JPH02253569A - 固体二次電池の製造法 - Google Patents
固体二次電池の製造法Info
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- JPH02253569A JPH02253569A JP1075353A JP7535389A JPH02253569A JP H02253569 A JPH02253569 A JP H02253569A JP 1075353 A JP1075353 A JP 1075353A JP 7535389 A JP7535389 A JP 7535389A JP H02253569 A JPH02253569 A JP H02253569A
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- porous body
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- layer
- secondary battery
- electrolyte
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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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
- H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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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
本発明は構成材料がすべて固体のいわゆる固体二次電池
の製造法に関する。
の製造法に関する。
従来の技術
各種の電源として使われる電池のうち構成材料がすべて
固体であるいわゆる固体電池は、液漏れがなり、シたが
って高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由
で一次、二次電池ともに注目されてきた。現在のところ
各種機器のメモリーバックアップ用が中心である。
固体であるいわゆる固体電池は、液漏れがなり、シたが
って高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由
で一次、二次電池ともに注目されてきた。現在のところ
各種機器のメモリーバックアップ用が中心である。
この固体電池では、固体電解質がとくに重要であり、Ｌ
ｉ Ｌ Ｌｉ５ＨなどのＬｉ０イオン導電性固体電解
質、Ｒｂ Ａ ｇ ａ Ｉｓ、Ａｇｌ−Ａｇ２Ｏ、Ａｇ
Ｉ−ＭｏｏｎなどのＡｇ４イオン導電性固体電解質、Ｈ
″″イオン導電性固体電解質、さらにＲｂＣｕ４Ｉ ＋
、ｓ Ｃｌ ｇ、６、Ｃｕ ｌ−Ｃｕ２０−Ｍ２Ｏ３な
どのＣｕ”イオン導電性固体電解質などがある。
ｉ Ｌ Ｌｉ５ＨなどのＬｉ０イオン導電性固体電解
質、Ｒｂ Ａ ｇ ａ Ｉｓ、Ａｇｌ−Ａｇ２Ｏ、Ａｇ
Ｉ−ＭｏｏｎなどのＡｇ４イオン導電性固体電解質、Ｈ
″″イオン導電性固体電解質、さらにＲｂＣｕ４Ｉ ＋
、ｓ Ｃｌ ｇ、６、Ｃｕ ｌ−Ｃｕ２０−Ｍ２Ｏ３な
どのＣｕ”イオン導電性固体電解質などがある。
まな、正極用材料としてはＣｕｅ、＋Ｔ ｉ Ｓ２、Ａ
ｇｓ、＋Ｔｉ５ｅ、Ｃｕ＠、＋ＮｂＳ＊１ Ａｇａ、＋
ＮｂＳ＊１Ｗｏｗ、さらにＣｕ ｙ Ｍ ｏ ｓ Ｓ
＊ −！ 、 Ｆ ｅ ｙ Ｍ ｏ ｅ Ｓ ＊ −ｚ
などのシェブレル相化合物があげられている。
ｇｓ、＋Ｔｉ５ｅ、Ｃｕ＠、＋ＮｂＳ＊１ Ａｇａ、＋
ＮｂＳ＊１Ｗｏｗ、さらにＣｕ ｙ Ｍ ｏ ｓ Ｓ
＊ −！ 、 Ｆ ｅ ｙ Ｍ ｏ ｅ Ｓ ＊ −ｚ
などのシェブレル相化合物があげられている。
一方、負極にはＣｕｌＡ ｇｌＬ ｉ ＋、５ＷＯｓ、
さらに正極用と同様のシェブレル相化合物が試みられて
いる。
さらに正極用と同様のシェブレル相化合物が試みられて
いる。
これら電池の製法としては他の電池同様多くの方法があ
るが、工業的に有効な一つの方法として電極活物質と結
着剤を主とする層を両面に、中央に電解質と結着剤を主
とする層を配し、加熱により一体化し、その外側に結着
剤を含む導電性の層を設け、これも加熱により一体化す
る工程があげられる。
るが、工業的に有効な一つの方法として電極活物質と結
着剤を主とする層を両面に、中央に電解質と結着剤を主
とする層を配し、加熱により一体化し、その外側に結着
剤を含む導電性の層を設け、これも加熱により一体化す
る工程があげられる。
発明が解決しようとする課題
固体電池の製法としての電極材料と結着剤を主とする層
を両面に、中央に電解質と結着剤を主とする層を配し、
加熱により一体化する方法は、他の一般の溶液を電解質
とする電池では採用できない簡単で連続的に生産できる
優れた製法である。
を両面に、中央に電解質と結着剤を主とする層を配し、
加熱により一体化する方法は、他の一般の溶液を電解質
とする電池では採用できない簡単で連続的に生産できる
優れた製法である。
しかし、電極材料の層と電解質層の密着性を充分に行な
うため結着剤の量を多くし過ぎると、内部抵抗が大きく
なって充放電特性が低下する。ところが逆に少なくする
と密着性の点で劣るだけではなく、充放電の過程で生ず
る、とくに電極の若干の膨張を抑制できないので充放電
特性も劣化することになる。すなわち、いずれにしても
放電特性、寿命それに自己放電特性などに改良の余地を
残している。
うため結着剤の量を多くし過ぎると、内部抵抗が大きく
なって充放電特性が低下する。ところが逆に少なくする
と密着性の点で劣るだけではなく、充放電の過程で生ず
る、とくに電極の若干の膨張を抑制できないので充放電
特性も劣化することになる。すなわち、いずれにしても
放電特性、寿命それに自己放電特性などに改良の余地を
残している。
本発明はこのような従来技術の課題を解決することを目
的とする。
的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、電極材料と結着剤を主とする層を両面に、中
央に電解質と結°′着剤を主とする層を配し、加熱によ
り一体化する製法において、正および負極材料と結着剤
を主とする層を熱可塑性樹脂からなる多孔体上に形成し
、この多孔体面を一体化する電解質層に接し、この多孔
体が軟化融解する温度あるいはそれ以上の温度で加圧一
体化する。
央に電解質と結°′着剤を主とする層を配し、加熱によ
り一体化する製法において、正および負極材料と結着剤
を主とする層を熱可塑性樹脂からなる多孔体上に形成し
、この多孔体面を一体化する電解質層に接し、この多孔
体が軟化融解する温度あるいはそれ以上の温度で加圧一
体化する。
また電解質と結着剤を主とする層の両面に熱可塑性樹脂
からなる多孔体を配し両軍極層とこの多孔体が軟化融解
する温度あるいはそれ以上の温度で加圧一体化してもよ
い。なお、多孔体としては、特別の物でなく熱可塑性樹
脂製のスクリーン、パンチングメタル状、エキスパンド
メタル吠の物でよい。
からなる多孔体を配し両軍極層とこの多孔体が軟化融解
する温度あるいはそれ以上の温度で加圧一体化してもよ
い。なお、多孔体としては、特別の物でなく熱可塑性樹
脂製のスクリーン、パンチングメタル状、エキスパンド
メタル吠の物でよい。
作用
本発明は、電極層を両面に、中央に電解質層を配し、加
熱により一体化する製法において、正極および負極層の
場合はその一方の面に、電解質層の場合は両面に、少な
くともどちらかには熱可塑性樹脂からなる多孔体を配し
、両軍極層と電解質層をこの多孔体が軟化融解する温度
あるいはそれ以上の温度で加圧一体化する。このことに
より、両軍極層と電解質層との接合部分の多孔体が融解
してこの部分に多孔性の接着剤が多く存在した形になり
層の密着性が向上する。したがって、電極や電解質中に
多くの結着剤を加えた場合はど内部抵抗の増大がなく、
また、充放電時での膨張による電極と電解質の密着性の
低下も抑制できるので初期の容量不足や少ない充放電サ
イクルでの劣化を防ぐことができる。
熱により一体化する製法において、正極および負極層の
場合はその一方の面に、電解質層の場合は両面に、少な
くともどちらかには熱可塑性樹脂からなる多孔体を配し
、両軍極層と電解質層をこの多孔体が軟化融解する温度
あるいはそれ以上の温度で加圧一体化する。このことに
より、両軍極層と電解質層との接合部分の多孔体が融解
してこの部分に多孔性の接着剤が多く存在した形になり
層の密着性が向上する。したがって、電極や電解質中に
多くの結着剤を加えた場合はど内部抵抗の増大がなく、
また、充放電時での膨張による電極と電解質の密着性の
低下も抑制できるので初期の容量不足や少ない充放電サ
イクルでの劣化を防ぐことができる。
実施例
以下に、本発明の詳細な説明する。
正極用材料として銅シェブレル（Ｃｕ、Ｍｏ・Ｓ・）を
用い、これに電解質としてＲｂＣｕａＩ＋、＠Ｃ１ａ、
ｓを３０ｗｔ％、結着剤としてポリエチレンが７ｗｔ％
になるように、その熱ベンゼン溶液を加え充分攪拌して
後、線径０．１ｍｍで３０メツシユのポリエチレン製の
スクリーン上に０．３５ｍｍの厚さに、公知のドクター
ブレード法によりシートを形成する。
用い、これに電解質としてＲｂＣｕａＩ＋、＠Ｃ１ａ、
ｓを３０ｗｔ％、結着剤としてポリエチレンが７ｗｔ％
になるように、その熱ベンゼン溶液を加え充分攪拌して
後、線径０．１ｍｍで３０メツシユのポリエチレン製の
スクリーン上に０．３５ｍｍの厚さに、公知のドクター
ブレード法によりシートを形成する。
一方、負極にも銅シェブレル（ＣｕａＭＯａＳ＊）を用
い正極と同様に電解質ＲｂＣｕＪＩ＋、％Ｃ１ｓ。
い正極と同様に電解質ＲｂＣｕＪＩ＋、％Ｃ１ｓ。
６を３０ｗｔ％、同じ条件で結着剤を用い充分攪拌して
後、同様にポリエチレン製のスクリーン上に０．３５ｍ
ｍの厚さに、公知のドクターブレード法によりシートを
形成する。
後、同様にポリエチレン製のスクリーン上に０．３５ｍ
ｍの厚さに、公知のドクターブレード法によりシートを
形成する。
それに電解質としてＲｂ Ｃｕａ Ｉ ＋、ｓＣｌ ｓ
、ｓを用い、やはり同じ結着剤で厚さ０．２２ｍｍのシ
ートを作成する。ここではスクリーンは用いなかった。
、ｓを用い、やはり同じ結着剤で厚さ０．２２ｍｍのシ
ートを作成する。ここではスクリーンは用いなかった。
つぎに、電解質層を中心に、正、負極はいずれもスクリ
ーン側を電解質層にして重ね、さらにその外側にゴム中
にカーボンブラックを分散させた市販のカーボンフィル
ムを集電体として当てた後、１６０℃、５００Ｋｇ／ｃ
ｍ”の条件でローラブレス機により連続的に加圧一体化
した。電極の大きさが３０Ｘ３０ｍｍになるように裁断
し、正、負両極にそれぞれにリード線を取り付けた後常
温硬化型のエポキシ樹脂で被覆して電池を構成した。
ーン側を電解質層にして重ね、さらにその外側にゴム中
にカーボンブラックを分散させた市販のカーボンフィル
ムを集電体として当てた後、１６０℃、５００Ｋｇ／ｃ
ｍ”の条件でローラブレス機により連続的に加圧一体化
した。電極の大きさが３０Ｘ３０ｍｍになるように裁断
し、正、負両極にそれぞれにリード線を取り付けた後常
温硬化型のエポキシ樹脂で被覆して電池を構成した。
この電池をＡとする。
つぎに、比較のために、電極の一方面にスクリーンを用
いないで他は電池Ａと同様に製作した電池をＢとして加
えた。
いないで他は電池Ａと同様に製作した電池をＢとして加
えた。
以上の電池の通常の充放電での放電容量は、たとえば、
０．２５ｍＡで０．５４Ｖまでの充電−０，３５ｍＡで
０．２５Ｖまでの放電の条件で調べたところ電池Ａでは
１０．５ｍＡｈであり、電池Ｂでは９．２ｍＡｈであっ
た。
０．２５ｍＡで０．５４Ｖまでの充電−０，３５ｍＡで
０．２５Ｖまでの放電の条件で調べたところ電池Ａでは
１０．５ｍＡｈであり、電池Ｂでは９．２ｍＡｈであっ
た。
そこでつぎにこの充放電の条件で各電池の寿命特性を調
べた。電池は、いずれも１０セル用いた。
べた。電池は、いずれも１０セル用いた。
周囲温度を４５℃とした。その結果、放電容量が初期の
６０％にまで劣化するサイクル数が電池Ａでは１１００
〜１２００サイクルであったのに対して電池Ｂでは９５
０〜１０５０サイクルであった。
６０％にまで劣化するサイクル数が電池Ａでは１１００
〜１２００サイクルであったのに対して電池Ｂでは９５
０〜１０５０サイクルであった。
この結果から明らかなように電池Ａの方が長寿命であっ
た。
た。
なお、先の例では多孔体としてのポリエチレン製のスク
リーンを電極層中に用いた結果について示したが、この
多孔体は電解質層中でも同様に優れた性能を有すること
が確認できた。
リーンを電極層中に用いた結果について示したが、この
多孔体は電解質層中でも同様に優れた性能を有すること
が確認できた。
なお、実施例では多孔体としてスクリーンを用いたが、
その他にパンチングメタル状やエキスパンドメタル状の
物でもよく、材料としては、他の熱可塑性樹脂たとえば
ポリ塩化ビニル、ポリアクリル系樹脂、ポリアミドな′
どでもよい。
その他にパンチングメタル状やエキスパンドメタル状の
物でもよく、材料としては、他の熱可塑性樹脂たとえば
ポリ塩化ビニル、ポリアクリル系樹脂、ポリアミドな′
どでもよい。
発明の効果
本発明は、正極および負極層の場合はその一方の面に、
電解質層の場合は両面に、少なくともどちらかには熱可
塑性樹脂からなる多孔体を配し、両電極層と電解質層を
この多孔体が軟化融解する温度あるいはそれ以上の温度
で加圧一体化することにより、両電極層と電解質層との
接合部分の密着性が向上する。その結果°、固体二次電
池の放電容量、自己放電特性それにサイクル寿命などが
改良できる効果を発揮する。
電解質層の場合は両面に、少なくともどちらかには熱可
塑性樹脂からなる多孔体を配し、両電極層と電解質層を
この多孔体が軟化融解する温度あるいはそれ以上の温度
で加圧一体化することにより、両電極層と電解質層との
接合部分の密着性が向上する。その結果°、固体二次電
池の放電容量、自己放電特性それにサイクル寿命などが
改良できる効果を発揮する。
Claims (3)
- （１）電極材料と結着剤を主とする層を両面に、中央に
電解質と結着剤を主とする層を配し、加熱により一体化
する固体二次電池の製造法において、正および負極材料
と結着剤を主とする層を、熱可塑性樹脂からなる多孔体
上に形成し、この多孔体が存在する面を一体化するため
の電解質層に接し、この多孔体が軟化融解する温度ある
いはそれ以上の温度で加圧一体化することを特徴とする
固体二次電池の製造法。 - （２）電極材料と結着剤を主とする層を両面に、中央に
電解質と結着剤を主とする層を配し、加熱により一体化
する固体二次電池の製造法において、電解質と結着剤を
主とする層の両面に、熱可塑性樹脂からなる多孔体を配
し電解質層と両電極層とを、この多孔体が軟化融解する
温度あるいはそれ以上の温度で加圧一体化することを特
徴とする固体二次電池の製造法。 - （３）多孔体がスクリーン、パンチングメタル状、エキ
スパンドメタル状であることを特徴とする請求項１又は
２記載の固体二次電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075353A JPH02253569A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 固体二次電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075353A JPH02253569A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 固体二次電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02253569A true JPH02253569A (ja) | 1990-10-12 |
Family
ID=13573789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075353A Pending JPH02253569A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 固体二次電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02253569A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0848445A1 (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Lithium ion secondary battery and method of fabricating thereof |
| WO2000060690A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of bonding a separator and an electrode, more particularly a cathode or an anode, as well as a battery |
| EP0954043A4 (en) * | 1997-11-19 | 2005-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Bonding agent for cells and cell using the same |
| EP0954042A4 (en) * | 1997-11-19 | 2005-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | LITHIUMION SECONDARY BATTERY AND ITS MANUFACTURE |
| EP0967677A4 (en) * | 1997-12-15 | 2007-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | LITHIUM-ION SECONDARY BATTERY |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1075353A patent/JPH02253569A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0848445A1 (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Lithium ion secondary battery and method of fabricating thereof |
| EP0954043A4 (en) * | 1997-11-19 | 2005-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | Bonding agent for cells and cell using the same |
| EP0954042A4 (en) * | 1997-11-19 | 2005-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | LITHIUMION SECONDARY BATTERY AND ITS MANUFACTURE |
| EP0967677A4 (en) * | 1997-12-15 | 2007-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | LITHIUM-ION SECONDARY BATTERY |
| WO2000060690A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of bonding a separator and an electrode, more particularly a cathode or an anode, as well as a battery |
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