JPH0351063B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0351063B2 JPH0351063B2 JP57181903A JP18190382A JPH0351063B2 JP H0351063 B2 JPH0351063 B2 JP H0351063B2 JP 57181903 A JP57181903 A JP 57181903A JP 18190382 A JP18190382 A JP 18190382A JP H0351063 B2 JPH0351063 B2 JP H0351063B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- lithium
- battery
- positive electrode
- negative electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
- H01M6/185—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with oxides, hydroxides or oxysalts as solid 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は正極と、リチウムを活物質とする負極
と、固体電解質とよりなる固定電解質電池に関す
る。
と、固体電解質とよりなる固定電解質電池に関す
る。
背景技術
固体電解質電池は通常の水溶液系電解質を用い
る電池に対して漏液の心配がないという利点があ
るが、固体電解質の導電性は水溶液系の電解質に
比して数段低く高電流を取出せないという欠点が
ある。
る電池に対して漏液の心配がないという利点があ
るが、固体電解質の導電性は水溶液系の電解質に
比して数段低く高電流を取出せないという欠点が
ある。
そこで、リチウムを活物質とする負極を用いた
この種電池においては種々のリチウムイオン導電
性固体電解質が鋭意検討されており、現在のとこ
ろ室温付近で高いリチウムイオン導電性を示すも
のとしてLiI−Al2O3系が知られている。
この種電池においては種々のリチウムイオン導電
性固体電解質が鋭意検討されており、現在のとこ
ろ室温付近で高いリチウムイオン導電性を示すも
のとしてLiI−Al2O3系が知られている。
ところがこのLiI−Al2O3系固体電解質はその
分解電圧が約2.8Vと低く、そのため正極活物質
として例えば二酸化マンガン、三酸化モリブデ
ン、五酸化バナジウムのようにリチウム負極と組
合せて電池電圧が3.0V以上に達する物質を用い
た場合には分解して腐蝕性の強いヨウ素が発生し
電池缶やパツキング材を腐蝕させてしまうという
問題がある。
分解電圧が約2.8Vと低く、そのため正極活物質
として例えば二酸化マンガン、三酸化モリブデ
ン、五酸化バナジウムのようにリチウム負極と組
合せて電池電圧が3.0V以上に達する物質を用い
た場合には分解して腐蝕性の強いヨウ素が発生し
電池缶やパツキング材を腐蝕させてしまうという
問題がある。
発明の開示
本発明は斯る点に鑑みてなされたものであり、
その要旨とするところは固体電解質としてニオブ
酸リチウムあるいはタンタル酸リチウムを主体と
し、１種又は２種以上の６価金属の酸化物を添加
したリチウムイオン導電性のガラス状固体電解質
を用いるこにある。
その要旨とするところは固体電解質としてニオブ
酸リチウムあるいはタンタル酸リチウムを主体と
し、１種又は２種以上の６価金属の酸化物を添加
したリチウムイオン導電性のガラス状固体電解質
を用いるこにある。
ニオブ酸リチウムあるいはタンタル酸リチウム
はいずれも結晶状態ではほとんどイオン導電性を
示さないが、ガラス状態とすることにより室温で
10-6Ω-1、cm-1のイオン導電性を示すようにな
り、且つ１種又は２種以上の６価金属の酸化物を
添加すると、更にリチウムイオン導電性が向上し
固体電解質として使用可能になると共に分解電圧
が3.0V以上と高いためこの固体電解質を用いれ
ば安定な高電圧固体電解質電池を構成することが
できる。
はいずれも結晶状態ではほとんどイオン導電性を
示さないが、ガラス状態とすることにより室温で
10-6Ω-1、cm-1のイオン導電性を示すようにな
り、且つ１種又は２種以上の６価金属の酸化物を
添加すると、更にリチウムイオン導電性が向上し
固体電解質として使用可能になると共に分解電圧
が3.0V以上と高いためこの固体電解質を用いれ
ば安定な高電圧固体電解質電池を構成することが
できる。
実施例
以下本発明の実施例について詳述する。
実施例 １
固体電解質：ニオブ酸リチウム（LiNbO3）に
10モル％の酸化タングステン（WO3）を添加
し、電気炉で1400℃に加熱して融解させたのち
急冷することによりガラス状態とし、アルゴン
雰囲気下で粉砕400メツシユパスしたものを用
い、この固体電解質材150mgを10mmφのペレツ
トに成型して固体電解質とする。
10モル％の酸化タングステン（WO3）を添加
し、電気炉で1400℃に加熱して融解させたのち
急冷することによりガラス状態とし、アルゴン
雰囲気下で粉砕400メツシユパスしたものを用
い、この固体電解質材150mgを10mmφのペレツ
トに成型して固体電解質とする。
正極：活物質としての二酸化マンガンは市販の
電解二酸化マンガンを真空加熱乾燥したのち粉
砕し200メツシユパスしたものを用い、この二
酸化マンガン90重量部にグラフアイト（導電
剤）６重量部、フツ素樹脂（結着剤）４重量部
を混合して正極合剤とし、この正極合剤と前記
固体電解質材とを85：15の重量比で混合した混
合物400mgを10mmφの成型金型に入れ３トン／
cm2の圧力でプレス成型してペレツトとし、これ
を真空下300℃で熱処理して正極とする。
電解二酸化マンガンを真空加熱乾燥したのち粉
砕し200メツシユパスしたものを用い、この二
酸化マンガン90重量部にグラフアイト（導電
剤）６重量部、フツ素樹脂（結着剤）４重量部
を混合して正極合剤とし、この正極合剤と前記
固体電解質材とを85：15の重量比で混合した混
合物400mgを10mmφの成型金型に入れ３トン／
cm2の圧力でプレス成型してペレツトとし、これ
を真空下300℃で熱処理して正極とする。
負極：リチウム板を厚み0.5mm、径10mmφに打
抜いたものを負極とする。
抜いたものを負極とする。
第１図はこれらの正、負極及び固体電解質を用
いて組みたてた電池の縦断面図を示し、１は正
極、２は負極、３は固体電解質、４は正極缶、５
は負極缶、６は絶縁パツキングである。
いて組みたてた電池の縦断面図を示し、１は正
極、２は負極、３は固体電解質、４は正極缶、５
は負極缶、６は絶縁パツキングである。
［比較例］
固体電解質として、ニオブ酸リチウムを電気炉
で1400℃に加熱して融解させたのち急冷すること
によりガラス状態とし、アルゴン雰囲気下で粉砕
400メツシユパスした固体電解質材150mgを10mmφ
のペレツトに成型したものを用いることを除いて
他は実施例と同様の比較電池を作成した。
で1400℃に加熱して融解させたのち急冷すること
によりガラス状態とし、アルゴン雰囲気下で粉砕
400メツシユパスした固体電解質材150mgを10mmφ
のペレツトに成型したものを用いることを除いて
他は実施例と同様の比較電池を作成した。
第２図は本実施例による電池ａと比較例による
比較電池ｂの室温下における電流−電圧特性比較
図を示す。
比較電池ｂの室温下における電流−電圧特性比較
図を示す。
第２図から電池ａは電池ｂより電池特性が優れ
ることがわかる。この理由は固体電解質のリチウ
ムイオン導電性の差に起因する。
ることがわかる。この理由は固体電解質のリチウ
ムイオン導電性の差に起因する。
発明の効果
本発明によれば、ニオブ酸リチウムあるいはタ
ンタル酸リチウムのように５価金属を主体とする
リチウムイオン導電性のガラス状固体電解質に６
価金属の酸化物を添加することにより、イオン導
電性を高めて固体電解質として使用可能ならしめ
たものであり、固体電解質の新材料としてその工
業的価値は極めて大である。
ンタル酸リチウムのように５価金属を主体とする
リチウムイオン導電性のガラス状固体電解質に６
価金属の酸化物を添加することにより、イオン導
電性を高めて固体電解質として使用可能ならしめ
たものであり、固体電解質の新材料としてその工
業的価値は極めて大である。
更に、本発明による固体電解質はその分解電圧
が3.0V以上と高いため、正極活物質として例え
ば二酸化マンガン、三酸化モリブデン、五酸化バ
ナジウムなどのようにリチウム負極と組合せて電
池電圧が3.0V以上に達する物質を用いても固体
電解質の分解が生じないため、高電圧固体電解質
電池を提供することができるものである。
が3.0V以上と高いため、正極活物質として例え
ば二酸化マンガン、三酸化モリブデン、五酸化バ
ナジウムなどのようにリチウム負極と組合せて電
池電圧が3.0V以上に達する物質を用いても固体
電解質の分解が生じないため、高電圧固体電解質
電池を提供することができるものである。
第１図は本発明電池の縦断面図、第２図は本発
明電池と比較電池との電流−電圧特性比較図を示
す。 １……正極、２……負極、３……固体電解質、
４……正極缶、５……負極缶、６……絶縁パツキ
ング。
明電池と比較電池との電流−電圧特性比較図を示
す。 １……正極、２……負極、３……固体電解質、
４……正極缶、５……負極缶、６……絶縁パツキ
ング。
Claims (1)
- １ 正極と、リチウムを活物質とする負極と、ニ
オブ酸リチウムあるいはタンタル酸リチウムを主
体とするリチウムイオン導電性のガラス状固体電
解質とを備えた固体電解質電池であつて、前記ガ
ラス状固体電解質に１種又は２種以上の６価金属
の酸化物が添加されていることを特徴とする固体
電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181903A JPS5971264A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181903A JPS5971264A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971264A JPS5971264A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH0351063B2 true JPH0351063B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=16108899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57181903A Granted JPS5971264A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091894A1 (ja) | 2020-10-27 | 2022-05-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 演算システム、充電計画作成プログラム、及び放電計画作成プログラム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5602380B2 (ja) * | 2009-04-06 | 2014-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電解質材料 |
| JP2010251257A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Toyota Motor Corp | 固体電解質材料 |
| JP5910112B2 (ja) * | 2012-01-26 | 2016-04-27 | Tdk株式会社 | リチウムイオン伝導性固体電解質 |
| US9379415B2 (en) * | 2014-02-21 | 2016-06-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Entire solid lithium secondary battery |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58172234A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-11 | Hitachi Ltd | 非晶質リチウムタンタレ−ト・リチウムニオベイト薄膜およびその製造方法 |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57181903A patent/JPS5971264A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091894A1 (ja) | 2020-10-27 | 2022-05-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 演算システム、充電計画作成プログラム、及び放電計画作成プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5971264A (ja) | 1984-04-21 |
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