JPH053050A - 固体二次電池の作動法および電源装置 - Google Patents
固体二次電池の作動法および電源装置Info
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- JPH053050A JPH053050A JP3150006A JP15000691A JPH053050A JP H053050 A JPH053050 A JP H053050A JP 3150006 A JP3150006 A JP 3150006A JP 15000691 A JP15000691 A JP 15000691A JP H053050 A JPH053050 A JP H053050A
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- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- solid
- solid electrolyte
- battery
- power supply
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- Pending
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-
- 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
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体二次電池のとくに高温での長寿命化の達
成。 【構成】 常時定電位で充電して用いる際に、高温ほど
充電時での電位を低めた定電位充電を行う。またそのよ
うに制御された充電器で充電する。
成。 【構成】 常時定電位で充電して用いる際に、高温ほど
充電時での電位を低めた定電位充電を行う。またそのよ
うに制御された充電器で充電する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池の作動法および
電源装置に関し、特に構成材料がすべて固体のいわゆる
固体二次電池の作動法および電源装置に関する。
電源装置に関し、特に構成材料がすべて固体のいわゆる
固体二次電池の作動法および電源装置に関する。
【０００２】
【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
ない。し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を中心に
考えられている。
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
ない。し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を中心に
考えられている。
【０００３】固体電池では電解質としてＬｉ+イオン導
電性固体電解質、Ａｇ+イオン導電性固体電解質、Ｈ+イ
オン導電性固体電解質それにＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5，
ＣｕＩ−Ｃｕ2Ｏ−ＭｏＯ3などのＣｕ+イオン導電性固
体電解質などが取り上げられている。
電性固体電解質、Ａｇ+イオン導電性固体電解質、Ｈ+イ
オン導電性固体電解質それにＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5，
ＣｕＩ−Ｃｕ2Ｏ−ＭｏＯ3などのＣｕ+イオン導電性固
体電解質などが取り上げられている。
【０００４】また正極用材料としてはＣｕＴｉ系、Ａｇ
Ｔｉ系、それにＣｕyＭｏ6Ｓ8-z，ＦｅyＭｏ6Ｓ8-z（た
だしいづれもｙ＝０〜４，ｚ＝０〜０．４）などのシェ
ブレル相化合物があげられている。一方、負極用材料に
はＣｕ，Ａｇ，Ｌｉ1.5ＷＯ3それ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。
Ｔｉ系、それにＣｕyＭｏ6Ｓ8-z，ＦｅyＭｏ6Ｓ8-z（た
だしいづれもｙ＝０〜４，ｚ＝０〜０．４）などのシェ
ブレル相化合物があげられている。一方、負極用材料に
はＣｕ，Ａｇ，Ｌｉ1.5ＷＯ3それ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。
【０００５】これらのうち正極および負極用として銅シ
ェブレル相化合物を選び、とくにＣｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成
を両極ともに用い、固体電解質としてＲｂ系イオン導電
性固体電解質を用いた固体二次電池では、他の系に比べ
て急速充放電が可能で寿命も長く、過放電特性も良い。
しかしエネルギー密度が他の汎用電池に比べて小さいの
でおもにメモリーバックアップ用を対象にしている。
ェブレル相化合物を選び、とくにＣｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成
を両極ともに用い、固体電解質としてＲｂ系イオン導電
性固体電解質を用いた固体二次電池では、他の系に比べ
て急速充放電が可能で寿命も長く、過放電特性も良い。
しかしエネルギー密度が他の汎用電池に比べて小さいの
でおもにメモリーバックアップ用を対象にしている。
【０００６】したがって実際の使用時での一般的な充電
法としては定電圧充電を連続的に行ない必要に応じて放
電を行うことになる。この際の充電電位としては電解質
や電極の変質を避けるために０．５０〜０．６０Ｖ／セ
ルを上限とする。
法としては定電圧充電を連続的に行ない必要に応じて放
電を行うことになる。この際の充電電位としては電解質
や電極の変質を避けるために０．５０〜０．６０Ｖ／セ
ルを上限とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】正極および負極用材料
として高放電と可逆性に優れた銅シェブレル相化合物を
選び、とくにＣｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を両極ともに用い、
固体電解質としてＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5などのＲｂ系
イオン導電性固体電解質を用いたとくにメモリーバック
アップ用の固体二次電池も他の電池と同様に優れた温度
特性が要望される。ところが、とくに６０℃以上の高温
で連続的に定電圧充電を行うと放電容量の低下が認めら
れる電池がでてきた。本発明はこのような課題を解決す
るもので、高温で長寿命の固体二次電池の作動法および
電源装置を提供することを目的とする。
として高放電と可逆性に優れた銅シェブレル相化合物を
選び、とくにＣｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を両極ともに用い、
固体電解質としてＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5などのＲｂ系
イオン導電性固体電解質を用いたとくにメモリーバック
アップ用の固体二次電池も他の電池と同様に優れた温度
特性が要望される。ところが、とくに６０℃以上の高温
で連続的に定電圧充電を行うと放電容量の低下が認めら
れる電池がでてきた。本発明はこのような課題を解決す
るもので、高温で長寿命の固体二次電池の作動法および
電源装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明の固体二次電池の作動法および電源装置は、正極
および負極用材料として銅シェブレル相化合物とくにＣ
ｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を選び、固体電解質としてＲｂＣｕ4
Ｉ1.5Ｃｌ3.5などのＲｂ系イオン導電性固体電解質を用
いた常時定電位充電を行って使用する固体二次電池にお
いて、高温ほど充電時での電位を低くする。また、この
ように制御した充電器を備えた電源装置で常時定電位充
電を行なう。
本発明の固体二次電池の作動法および電源装置は、正極
および負極用材料として銅シェブレル相化合物とくにＣ
ｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を選び、固体電解質としてＲｂＣｕ4
Ｉ1.5Ｃｌ3.5などのＲｂ系イオン導電性固体電解質を用
いた常時定電位充電を行って使用する固体二次電池にお
いて、高温ほど充電時での電位を低くする。また、この
ように制御した充電器を備えた電源装置で常時定電位充
電を行なう。
【０００９】
【作用】この方法または構成により、本発明の固体二次
電池の作動法および電源装置は、正極および負極用材料
として銅シェブレル相化合物Ｃｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を両
極ともに用い、固体電解質としてＲｂ系イオン導電性固
体電解質を用いた固体二次電池では、０．５０〜０．６
０Ｖ／セルを充電の設定電位としてきた。しかし、とく
にメモリーバックアップ用のように常時定電位で充電し
ていると過充電になり周囲の温度が高くなると漏れ電流
が増加し間欠的に放電した際に容量が減少する。したが
って室温では０．６Ｖ／セルで充電してもよいが、高温
たとえば１００℃では０．５２Ｖ／セルのように低い設
定電位にすることで高温での漏れ電流の増加を制御し長
寿命が可能になる。
電池の作動法および電源装置は、正極および負極用材料
として銅シェブレル相化合物Ｃｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を両
極ともに用い、固体電解質としてＲｂ系イオン導電性固
体電解質を用いた固体二次電池では、０．５０〜０．６
０Ｖ／セルを充電の設定電位としてきた。しかし、とく
にメモリーバックアップ用のように常時定電位で充電し
ていると過充電になり周囲の温度が高くなると漏れ電流
が増加し間欠的に放電した際に容量が減少する。したが
って室温では０．６Ｖ／セルで充電してもよいが、高温
たとえば１００℃では０．５２Ｖ／セルのように低い設
定電位にすることで高温での漏れ電流の増加を制御し長
寿命が可能になる。
【００１０】さらに上記のような条件で構成された定電
位充電器を用いることにより、高温での長寿命化を達成
できることとなる。
位充電器を用いることにより、高温での長寿命化を達成
できることとなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例の固体二次電池の作
動法および電源装置について説明する。
動法および電源装置について説明する。
【００１２】正極および負極用材料として銅シェブレル
（Ｃｕ2Ｍｏ6Ｓ8）を用い、これに電解質としてＲｂＣ
ｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5を２０Ｗｔ％、結着剤として市販のポ
リエチレンが６Ｗｔ％になるようにして厚さ３００μｍ
のシートを作成する。
（Ｃｕ2Ｍｏ6Ｓ8）を用い、これに電解質としてＲｂＣ
ｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5を２０Ｗｔ％、結着剤として市販のポ
リエチレンが６Ｗｔ％になるようにして厚さ３００μｍ
のシートを作成する。
【００１３】電解質としてＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5を用
い、やはり接着剤としてポリエチレンが１３Ｗｔ％にな
るように加え、厚さ１２０μｍのシートを作製する。つ
ぎに正極、電解質、負極の各シートの順に重ね、まずこ
れを１６０℃に加熱したプレス機で５００Kg／cm2の条
件で加圧する。ついで、このようにして得られた電池素
子の両面に市販のバインダーで成形した導電性炭素紙を
当てて１３０℃、４００Kg／cm2の条件で加圧一体化し
て電池素子とした。
い、やはり接着剤としてポリエチレンが１３Ｗｔ％にな
るように加え、厚さ１２０μｍのシートを作製する。つ
ぎに正極、電解質、負極の各シートの順に重ね、まずこ
れを１６０℃に加熱したプレス機で５００Kg／cm2の条
件で加圧する。ついで、このようにして得られた電池素
子の両面に市販のバインダーで成形した導電性炭素紙を
当てて１３０℃、４００Kg／cm2の条件で加圧一体化し
て電池素子とした。
【００１４】さらにポリエチレン膜を配したアルミニウ
ムからなる厚さ０．２mmのラミネートシートを電池素子
の両面にポリエチレンを内側にして当て１４０℃に加熱
したローラプレス機を電池素子部、電池周辺ともに３０
０Kg／cm2になるように加熱下で加圧する。この操作で
電池素子は加圧され、電池周辺ではポリエチレン間が溶
着し封止が完成する。なおリード板については本実施例
ではそれぞれＣｕの薄板を外部に取り出した。電池の大
きさは１５×３０mmとした。
ムからなる厚さ０．２mmのラミネートシートを電池素子
の両面にポリエチレンを内側にして当て１４０℃に加熱
したローラプレス機を電池素子部、電池周辺ともに３０
０Kg／cm2になるように加熱下で加圧する。この操作で
電池素子は加圧され、電池周辺ではポリエチレン間が溶
着し封止が完成する。なおリード板については本実施例
ではそれぞれＣｕの薄板を外部に取り出した。電池の大
きさは１５×３０mmとした。
【００１５】化成終了後この電池を２０℃では０．５８
Ｖ、６０℃では０．５６Ｖ、１００℃では０．５２Ｖに
なるように制御した定電圧充電器で常時充電した。この
電池をＡとする。なお、放電は５００時間充電ごとに
０．５ｍＡで０．３Ｖまでの定電流放電を充電と同じ温
度で行った。
Ｖ、６０℃では０．５６Ｖ、１００℃では０．５２Ｖに
なるように制御した定電圧充電器で常時充電した。この
電池をＡとする。なお、放電は５００時間充電ごとに
０．５ｍＡで０．３Ｖまでの定電流放電を充電と同じ温
度で行った。
【００１６】比較のためにすべての温度とも０．５８Ｖ
定電圧充電を行った電池をＢとし、同じく０．５６Ｖ定
電圧充電を行った電池をＣ、同じく０．５２Ｖ定電圧充
電を行った電池をＤとして加えた。
定電圧充電を行った電池をＢとし、同じく０．５６Ｖ定
電圧充電を行った電池をＣ、同じく０．５２Ｖ定電圧充
電を行った電池をＤとして加えた。
【００１７】以上のＡ〜Ｄの電池で周囲温度２０℃，６
５℃，１００℃で充放電サイクルを繰り返して寿命を調
べた。２０℃での充放電サイクルと容量（ｍＡｈ）の結
果を（表１）、同じく６５℃での結果を（表２）、同じ
く１００℃での結果を（表３）に示す。
５℃，１００℃で充放電サイクルを繰り返して寿命を調
べた。２０℃での充放電サイクルと容量（ｍＡｈ）の結
果を（表１）、同じく６５℃での結果を（表２）、同じ
く１００℃での結果を（表３）に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】この表１の結果から明らかなように２０℃
付近の室温では、設定電圧を高くすると初期の容量は大
きい。
付近の室温では、設定電圧を高くすると初期の容量は大
きい。
【００２０】つぎの６５℃では表２に示すようにＤのよ
うに設定電圧が低いと充放電サイクル初期から放電容量
が少ない。また、Ｂのように設定電圧が高すぎると寿命
が低下する。
うに設定電圧が低いと充放電サイクル初期から放電容量
が少ない。また、Ｂのように設定電圧が高すぎると寿命
が低下する。
【００２１】
【表２】
【００２２】最後に１００℃では表３に示すようにＢ，
Ｃのように設定電圧が高いと放電容量は多いが、充放電
サイクルによる低下が大きい。
Ｃのように設定電圧が高いと放電容量は多いが、充放電
サイクルによる低下が大きい。
【００２３】
【表３】
【００２４】
【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に、本発明の固体二次電池の作動法および電源装置によ
れは、正極および負極用材料として銅シェブレル相化合
物とくにＣｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を選び、固体電解質とし
てＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5などのＲｂ系イオン導電性固
体電解質を用いた常時定電圧で充電して用いる固体二次
電池において、高温ほど充電時での電位を低めた低電位
充電を行う。またそのように制御された充電器で充電す
ることにより、とくに高温での長寿命化が達成できる。
に、本発明の固体二次電池の作動法および電源装置によ
れは、正極および負極用材料として銅シェブレル相化合
物とくにＣｕ2Ｍｏ6Ｓ8の組成を選び、固体電解質とし
てＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5などのＲｂ系イオン導電性固
体電解質を用いた常時定電圧で充電して用いる固体二次
電池において、高温ほど充電時での電位を低めた低電位
充電を行う。またそのように制御された充電器で充電す
ることにより、とくに高温での長寿命化が達成できる。
Claims (3)
- 【請求項１】 正極および負極用材料として銅シェブレ
ル相化合物、固体電解質としてＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5
などのＲｂ系イオン導電性固体電解質を用い、常時定電
位充電を行って使用する固体二次電池において、高温ほ
ど充電時での電位を低くした固体二次電池の作動法。 - 【請求項２】 正極および負極用材料として銅シェブレ
ル相化合物、固体電解質としてＲｂＣｕ4Ｉ1.5Ｃｌ3.5
などのＲｂ系イオン導電性固体電解質を用い、常時定電
位充電を行って使用する固体二次電池において、高温ほ
ど充電時での電位を低くなるように制御された定電位充
電器を備えた固体二次電池電源装置。 - 【請求項３】 室温付近での設定電位が０．５８〜０．
６０Ｖであり１００℃では０．５０〜０．５３Ｖである
請求項１または２記載の固体二次電池の作動法および電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150006A JPH053050A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 固体二次電池の作動法および電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150006A JPH053050A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 固体二次電池の作動法および電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053050A true JPH053050A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15487414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3150006A Pending JPH053050A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 固体二次電池の作動法および電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053050A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7641214B2 (en) | 2006-05-11 | 2010-01-05 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Energy-absorbing trailer hitch receiver |
| US9138033B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-09-22 | Ykk Corporation | Top stop for slider |
| US9314069B2 (en) | 2011-07-20 | 2016-04-19 | Ykk Corporation | Top stop for slider |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP3150006A patent/JPH053050A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7641214B2 (en) | 2006-05-11 | 2010-01-05 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Energy-absorbing trailer hitch receiver |
| US9314069B2 (en) | 2011-07-20 | 2016-04-19 | Ykk Corporation | Top stop for slider |
| US9138033B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-09-22 | Ykk Corporation | Top stop for slider |
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