JPH0670906B2 - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
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- JPH0670906B2 JPH0670906B2 JP58025073A JP2507383A JPH0670906B2 JP H0670906 B2 JPH0670906 B2 JP H0670906B2 JP 58025073 A JP58025073 A JP 58025073A JP 2507383 A JP2507383 A JP 2507383A JP H0670906 B2 JPH0670906 B2 JP H0670906B2
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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】 （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
電池に関するものである。
電池に関するものである。
（ロ）従来技術 この種電池は固体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
特性に問題があった。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。
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
特性に問題があった。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。
（ハ）目的 本発明は上記従来の固体電解質に比して更に高導電性を
有する固体電解質の開発を目的とし、この種電池の性能
向上を計るものである。
有する固体電解質の開発を目的とし、この種電池の性能
向上を計るものである。
（ニ）構成 本発明の要旨とするところは、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
あって、固体電解質が硫化リチウム（Li2S）、二硫化ゲ
ルマニウム（GeS2）及びヨウ化リチウム（LiI）の三成
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
解質電池にある。
と、リチウムイオン導電性固体電解質とを備えるもので
あって、固体電解質が硫化リチウム（Li2S）、二硫化ゲ
ルマニウム（GeS2）及びヨウ化リチウム（LiI）の三成
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
解質電池にある。
（ホ）実施例 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合成した。即ちLi2S、G
eS2及びLiIは夫々市販の特級試薬を400メッシュパスす
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：GeS2:LiI＝30:15:55のモル比率になる
ように秤量し乳鉢で混合した。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ガラス状態の固体電解質材を
得る。次いでこれを粉砕して400メッシュパスさせたの
ち、この粉砕を３トン／cm2の圧力でプレス成型して３
成分系のガラス状固体電解質を作成した。
eS2及びLiIは夫々市販の特級試薬を400メッシュパスす
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：GeS2:LiI＝30:15:55のモル比率になる
ように秤量し乳鉢で混合した。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ガラス状態の固体電解質材を
得る。次いでこれを粉砕して400メッシュパスさせたの
ち、この粉砕を３トン／cm2の圧力でプレス成型して３
成分系のガラス状固体電解質を作成した。
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。尚、図中
（ｂ）はLi2S−P2S5−LiIの３成分系ガラス状固定電解
質、（ｃ）はLiI−Al2O3系固体電解質の場合を夫々示
す。
−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、（ｃ）はLiI−Al2O3系固体電解質の場合を夫々示
す。
第１図より本発明による固体電解質（ａ）の導電率は従
来の固体電解質（ｂ）或いは（ｃ）に比して高い値を示
しているが、その理由は第一に固体電解質がガラス状態
であるためリチウムイオンの移動が円滑に行なわれるこ
と、第二に二硫化ゲルマニウム（GeS2）の添加によりガ
ラス状態が一層安定化されたことが考えられる。
来の固体電解質（ｂ）或いは（ｃ）に比して高い値を示
しているが、その理由は第一に固体電解質がガラス状態
であるためリチウムイオンの移動が円滑に行なわれるこ
と、第二に二硫化ゲルマニウム（GeS2）の添加によりガ
ラス状態が一層安定化されたことが考えられる。
次にこれらの各固体電解質（ａ）（ｂ）及び（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（Pb
I2）、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330mg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で加圧成型して得る。
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（Pb
I2）、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330mg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で加圧成型して得る。
第２図及び第３図はこれら電池の電池特性比較図であ
り、第２図は室温における電流−電圧特性図、又第３図
は温度60℃、負荷56KΩにおける放電特性図である。
り、第２図は室温における電流−電圧特性図、又第３図
は温度60℃、負荷56KΩにおける放電特性図である。
（ヘ）効果 第２図及び第３図より本発明電池の特性は従来電池に比
して優れていることがわかる。
して優れていることがわかる。
これは、本発明電池に用いた固体電解質が、LiS2、GeS2
及びLiIの３成分系ガラス状固体電解質よりなり、固体
電解質の導電率が高く、且安定化しているので高温の条
件下でも分解することがないという利点に基づくもので
ある。
及びLiIの３成分系ガラス状固体電解質よりなり、固体
電解質の導電率が高く、且安定化しているので高温の条
件下でも分解することがないという利点に基づくもので
ある。
尚、本実施例においては固体電解質の組成についてLi
S2：GeS2:LiI＝30:15:55のモル比率の場合を例示した
が、LiS2は20〜40モル％、GeS2は５〜20％、LiIは40〜7
5モル％の組成範囲内においてもガラス化が可能であ
る。
S2：GeS2:LiI＝30:15:55のモル比率の場合を例示した
が、LiS2は20〜40モル％、GeS2は５〜20％、LiIは40〜7
5モル％の組成範囲内においてもガラス化が可能であ
る。
第１図は固体電解質の導電率−温度特性図、第２図及び
第３図は電池特性を示し、第２図は電流−電圧特性図、
第３図は放電特性図を夫々示す。 （Ａ）……本発明電池、（Ｂ）（Ｃ）……従来電池。
第３図は電池特性を示し、第２図は電流−電圧特性図、
第３図は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って、前記固体電
解質が硫化リチウム（Li2S）、二硫化ゲルマニウム（Ge
S2）及びヨウ化リチウム（LiI）の３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 |
|---|---|---|---|
| JP58025073A JPH0670906B2 (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58025073A JPH0670906B2 (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 固体電解質電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59151770A JPS59151770A (ja) | 1984-08-30 |
| JPH0670906B2 true JPH0670906B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=12155747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58025073A Expired - Lifetime JPH0670906B2 (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670906B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP3744665B2 (ja) | 1997-12-09 | 2006-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン伝導性固体電解質および電池 |
| JP5644851B2 (ja) | 2010-02-26 | 2014-12-24 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体二次電池及び全固体二次電池の製造方法 |
| JP5521899B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2014-06-18 | トヨタ自動車株式会社 | 硫化物固体電解質材料およびリチウム固体電池 |
| JP5443445B2 (ja) * | 2011-07-06 | 2014-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | 硫化物固体電解質材料、リチウム固体電池、および、硫化物固体電解質材料の製造方法 |
| KR20230034420A (ko) | 2015-03-25 | 2023-03-09 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 전고체 이차전지 |
| JP6791144B2 (ja) | 2015-08-27 | 2020-11-25 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体電池用バインダ組成物 |
| KR102651493B1 (ko) | 2015-09-10 | 2024-03-25 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 전고체 전지용 바인더 조성물 |
| WO2017047379A1 (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体二次電池用バインダーおよび全固体二次電池 |
| PL3471182T3 (pl) | 2016-06-09 | 2021-02-08 | Zeon Corporation | Kompozycja substancji wiążącej do baterii z elektrolitem stałym i kompozycja zawiesinowa do baterii z elektrolitem stałym |
| KR102369486B1 (ko) | 2016-07-12 | 2022-03-02 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 고체 전해질 전지용 바인더 조성물 |
| JP6904360B2 (ja) | 2016-09-06 | 2021-07-14 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体電池用バインダ組成物、全固体電池用スラリー組成物、全固体電池用電極、および全固体電池 |
| EP3595069A4 (en) | 2017-03-10 | 2021-01-06 | Zeon Corporation | BINDER FOR COMPLETELY SOLID BATTERIES, BINDER COMPOSITION FOR COMPLETELY SOLID BATTERIES AND PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BINDER COMPOSITION FOR COMPLETELY SOLID BATTERIES |
| PL3726634T3 (pl) | 2017-12-15 | 2025-12-15 | Zeon Corporation | Kompozycja wiążąca do baterii akumulatorowej całkowicie stałej, kompozycja zawiesiny do baterii akumulatorowej całkowicie stałej, warstwa funkcjonalna do baterii akumulatorowej całkowicie stałej i bateria akumulatorowa całkowicie stała |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP58025073A patent/JPH0670906B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59151770A (ja) | 1984-08-30 |
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