JPH0670905B2 - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
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- JPH0670905B2 JPH0670905B2 JP57183324A JP18332482A JPH0670905B2 JP H0670905 B2 JPH0670905 B2 JP H0670905B2 JP 57183324 A JP57183324 A JP 57183324A JP 18332482 A JP18332482 A JP 18332482A JP H0670905 B2 JPH0670905 B2 JP H0670905B2
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- JP
- Japan
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- solid electrolyte
- lithium
- battery
- lii
- electrolyte battery
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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
-
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 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
電池に関するものである。
電池に関するものである。
背景技術 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、保存性能が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。
なく、保存性能が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、一般に用いられている固体電解質としてヨウ化リ
チウム−アルミナ（LiI−Al2O3）系があり、又最近提案
されているものとして硫化リチウム（Li2S）、五硫化リ
ン（P2S5）及びヨウ化リチウム（LiI）の３成分系ガラ
ス状固体電解質があるが、更に導電性にすぐれた固体電
解質が要望されている。
チウム−アルミナ（LiI−Al2O3）系があり、又最近提案
されているものとして硫化リチウム（Li2S）、五硫化リ
ン（P2S5）及びヨウ化リチウム（LiI）の３成分系ガラ
ス状固体電解質があるが、更に導電性にすぐれた固体電
解質が要望されている。
発明の開示 本発明は斯る点に鑑みなされたものであり、その要旨と
するところは、負極活物質としてリチウムを用いる固体
電解質電池において、固体電解質として硫化リチウム
（Li2S）、五硫化リン（P2S5）、ヨウ化リチウム（Li
I）及び水酸化リチウム（LiOH）の４成分系ガラス状固
体電解質を用いることにある。
するところは、負極活物質としてリチウムを用いる固体
電解質電池において、固体電解質として硫化リチウム
（Li2S）、五硫化リン（P2S5）、ヨウ化リチウム（Li
I）及び水酸化リチウム（LiOH）の４成分系ガラス状固
体電解質を用いることにある。
以下本発明の実施例について詳述する。
ガラス状固体電解質は次のようにして合成した。即ち、
Li2S、P2S5、LiI及びLiOHは夫々市販の特級試薬を400メ
ッシユパスするまで粉砕し250℃で減圧乾燥したものを
用いる。これらの原料をLi2S：P2S5:LiL:LiOH＝30:15:4
5:10のモル比率になるように精秤し乳鉢で混合した。こ
の原料混合物を真空中で石英アンプルに封入し電気炉で
900℃に加熱した後、急激に室温付近まで冷却してガラ
ス状態の固体電解質材を得る。
Li2S、P2S5、LiI及びLiOHは夫々市販の特級試薬を400メ
ッシユパスするまで粉砕し250℃で減圧乾燥したものを
用いる。これらの原料をLi2S：P2S5:LiL:LiOH＝30:15:4
5:10のモル比率になるように精秤し乳鉢で混合した。こ
の原料混合物を真空中で石英アンプルに封入し電気炉で
900℃に加熱した後、急激に室温付近まで冷却してガラ
ス状態の固体電解質材を得る。
そしてこの固体電解質材を粉砕して400メッシユパスさ
せたのち、この粉末を３トン／cm2の圧力でプレス成型
して10mmφの４成分系ガラス状固体電解質のペレットを
作成した。
せたのち、この粉末を３トン／cm2の圧力でプレス成型
して10mmφの４成分系ガラス状固体電解質のペレットを
作成した。
第１図は上述の本発明による固体電解質（ａ）の導電率
−温度特性を示し、測定は固体電解質の両面にリチウム
板を圧着して測定用試料としこの試料の抵抗値を1KHzの
交流ブリッジで測定して導電率を算出した。
−温度特性を示し、測定は固体電解質の両面にリチウム
板を圧着して測定用試料としこの試料の抵抗値を1KHzの
交流ブリッジで測定して導電率を算出した。
尚、図中（ｂ）はLi2S−P2S5−LiIの３成分系ガラス状
固定電解質の場合、又（ｃ）はLiI−Al2O3系固体電解質
の場合である。
固定電解質の場合、又（ｃ）はLiI−Al2O3系固体電解質
の場合である。
次に本発明による固定電解質（ａ）、Li2S−P2S5−LiI
系ガラス状固体電解質（ｂ）及びLiI−Al2O3系固体電解
質（ｃ）を用いて電池（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を作成
した。各電池とも負極として厚み1.0mmのリチウム圧延
板を10mmφに打抜いたものを用い、又正極合剤としてヨ
ウ化鉛（PbI2）、硫化鉛（pbS）及び鉛粉末を1:1:2のモ
ル比で混合したものを用いた。
系ガラス状固体電解質（ｂ）及びLiI−Al2O3系固体電解
質（ｃ）を用いて電池（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を作成
した。各電池とも負極として厚み1.0mmのリチウム圧延
板を10mmφに打抜いたものを用い、又正極合剤としてヨ
ウ化鉛（PbI2）、硫化鉛（pbS）及び鉛粉末を1:1:2のモ
ル比で混合したものを用いた。
電池の作成に際しては10.8mmφの成型金型に正極合剤33
0mgを入れ均一に配置したのち、固体電解質材70mgを入
れ、ついでリチウム板を載置し全体を５トン／cm2でプ
レス成型して得る。
0mgを入れ均一に配置したのち、固体電解質材70mgを入
れ、ついでリチウム板を載置し全体を５トン／cm2でプ
レス成型して得る。
第２図はこれら電池の温度60℃、負荷56KΩにおける放
電特性図である。
電特性図である。
発明の効果 本発明電池によれば、固体電解質のイオン導電率が従来
の固体電解質に比して高いため電池特性の向上が計れ
る。その理由を考察するに、本発明電池に用いた固定電
解質はガラス状態であるので各原子は結晶状態のように
規則正しく配列されていないため、結晶格子に拘束され
ずに動けるイオンができやすく、又イオンの移動すべき
空の位置が存在しやすいと共にLiOHのOH種がイオンの移
動を促進させるためであると考えられる。
の固体電解質に比して高いため電池特性の向上が計れ
る。その理由を考察するに、本発明電池に用いた固定電
解質はガラス状態であるので各原子は結晶状態のように
規則正しく配列されていないため、結晶格子に拘束され
ずに動けるイオンができやすく、又イオンの移動すべき
空の位置が存在しやすいと共にLiOHのOH種がイオンの移
動を促進させるためであると考えられる。
尚、本実施例においては固体電解質の組成についてLi
2S：P2S5:LiI:LiOH＝30:15:45:10のモル比率の場合を例
示したが、Li2S及びP2S5については２〜65モル％、LiI
及びLiOHについては５〜85モル％の各範囲内で適用しう
る。
2S：P2S5:LiI:LiOH＝30:15:45:10のモル比率の場合を例
示したが、Li2S及びP2S5については２〜65モル％、LiI
及びLiOHについては５〜85モル％の各範囲内で適用しう
る。
第１図は固体電解質の導電率−温度特性図、第２図は電
池の放電特性図を夫々示す。 （Ａ）……本発明電池、（Ｂ）（Ｃ）……従来電池。
池の放電特性図を夫々示す。 （Ａ）……本発明電池、（Ｂ）（Ｃ）……従来電池。
Claims (1)
- 【請求項１】正極と、リチウム負極と、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
解質が硫化リチウム（Li2S）、五硫化リン（P2S5）、ヨ
ウ化リチウム（LiI）及び水酸化リチウム（LiOH）の４
成分系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 |
|---|---|---|---|
| JP57183324A JPH0670905B2 (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57183324A JPH0670905B2 (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5973851A JPS5973851A (ja) | 1984-04-26 |
| JPH0670905B2 true JPH0670905B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=16133708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57183324A Expired - Lifetime JPH0670905B2 (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670905B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101489608B1 (ko) * | 2010-08-26 | 2015-02-03 | 도요타 지도샤（주） | 황화물 고체 전해질 재료 및 리튬 고상 전지 |
| US10008735B2 (en) | 2009-12-16 | 2018-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing a sulfide solid electrolyte material, sulfide solid electrolyte material, and lithium battery |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585714A (en) * | 1985-06-28 | 1986-04-29 | Union Carbide Corporation | Quaternary vitreous solid lithium cation conductive electrolyte |
| US5085953A (en) * | 1990-09-18 | 1992-02-04 | Eveready Battery Company, Inc. | Vitreous compositions based on Li3 PO4 and LiPO3 as network formers and network modifiers |
| WO2005101549A1 (ja) | 2004-04-01 | 2005-10-27 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | リチウム二次電池負極部材、及びその製造方法 |
| JP4580149B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2010-11-10 | 出光興産株式会社 | リチウムイオン伝導性硫化物ガラスの製造方法及びリチウムイオン伝導性硫化物ガラスセラミックスの製造方法 |
| TWI415140B (zh) * | 2003-04-24 | 2013-11-11 | Idemitsu Kosan Co | Lithium-ion conductive sulfide glass and glass-ceramic manufacturing method, and a solid-state battery using the same |
| WO2010092692A1 (ja) * | 2009-02-16 | 2010-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置システム、並びに、該システムを用いたモーター駆動体及び移動体 |
| JP5508646B2 (ja) * | 2011-05-27 | 2014-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 固体二次電池システムおよび再生固体二次電池の製造方法 |
| JP6309344B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-04-11 | 出光興産株式会社 | 固体電解質及び電池 |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP57183324A patent/JPH0670905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10008735B2 (en) | 2009-12-16 | 2018-06-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing a sulfide solid electrolyte material, sulfide solid electrolyte material, and lithium battery |
| US10707518B2 (en) | 2009-12-16 | 2020-07-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of producing a sulfide solid electrolyte material, sulfide solid electrolyte material, and lithium battery |
| KR101489608B1 (ko) * | 2010-08-26 | 2015-02-03 | 도요타 지도샤（주） | 황화물 고체 전해질 재료 및 리튬 고상 전지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5973851A (ja) | 1984-04-26 |
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