JPS63152874A - 固体電解質電池の製造法 - Google Patents
固体電解質電池の製造法Info
- Publication number
- JPS63152874A JPS63152874A JP30048386A JP30048386A JPS63152874A JP S63152874 A JPS63152874 A JP S63152874A JP 30048386 A JP30048386 A JP 30048386A JP 30048386 A JP30048386 A JP 30048386A JP S63152874 A JPS63152874 A JP S63152874A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- battery
- negative electrode
- alkali metal
- alkali
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Primary 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】
げ）産業上の利用分野
本発明はアルカリ金属又はアルカリ金属の合金よりなる
負極と、アルカリイオン伝導性の高分子系固体電解質を
備える固体電解質電池の製造法に関するものである。
負極と、アルカリイオン伝導性の高分子系固体電解質を
備える固体電解質電池の製造法に関するものである。
（Ｃ’ｌ 従来の技術
固体電解質電池は液状電解液乏使用しないため漏液の問
題がなく、且保存時における信頼性が高いという利点を
有し、古くから開発が進められている。
題がなく、且保存時における信頼性が高いという利点を
有し、古くから開発が進められている。
しかしながら、これまでに提案されている固体電解質の
イオン伝導度は液状電解液のそれに比して低（、且固体
電解質と電極との接触界面抵抗が高いことから電池の内
部抵抗が高くなって取出しつる電流が小さいという欠点
があった。
イオン伝導度は液状電解液のそれに比して低（、且固体
電解質と電極との接触界面抵抗が高いことから電池の内
部抵抗が高くなって取出しつる電流が小さいという欠点
があった。
ところで、近年においては例えば特開昭６１−１２４０
０１号に開示されているように、ポリエチレンオキサイ
ド（ＰＥＯ）或いはポリプロピレンオキサイド（ｐｐｏ
）と種々のアルカリ金属塩（Ｌｉ Ｉ、Ｌｉｅ１０４、
Ｌ １ｃＦｉ ５Ｏｘ１Ｎａ Ｉ、 ＮａＣＦｓ ＳＯ
ｓ、 ＫＣＦｓ ＳＯｓなど）とよりなる高分子系固体
電解質が提案された。この高分子系固体電解質は薄層化
が可能であり、薄層状態で用いることにより電池内部抵
抗を減じつる利点がある。
０１号に開示されているように、ポリエチレンオキサイ
ド（ＰＥＯ）或いはポリプロピレンオキサイド（ｐｐｏ
）と種々のアルカリ金属塩（Ｌｉ Ｉ、Ｌｉｅ１０４、
Ｌ １ｃＦｉ ５Ｏｘ１Ｎａ Ｉ、 ＮａＣＦｓ ＳＯ
ｓ、 ＫＣＦｓ ＳＯｓなど）とよりなる高分子系固体
電解質が提案された。この高分子系固体電解質は薄層化
が可能であり、薄層状態で用いることにより電池内部抵
抗を減じつる利点がある。
ＰＭ 発明が解決しようとする問題
本発明はアルカリイオン伝導性の高分子系固体電解質と
アルカリ金属又はアルカリ金属の合金よりなる負極とを
備えた固体電解質電池の電池内部抵抗の低減を計り、以
て電池特性を改善しようとするものである。
アルカリ金属又はアルカリ金属の合金よりなる負極とを
備えた固体電解質電池の電池内部抵抗の低減を計り、以
て電池特性を改善しようとするものである。
に）１ 問題点を解決するための手段
アルカリイオン伝導性の高分子系固体電解質の一側面に
アルカリ金属又はアルカリ金属の合金よりなる負極を配
置した後、固体電解質の軟化点以上の温度で熱処理する
ことを要旨とするものである。
アルカリ金属又はアルカリ金属の合金よりなる負極を配
置した後、固体電解質の軟化点以上の温度で熱処理する
ことを要旨とするものである。
匝）作 用
高分子系固体電解質は前述したように薄層化しつるため
固体電解質自身の抵抗は減じることが可能であるものの
、特に固体状態で組み込まれるアルカリ金属又はアルカ
リ金属の合金よりなる負極との接触界面抵抗の改善は計
れない。
固体電解質自身の抵抗は減じることが可能であるものの
、特に固体状態で組み込まれるアルカリ金属又はアルカ
リ金属の合金よりなる負極との接触界面抵抗の改善は計
れない。
本発明によれば、熱処理によって固体電解質が軟化して
流動性が生じ、固体電解質と電極との間における空隙が
流動性固体電解質によって充填されることになり、固体
電解質と電極との実質的な接触面積が増大しその結果と
して接触抵抗が減じられる。
流動性が生じ、固体電解質と電極との間における空隙が
流動性固体電解質によって充填されることになり、固体
電解質と電極との実質的な接触面積が増大しその結果と
して接触抵抗が減じられる。
ｂ１実施例
実施例１
過塩素酸リチウム（ＬｉＣｉ！０４）をアセトニトリル
（ＡＣＮ）に溶解して０．５ＭのＬｉＣｊ０４／ＡＣＮ
溶液を作成する。尚、ＬｉＣｌ！Ｏａは市販の試薬を真
空加熱乾燥して用い、又ＡＣＮは市販試薬を蒸留乾燥し
て用いた。
（ＡＣＮ）に溶解して０．５ＭのＬｉＣｊ０４／ＡＣＮ
溶液を作成する。尚、ＬｉＣｌ！Ｏａは市販の試薬を真
空加熱乾燥して用い、又ＡＣＮは市販試薬を蒸留乾燥し
て用いた。
ついでＬｉＣｌＯ４／ＡＣＮ溶液にポリエチレンオキサ
イド（ＰＥＯ）を混合し、ＰＥＯ中の酸素原子とＬｉＣ
ｌＯ４分子のモル比（ＫＯ）／ （ＬｉＣＩ！０りが６
：１となるように調整してゲル状物質を得る。そしてこ
のゲル状物質を乾燥、圧延を繰返し厚み０゜２−１直径
１ ＆Ｏｍのシート状としてリチウムイオン伝導性の高
分子系固体電解質とする。
イド（ＰＥＯ）を混合し、ＰＥＯ中の酸素原子とＬｉＣ
ｌＯ４分子のモル比（ＫＯ）／ （ＬｉＣＩ！０りが６
：１となるように調整してゲル状物質を得る。そしてこ
のゲル状物質を乾燥、圧延を繰返し厚み０゜２−１直径
１ ＆Ｏｍのシート状としてリチウムイオン伝導性の高
分子系固体電解質とする。
負極は厚み０．４ａｍ、［径１４．０ｍｓのリチウム板
を用い、又正極は二酸化マンガン活物質に前述のＰ Ｅ
Ｏ−Ｉ、ｉＣ１！０Ｊ−Ａ ＣＮ系めゲル状物質を加
えた混合物を圧延しシート状にした後、真空乾燥し直径
１４．０ ｍに打抜いたものを用いた。
を用い、又正極は二酸化マンガン活物質に前述のＰ Ｅ
Ｏ−Ｉ、ｉＣ１！０Ｊ−Ａ ＣＮ系めゲル状物質を加
えた混合物を圧延しシート状にした後、真空乾燥し直径
１４．０ ｍに打抜いたものを用いた。
電池製造に際しては、アルゴン雰囲気中において、高分
子系固体電解質の一側面にリチウム負極を配置した後、
この接合体を６０℃で２時間熱処理する。この熱処理に
よって固体電解質が軟化し固体電解質とリチウム負極と
の間における空隙が固体電解質で充填され両者間の接触
界面抵抗は減じられる。ついで固体電解質の他側面に正
極を接合して発電素体とし正、負極缶で構成される電池
容器内に組込で完成電池を得る。この電池を（Ａ＋）と
する。
子系固体電解質の一側面にリチウム負極を配置した後、
この接合体を６０℃で２時間熱処理する。この熱処理に
よって固体電解質が軟化し固体電解質とリチウム負極と
の間における空隙が固体電解質で充填され両者間の接触
界面抵抗は減じられる。ついで固体電解質の他側面に正
極を接合して発電素体とし正、負極缶で構成される電池
容器内に組込で完成電池を得る。この電池を（Ａ＋）と
する。
第１図は本発明法により得た電池の縦断面図を示し、高
分子系固体電解質山の一側面に配置せるリチウム負極（
２）は負梅集電体（３）を介して負極缶（４）に電気接
続され、又高分子系固体電解質の他側面に配置せる正極
＋５１は正極集電体（６１を介して正極缶（７）に電気
接続されている。（８）は絶縁バッキングである。
分子系固体電解質山の一側面に配置せるリチウム負極（
２）は負梅集電体（３）を介して負極缶（４）に電気接
続され、又高分子系固体電解質の他側面に配置せる正極
＋５１は正極集電体（６１を介して正極缶（７）に電気
接続されている。（８）は絶縁バッキングである。
実施例・２゜
実施例１と同様の発電要素を使用し、且同様の方法で電
池を製造し、そして発電素体を電池容器内に組込だ後、
再度６０℃で５時間熱処理して完成電池を得る。この電
池を（Ａ２）とする。
池を製造し、そして発電素体を電池容器内に組込だ後、
再度６０℃で５時間熱処理して完成電池を得る。この電
池を（Ａ２）とする。
尚、比較のために実施例１において、高分子系固体電解
質の一側面にリチウム負極を配置した後の熱処理を行な
わないことを除いて他は実施例１と同様の比較電池（Ｂ
１）を作成した。
質の一側面にリチウム負極を配置した後の熱処理を行な
わないことを除いて他は実施例１と同様の比較電池（Ｂ
１）を作成した。
これら電池の内部抵抗（４０℃、周波数１ＫＨｚで測定
）及び放電特性（４０℃、２ＭΩ定負荷）を第１表及び
第２図に示す。
）及び放電特性（４０℃、２ＭΩ定負荷）を第１表及び
第２図に示す。
第 １ 表
第１表及び第２図より本発明電池（Ａ＋ ） （Ａ２
）は比較電池（Ｂ１）に比して電池特性が改善されてい
るのがわかる。尚、本発明電池（Ａ２）においては発電
素体を電池容器内に組込だ後、更に熱処理しており、こ
の熱処理によって固体電解質と正極との間の接触抵抗も
減じられるため、本発明電池（Ａ１）より優れた電池特
性を示す。
）は比較電池（Ｂ１）に比して電池特性が改善されてい
るのがわかる。尚、本発明電池（Ａ２）においては発電
素体を電池容器内に組込だ後、更に熱処理しており、こ
の熱処理によって固体電解質と正極との間の接触抵抗も
減じられるため、本発明電池（Ａ１）より優れた電池特
性を示す。
次に、正極を基板とし、この基板上に高分子系固体電解
質を真空蒸着により形成した場合の例を示す。
質を真空蒸着により形成した場合の例を示す。
実施例３
二酸化マンガンを主体とする正極を基板とし、この基板
の一側面にＰＥＯ及びトリフルオロメタンスルホン酸リ
チウム（ＬｉＣＦｘＳＯｓ ）を同時に真空蒸着し、正
極と一体的に厚み１５μの高分子系固体電解質薄膜を形
成する。これを直径１６．０ｍに打抜いた後、固体電解
質薄膜の背面に厚み０．４餌、直径１４．０＋ｗのリチ
ウム板よりなる負極を配置し、この発電素体を電池容器
内に組込だ後、６０℃で５時間熱処理する。この電池を
（Ａ３）とする。
の一側面にＰＥＯ及びトリフルオロメタンスルホン酸リ
チウム（ＬｉＣＦｘＳＯｓ ）を同時に真空蒸着し、正
極と一体的に厚み１５μの高分子系固体電解質薄膜を形
成する。これを直径１６．０ｍに打抜いた後、固体電解
質薄膜の背面に厚み０．４餌、直径１４．０＋ｗのリチ
ウム板よりなる負極を配置し、この発電素体を電池容器
内に組込だ後、６０℃で５時間熱処理する。この電池を
（Ａ３）とする。
尚、比較のため発電素体を電池容器内に組込だ後、熱処
理を行なわないことを除いて他は実施例３と同様の比較
電池（Ｂ２）を作成した。
理を行なわないことを除いて他は実施例３と同様の比較
電池（Ｂ２）を作成した。
これ１ら：電池の内部抵、抗、（ｎ’ｔ４（０℃毛１周
波数１ＫＨｚで測定）及び放電特性（４０℃、２ＭΩ定
負荷）を第２表及び１１ｇ３図に示す。
波数１ＫＨｚで測定）及び放電特性（４０℃、２ＭΩ定
負荷）を第２表及び１１ｇ３図に示す。
第 ２ 表
第２表及び第３図より本発明電池（Ａｓ）は比較電池（
Ｂ２）に比して電池特性が改善されているのがわかる。
Ｂ２）に比して電池特性が改善されているのがわかる。
尚、本発明電池（ＡＳ ）及び比較電池（Ｂ２）が本発
明電池（Ａ＋）（Ａｔ）より電池特性が優れるのは本発
明電池（Ａｓ ）及び比較電池（Ｂ２）の場合には正極
と高分子系固体電解質とが一体形成され両者間の接触抵
抗が低いことに起因する。
明電池（Ａ＋）（Ａｔ）より電池特性が優れるのは本発
明電池（Ａｓ ）及び比較電池（Ｂ２）の場合には正極
と高分子系固体電解質とが一体形成され両者間の接触抵
抗が低いことに起因する。
（ト）発明の効果
上述した如く、アルカリ金属又はアルカリ金属の合金よ
りなる負極と、アルカリイオン伝導性の高分子系固体電
解質を備える固体電解質電池を製造するに際して、高分
子系固体電解質の一側面に負極を配置した後、固体電解
質の軟化点以上の温度で熱処理することにより、固体電
解質と負極との間の接触界面抵抗を減じることができ電
池内部抵抗が低減して電池特性の改善が計れるものであ
り、その工業的価値は極めて大である。
りなる負極と、アルカリイオン伝導性の高分子系固体電
解質を備える固体電解質電池を製造するに際して、高分
子系固体電解質の一側面に負極を配置した後、固体電解
質の軟化点以上の温度で熱処理することにより、固体電
解質と負極との間の接触界面抵抗を減じることができ電
池内部抵抗が低減して電池特性の改善が計れるものであ
り、その工業的価値は極めて大である。
第１図は本発明法により得た電池の縦断面図、第２図及
び第３図は電池の放電特性図を夫々示す。 は）・・・高分子系固体電解質薄膜、（２）・・・負６
．７、・・］ ミｙａ′
び第３図は電池の放電特性図を夫々示す。 は）・・・高分子系固体電解質薄膜、（２）・・・負６
．７、・・］ ミｙａ′
Claims (1)
- （１）アルカリイオン伝導性の高分子系固体電解質の一
側面にアルカリ金属又はアルカリ金属の合金よりなる負
極を配置した後、前記固体電解質の軟化点以上の温度で
熱処理することを特徴とする固体電解質電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30048386A JPS63152874A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 固体電解質電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30048386A JPS63152874A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 固体電解質電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63152874A true JPS63152874A (ja) | 1988-06-25 |
Family
ID=17885346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30048386A Pending JPS63152874A (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 固体電解質電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63152874A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1098383A1 (en) * | 1998-06-26 | 2001-05-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Gelled polymer electrolyte lithium secondary cell |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60112261A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-06-18 | ユナイテッド キングドム アトミック エナ↓−ヂイ オ↓−ソリテイ | ソリツドステート電池の製造法 |
-
1986
- 1986-12-17 JP JP30048386A patent/JPS63152874A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60112261A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-06-18 | ユナイテッド キングドム アトミック エナ↓−ヂイ オ↓−ソリテイ | ソリツドステート電池の製造法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444369B1 (en) | 1998-01-08 | 2002-09-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Gelled polymer electrolyte lithium secondary cell |
| EP1098383A1 (en) * | 1998-06-26 | 2001-05-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Gelled polymer electrolyte lithium secondary cell |
| EP1098383A4 (en) * | 1998-06-26 | 2007-07-18 | Sanyo Electric Co | LITHIUM CENTRIC BATTERY WITH YELLOW POLYMER ELECTROLYTES |
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