JPH0430151B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0430151B2 JPH0430151B2 JP59020959A JP2095984A JPH0430151B2 JP H0430151 B2 JPH0430151 B2 JP H0430151B2 JP 59020959 A JP59020959 A JP 59020959A JP 2095984 A JP2095984 A JP 2095984A JP H0430151 B2 JPH0430151 B2 JP H0430151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- battery
- lithium
- lii
- present
- 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
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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
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/18—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte
-
- 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
(イ) 産業上の利用分野
本発明は負極活物質としてリチウムを用いる固
体電解質電池に係り、特に固体電解質の改良に関
するものである。 (ロ) 従来技術 この種電池は固体状の電解質を用いるため漏液
の心配がなく、保存性能に優れているという利点
を有するが、固体電解質の導電率は液状電解質に
比して数段低く高率放電特性に問題があつた。 現在、一般的に用いられている固体電解質とし
ては、例えば特公昭56−9785号公報に開示されて
いるようにLiI−Al2O3系があるが、その導電率
は室温で５×10-6Ｓ／cm〜１×10-5Ｓ／cm程度で
ある。 さて、近年に至つて例えば特開昭58−1974号公
報或いは特開昭58−189967号公報に開示されてい
るように五硫化リン（P2S5）、硫化リチウム（Li2
Ｓ）及びヨウ化リチウム（LiI）の三成分系から
なるガラス状固体電解質が提案されている。ガラ
ス状固体電解質の場合、単結晶や層状の固体電解
質に比してイオンは結晶格子の束縛を受けないた
め移動しやすくなり、又イオンの移動できる空隙
も多くなるため導電率が向上するという利点があ
る。 ところが前述のP2S5−Li2Ｓ−LiI系固体電解質
は硫化物を主体としており、長期間の放電、保存
において硫黄の遊離が起り易く、その結果導電率
が低下し電池特性が劣下するという問題があつ
た。 (ハ) 発明の目的 本発明の目的とするところは長期間の放電、保
存においても安定で且良好な導電率を有した新規
な組成のガラス状固体電解質を提案し、以つてこ
の種電池の特性改善を計ることにある。 (ニ) 発明の構成 本発明は正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウムイオン導電性固体電解質とを備える
ものであつて、前記固体電解質が酸化リチウム
（Li2Ｏ）、二酸化ゲルマニウム（GeO2）及びヨウ
化リチウム（LiI）よりなるガラス状固体電解質
であることを特徴とする固体電解質電池にある。 (ホ) 実施例 以下本発明の実施例について詳述する。 固体電解質の作成 酸化リチウム（Li2Ｏ）−二酸化ゲルマニウム
（GeO2）−ヨウ化リチウム（LiI）系ガラス状固体
電解質を次のようにして得た。 即ち、Li2Ｏ，GeO2及びLiIを夫々粉砕、乾燥
したのち所定のモル比で混合する。次にこの混合
物を石英ガラスアンプル中に真空封入し電気炉で
1000℃、20分間加熱したのち急冷する。このよう
にして得た各種組成比の本発明固体電解質の導電
率を下表に示す。
体電解質電池に係り、特に固体電解質の改良に関
するものである。 (ロ) 従来技術 この種電池は固体状の電解質を用いるため漏液
の心配がなく、保存性能に優れているという利点
を有するが、固体電解質の導電率は液状電解質に
比して数段低く高率放電特性に問題があつた。 現在、一般的に用いられている固体電解質とし
ては、例えば特公昭56−9785号公報に開示されて
いるようにLiI−Al2O3系があるが、その導電率
は室温で５×10-6Ｓ／cm〜１×10-5Ｓ／cm程度で
ある。 さて、近年に至つて例えば特開昭58−1974号公
報或いは特開昭58−189967号公報に開示されてい
るように五硫化リン（P2S5）、硫化リチウム（Li2
Ｓ）及びヨウ化リチウム（LiI）の三成分系から
なるガラス状固体電解質が提案されている。ガラ
ス状固体電解質の場合、単結晶や層状の固体電解
質に比してイオンは結晶格子の束縛を受けないた
め移動しやすくなり、又イオンの移動できる空隙
も多くなるため導電率が向上するという利点があ
る。 ところが前述のP2S5−Li2Ｓ−LiI系固体電解質
は硫化物を主体としており、長期間の放電、保存
において硫黄の遊離が起り易く、その結果導電率
が低下し電池特性が劣下するという問題があつ
た。 (ハ) 発明の目的 本発明の目的とするところは長期間の放電、保
存においても安定で且良好な導電率を有した新規
な組成のガラス状固体電解質を提案し、以つてこ
の種電池の特性改善を計ることにある。 (ニ) 発明の構成 本発明は正極と、リチウムを活物質とする負極
と、リチウムイオン導電性固体電解質とを備える
ものであつて、前記固体電解質が酸化リチウム
（Li2Ｏ）、二酸化ゲルマニウム（GeO2）及びヨウ
化リチウム（LiI）よりなるガラス状固体電解質
であることを特徴とする固体電解質電池にある。 (ホ) 実施例 以下本発明の実施例について詳述する。 固体電解質の作成 酸化リチウム（Li2Ｏ）−二酸化ゲルマニウム
（GeO2）−ヨウ化リチウム（LiI）系ガラス状固体
電解質を次のようにして得た。 即ち、Li2Ｏ，GeO2及びLiIを夫々粉砕、乾燥
したのち所定のモル比で混合する。次にこの混合
物を石英ガラスアンプル中に真空封入し電気炉で
1000℃、20分間加熱したのち急冷する。このよう
にして得た各種組成比の本発明固体電解質の導電
率を下表に示す。
【表】
電池の作成
次に上表の固体電解質（試料No.２）を用いて電
池を作成した。負極としてリチウム圧延板を10mm
に打抜いたものを使用し、又正極合剤としては
活物質であるヨウ化鉛（PbI2）と導電剤でなる黒
鉛粉末を90：10の重量比で混合したるものを用い
た。 電池の作成に際しては、10.0mmの成型金型に
正極合剤400mg及び固体電解質材100mgを充填して
一体成型し、ついで固体電解質側に前記リチウム
負極を圧着する。この電池をＡとする。 次に、比較のために従来のLi2Ｓ−P2S5−LiI系
固体電解質を用いる以外、他は実施例と同一の電
池Ｂを作製した。 図は本発明電池Ａと従来電池Ｂとを60℃、
270kΩ負荷で放電した時の放電特性を示す。 (ハ) 発明の効果 図から明らかなように本発明電池は従来電池に
比して優れた放電特性を示している。 この理由は固体電解質の安定性に関係する。即
ち、従来のP2S5−Li2Ｓ−LiI係では硫化物を主体
としており、硫化物は分解しやすく、特に高温、
長期間の放電に際しては分解による固体電解質の
劣化、遊離した硫黄による正、負極の劣化は無視
できず、その結果電池の放電特性の低下を招く。 これに対して、本発明電池に用いたガラス状固
体電解質は酸化物を基質としており安定性に優れ
ているため、電池の放電特性を改善しうるのであ
る。
池を作成した。負極としてリチウム圧延板を10mm
に打抜いたものを使用し、又正極合剤としては
活物質であるヨウ化鉛（PbI2）と導電剤でなる黒
鉛粉末を90：10の重量比で混合したるものを用い
た。 電池の作成に際しては、10.0mmの成型金型に
正極合剤400mg及び固体電解質材100mgを充填して
一体成型し、ついで固体電解質側に前記リチウム
負極を圧着する。この電池をＡとする。 次に、比較のために従来のLi2Ｓ−P2S5−LiI系
固体電解質を用いる以外、他は実施例と同一の電
池Ｂを作製した。 図は本発明電池Ａと従来電池Ｂとを60℃、
270kΩ負荷で放電した時の放電特性を示す。 (ハ) 発明の効果 図から明らかなように本発明電池は従来電池に
比して優れた放電特性を示している。 この理由は固体電解質の安定性に関係する。即
ち、従来のP2S5−Li2Ｓ−LiI係では硫化物を主体
としており、硫化物は分解しやすく、特に高温、
長期間の放電に際しては分解による固体電解質の
劣化、遊離した硫黄による正、負極の劣化は無視
できず、その結果電池の放電特性の低下を招く。 これに対して、本発明電池に用いたガラス状固
体電解質は酸化物を基質としており安定性に優れ
ているため、電池の放電特性を改善しうるのであ
る。
図は本発明電池と従来電池との放電特性比較図
である。 Ａ……本発明電池、Ｂ……従来電池。
である。 Ａ……本発明電池、Ｂ……従来電池。
Claims (1)
- １ 正極と、リチウムを活物質とする負極と、リ
チウムイオン導電性固体電解質とを備えるもので
あつて、前記固体電解質が酸化リチウム（Li2
Ｏ）、二酸化ゲルマニウム（GeO2）及びヨウ化リ
チウム（LiI）よりなるガラス状固体電解質であ
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 |
|---|---|---|---|
| JP59020959A JPS60165061A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020959A JPS60165061A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165061A JPS60165061A (ja) | 1985-08-28 |
| JPH0430151B2 true JPH0430151B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=12041713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020959A Granted JPS60165061A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165061A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2565937Y2 (ja) * | 1991-11-22 | 1998-03-25 | 長野日本無線 株式会社 | 携帯無線機のコネクタカバー |
| US5312623A (en) * | 1993-06-18 | 1994-05-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High temperature, rechargeable, solid electrolyte electrochemical cell |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP59020959A patent/JPS60165061A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60165061A (ja) | 1985-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |