μA/aJとして充
電したところ、電圧は約24時間で2.5 vまで復帰
した。この充電後の電池を25℃において10μA/J
の電流密度で1.5 vまで放電したところ、放電持続
時間は約440時間であった。さらに、60℃で2.5
vまで200μA/dの電流密度で充電し、25℃にお
いてlOμA/aJで1.5 vまで放電するというサ
イクルを繰り返しても放電持続時間は約440時間でほ
ぼ一定であった。
25℃において10μA/cdの電流密度で1.5 v
まで定電流放電したときの、放電持続時間は490時間
であった。この放電後の電池を充電電源に接続し、電池
の温度を60℃、電流密度は200μA/aJとして充
電したところ、電圧は約24時間で2.5 vまで復帰
した。この充電後の電池を25℃において10μA/J
の電流密度で1.5 vまで放電したところ、放電持続
時間は約440時間であった。さらに、60℃で2.5
vまで200μA/dの電流密度で充電し、25℃にお
いてlOμA/aJで1.5 vまで放電するというサ
イクルを繰り返しても放電持続時間は約440時間でほ
ぼ一定であった。
従来の全固体薄膜リチウム二次電池は、上記と同様、シ
リコンウェハー上にTi5z薄膜。
リコンウェハー上にTi5z薄膜。
L i s、ss i 0.8P0.401薄膜、Li
金属薄膜を積層して作成され、作成時には25℃での1
0IIA/d放電で約490時間の放電を持続する。し
かしながら、この電池を上記実施例と同様に25℃での
10μA/−放電で約400時間以上の放電が可能とな
るように充電するには、充電可能な電流がlOμAIc
d程度であるため、充電時間は400時間以上とならざ
るを得なかった。
金属薄膜を積層して作成され、作成時には25℃での1
0IIA/d放電で約490時間の放電を持続する。し
かしながら、この電池を上記実施例と同様に25℃での
10μA/−放電で約400時間以上の放電が可能とな
るように充電するには、充電可能な電流がlOμAIc
d程度であるため、充電時間は400時間以上とならざ
るを得なかった。
以上のように、本発明の温度調節機能を内蔵した全固体
薄膜リチウム二次電池は、充電電流密度が高いため、急
速充電が可能である。
薄膜リチウム二次電池は、充電電流密度が高いため、急
速充電が可能である。
ところで、上記実施例では、電池の正極、固体電解質、
負極には、それぞれ、Ti5z。
負極には、それぞれ、Ti5z。
L i a、es i o、e PQ、40t、Li金
属をそれぞれ用いたが、これらをWOs + Lizo
−8i oz−XrC)z非晶質やポリマー固体電解
質、Li−B1合金等に代えても本発明の効果は認めら
れた。
属をそれぞれ用いたが、これらをWOs + Lizo
−8i oz−XrC)z非晶質やポリマー固体電解
質、Li−B1合金等に代えても本発明の効果は認めら
れた。
また1発熱体薄膜として他の材料の薄膜を用いても、本
発明の効果が得られることは明らかである。
発明の効果が得られることは明らかである。
さらに、正極、固体電解質、負極9発熱体薄膜の作成法
として印刷法等の他のプロセスを用いたり、あるいは1
発熱体単体を基板や封止部に接着して電池に温度調節機
能を内蔵させることによっても本発明の効果が実現でき
る。
として印刷法等の他のプロセスを用いたり、あるいは1
発熱体単体を基板や封止部に接着して電池に温度調節機
能を内蔵させることによっても本発明の効果が実現でき
る。
またさらに、電池反応に関与する化学種がナトリウム、
銅、銀等、リチウム以外である全固体薄膜電池、さらに
一般的には全固体二次電池でも温度調節機能を内蔵させ
ることにより充電特性の向上が達成される。
銅、銀等、リチウム以外である全固体薄膜電池、さらに
一般的には全固体二次電池でも温度調節機能を内蔵させ
ることにより充電特性の向上が達成される。
本発明によれば、全固体二次電池、とくには全固体薄膜
リチウム二次電池の充電特性が改善され、急速充電可能
等、高性能の電池実現に効果がある7
リチウム二次電池の充電特性が改善され、急速充電可能
等、高性能の電池実現に効果がある7
第1図は本発明の一実施例になる電池の概略(ぜ断面図
である。 1・・・シリコンウェハー基板、2・・・Ti5z薄膜
、3−Lls、es io、sPo、tot薄膜、4−
N i −Cr合金薄膜、5・・・Li金属薄膜。
である。 1・・・シリコンウェハー基板、2・・・Ti5z薄膜
、3−Lls、es io、sPo、tot薄膜、4−
N i −Cr合金薄膜、5・・・Li金属薄膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板上に正極材料、固体電解質材料、負極材料を積
層して作成する全固体薄膜二次電池において、温度調節
機能を内蔵せしめたことを特徴とする全固体薄膜二次電
池。 2、温度調節機能が基板に作成された薄膜抵抗体にてな
されたことを特徴とする第1項記載の全固体薄膜二次電
池。 3、電池反応に関与するイオン種がリチウムイオンであ
ることを特徴とする第1項、第2項記載の全固体薄膜二
次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61242929A JPS6398971A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 全固体薄膜二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61242929A JPS6398971A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 全固体薄膜二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6398971A true JPS6398971A (ja) | 1988-04-30 |
Family
ID=17096314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61242929A Pending JPS6398971A (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 全固体薄膜二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6398971A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2646966A1 (fr) * | 1989-05-10 | 1990-11-16 | Elf Aquitaine | Procede de chauffage rapide et uniforme d'un ensemble multicouche comportant au moins une couche mince a base d'un materiau macromoleculaire a conduction ionique intercalee entre deux structures a conduction electronique elevee |
JPH0434871A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Yuasa Corp | 電池の製造法 |
WO1999031752A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-24 | Hydro-Quebec | Lithium-polymer type battery and control system |
WO2008106946A2 (de) * | 2007-03-05 | 2008-09-12 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Energiespeicherzelle mit wärmeleitplatte |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP61242929A patent/JPS6398971A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2646966A1 (fr) * | 1989-05-10 | 1990-11-16 | Elf Aquitaine | Procede de chauffage rapide et uniforme d'un ensemble multicouche comportant au moins une couche mince a base d'un materiau macromoleculaire a conduction ionique intercalee entre deux structures a conduction electronique elevee |
JPH0434871A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Yuasa Corp | 電池の製造法 |
WO1999031752A1 (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-24 | Hydro-Quebec | Lithium-polymer type battery and control system |
WO2008106946A2 (de) * | 2007-03-05 | 2008-09-12 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Energiespeicherzelle mit wärmeleitplatte |
WO2008106946A3 (de) * | 2007-03-05 | 2008-11-06 | Temic Auto Electr Motors Gmbh | Energiespeicherzelle mit wärmeleitplatte |
US8343648B2 (en) | 2007-03-05 | 2013-01-01 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Power storage cell with heat conducting plate |
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