JPS581973A - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
- Publication number
- JPS581973A JPS581973A JP56031665A JP3166581A JPS581973A JP S581973 A JPS581973 A JP S581973A JP 56031665 A JP56031665 A JP 56031665A JP 3166581 A JP3166581 A JP 3166581A JP S581973 A JPS581973 A JP S581973A
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- JP
- Japan
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- battery
- active material
- solid electrolyte
- electrode active
- ionic conductivity
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- 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.)
- Pending
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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
- H01M6/182—Cells with non-aqueous electrolyte with solid electrolyte with halogenide as 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高エネルギー密度を有する固体電解質電池に関
するものである。
するものである。
一般に、リチウムを負極に用いる固体型、解質電池の場
合、固体電解質にはリチウムイオンの導電体であるＴ、
ｉＩ、ＬｉＳＯ４，ＬｉＩ（Ａ１２０３） 、Ｌｉ３Ｎ
等が用いられるが、室温におけるイオン導電率が極めて
低い値であったり、又、イオン導電率は高い値を示すが
、物質が不安定であるために取扱いが困難であるという
問題点があった。
合、固体電解質にはリチウムイオンの導電体であるＴ、
ｉＩ、ＬｉＳＯ４，ＬｉＩ（Ａ１２０３） 、Ｌｉ３Ｎ
等が用いられるが、室温におけるイオン導電率が極めて
低い値であったり、又、イオン導電率は高い値を示すが
、物質が不安定であるために取扱いが困難であるという
問題点があった。
近年、ポリビニルピリジンの沃素錯体を正極活物質に使
用し、負極活物質のリチウムを正極活物質である沃素錯
体に接触させて、正極負極界面に固体電解質沃化リチウ
ム（Ｌｉｄ）を生成させた電池が提案されている。この
電池に用いられる正極活物質の沃素錯体は、室温ではや
御粘調性をおびたゴム状の物質で、温度が高くなると液
体になる性質を帯びており、高温になると電池の内部で
短絡を生じ、電池劣化が大きいこと、、又正極負極界面
に生成される固体電解質は沃化リチウム（ＬｉＩ）とい
うイオン導電率１０’（Ω側）−１の極めて低い値や有
す暮物質アあ、ｆ、あ（。、高率、□が、き４いという
ような欠点があった。
用し、負極活物質のリチウムを正極活物質である沃素錯
体に接触させて、正極負極界面に固体電解質沃化リチウ
ム（Ｌｉｄ）を生成させた電池が提案されている。この
電池に用いられる正極活物質の沃素錯体は、室温ではや
御粘調性をおびたゴム状の物質で、温度が高くなると液
体になる性質を帯びており、高温になると電池の内部で
短絡を生じ、電池劣化が大きいこと、、又正極負極界面
に生成される固体電解質は沃化リチウム（ＬｉＩ）とい
うイオン導電率１０’（Ω側）−１の極めて低い値や有
す暮物質アあ、ｆ、あ（。、高率、□が、き４いという
ような欠点があった。
本発明は上記の欠点を解消したものであり、以下実施例
により詳細に説明する。本発明による電池は、負極活物
質としてリチウム、正極活物質として沃素電荷移動錯体
〈電解質に沃化リチウム（ＬｉＩ）と４−２−ビニルピ
リジン共重合体との複塩からなるもめである。上記に用
いられる４−２−ビニルピリジン共重合体は、下式の如
く一般的な構造式で示されるものであり、２−ビニルピ
リジンと４−ビニルピリジンとの共重合組成は、２−ビ
ニルピリジン１０〜９０重量％、４−ビニル図であり、
１はＬｉＩと４−２−ビニルピリジン共重合体との複塩
からなる固体雪解質、２は正極活物質、ろはリチウム板
よりなる負極活物質、４はポリプロピレンからなるガス
ケット、５は正極缶、６は負極缶である。固体電解質１
はＬｉＩと４二２−ビニルピリジン共重合体とを混合し
、１２０℃にて減圧下７２ ＨＲで加熱反応させた後、
冷却、微粉砕し、正極活物質上に加圧成型して得たも°
のである。第２図は沃化リチウムと４−２−ビニルピリ
ジン共重合体との複塩からなる固体電解質のイオン導電
率を複塩中の４−２−ビニルピリジン共重合体の含有量
との関係で表わしたもので、４−２−ビニルピリジン共
重合体の共重合組成が、４−ビニルピリジン６０重量％
、２−ビニルピリジン７０重量％の共重合体を用いた場
合の結果である。Ｔ、 ｉ Ｉに４−２−ビニ“ルビリ
ジン共重合体がド゛−プされるとイオン導電率は高くな
り、約５９６の含有率でイオン導電率は最も大きな値を
とること、更にそれ以上の含有率になってもそれ程イオ
ン導電率は下らないこ去が判る。４−２−ビニルピリジ
ン共重合組成を変えてもほぼ同じ結果になる。
により詳細に説明する。本発明による電池は、負極活物
質としてリチウム、正極活物質として沃素電荷移動錯体
〈電解質に沃化リチウム（ＬｉＩ）と４−２−ビニルピ
リジン共重合体との複塩からなるもめである。上記に用
いられる４−２−ビニルピリジン共重合体は、下式の如
く一般的な構造式で示されるものであり、２−ビニルピ
リジンと４−ビニルピリジンとの共重合組成は、２−ビ
ニルピリジン１０〜９０重量％、４−ビニル図であり、
１はＬｉＩと４−２−ビニルピリジン共重合体との複塩
からなる固体雪解質、２は正極活物質、ろはリチウム板
よりなる負極活物質、４はポリプロピレンからなるガス
ケット、５は正極缶、６は負極缶である。固体電解質１
はＬｉＩと４二２−ビニルピリジン共重合体とを混合し
、１２０℃にて減圧下７２ ＨＲで加熱反応させた後、
冷却、微粉砕し、正極活物質上に加圧成型して得たも°
のである。第２図は沃化リチウムと４−２−ビニルピリ
ジン共重合体との複塩からなる固体電解質のイオン導電
率を複塩中の４−２−ビニルピリジン共重合体の含有量
との関係で表わしたもので、４−２−ビニルピリジン共
重合体の共重合組成が、４−ビニルピリジン６０重量％
、２−ビニルピリジン７０重量％の共重合体を用いた場
合の結果である。Ｔ、 ｉ Ｉに４−２−ビニ“ルビリ
ジン共重合体がド゛−プされるとイオン導電率は高くな
り、約５９６の含有率でイオン導電率は最も大きな値を
とること、更にそれ以上の含有率になってもそれ程イオ
ン導電率は下らないこ去が判る。４−２−ビニルピリジ
ン共重合組成を変えてもほぼ同じ結果になる。
次に正極活物質２は、−沃素電荷移動錯体であればよい
が、好ましくは工、と４−２−ビニルピリジン共重合体
１−２ＶＰ） とからなる電荷移動錯体が適当である
。その理由はＴ式に示す如く電池反応によって、反応生
成物にＬｉＩと４−２−ビニルピリジン共重合体との複
塩（４２ＶＰ、（ｎＬｉＩ）］固体電・解質を生じるか
らである。
が、好ましくは工、と４−２−ビニルピリジン共重合体
１−２ＶＰ） とからなる電荷移動錯体が適当である
。その理由はＴ式に示す如く電池反応によって、反応生
成物にＬｉＩと４−２−ビニルピリジン共重合体との複
塩（４２ＶＰ、（ｎＬｉＩ）］固体電・解質を生じるか
らである。
ｎＬｉ＋４ ２ＶＰ”４ ２ＶＰ ・（ｎＬｉＩ）これ
に対してポリビニルピリジン均一重合体と沃素との錯体
、あるいは沃素と黒鉛との混合物等を用いると、イオン
導電率の低いＬｉＩが反応生成物として生成するために
本発明の効果は顕著でなくなる。■、と４−２−ビニル
ピリジン共重合体との電荷移動錯体は、各組成物を所定
量採取して混合した後、ガラスアンプル中にて８０℃、
２４時間反応すると黒色の粉末として得られる。この粉
末のイオン導電率は室温で約１０’（Ω備）−１の値で
あり、導電剤を添加する必要はない。
に対してポリビニルピリジン均一重合体と沃素との錯体
、あるいは沃素と黒鉛との混合物等を用いると、イオン
導電率の低いＬｉＩが反応生成物として生成するために
本発明の効果は顕著でなくなる。■、と４−２−ビニル
ピリジン共重合体との電荷移動錯体は、各組成物を所定
量採取して混合した後、ガラスアンプル中にて８０℃、
２４時間反応すると黒色の粉末として得られる。この粉
末のイオン導電率は室温で約１０’（Ω備）−１の値で
あり、導電剤を添加する必要はない。
第５図は上記構成の本発明電池Ａについて放電特性を示
したもので、１０μＡ放電の結果である。
したもので、１０μＡ放電の結果である。
ず、ポリビニルピリジン均一重合体と沃素の電荷移動錯
体にＬｌを接触させて構成した電池Ｃについても放電特
性を示した。放電特性図において、本発明電池Ａの放電
々圧が最も高く、ついで電池Ｃ９Ｂの順になっている。
体にＬｌを接触させて構成した電池Ｃについても放電特
性を示した。放電特性図において、本発明電池Ａの放電
々圧が最も高く、ついで電池Ｃ９Ｂの順になっている。
又、放電容量は、電池Ａが最も多く次いで電池Ｃ９Ｂの
順になっている。
順になっている。
電池３が少ないのは、集電剤にカーボンを用いているこ
とにより、同容積において充填活物質量が少なくなって
いるためである。電池Ａ、Ｃの放電々圧の差は電池Ａで
は高イオン導電性の固体電解質であるＬｉＩと４−２ビ
ニルピリジン共重合体との複塩が生成しているのに対し
て、電池ＣではＬｉＩが生成し、電池の内部抵抗を高く
しているた５− めである。
とにより、同容積において充填活物質量が少なくなって
いるためである。電池Ａ、Ｃの放電々圧の差は電池Ａで
は高イオン導電性の固体電解質であるＬｉＩと４−２ビ
ニルピリジン共重合体との複塩が生成しているのに対し
て、電池ＣではＬｉＩが生成し、電池の内部抵抗を高く
しているた５− めである。
本発明は上記した如く、電解質のイオン導電性が高いの
で放電時の電圧が高く、がっ放電容量の多い、電池が得
られ、その工業的価値は大である。
で放電時の電圧が高く、がっ放電容量の多い、電池が得
られ、その工業的価値は大である。
第１図は本発明による、実施例の電池断面図、第２図は
イオン導電率特性図、第５図は放電特性図である。 １・・・固体電解質 ２・・・正極活物質３・・
・負極活物質 出願人 湯浅電池株式会社 ６− 手続補正書（方式） 昭和５７ 年？月７日 １、事件の表示 昭和５６ 年 桔許 願第３１６６５号２、発明の名
称 −停電解質電池 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号５６９ 電話高槻（０７２６） ７５−５
５０１住所 大阪府高槻市域西町６番６号補正の内
容 ｒ４、図面の簡単な説明」の−を下記の逼り補正する。 ｒ４．１ｌＩＩｌの簡単な説明 第１ｍは本発明による実施例の電池断面図。 第２１１はイオン導電率時性ＩＩ１．館５１１．第４図
は放電特性図である。 １・・・−停電解質 ２・・・正極活物質す ３・・・負極活物質 」以上
イオン導電率特性図、第５図は放電特性図である。 １・・・固体電解質 ２・・・正極活物質３・・
・負極活物質 出願人 湯浅電池株式会社 ６− 手続補正書（方式） 昭和５７ 年？月７日 １、事件の表示 昭和５６ 年 桔許 願第３１６６５号２、発明の名
称 −停電解質電池 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 郵便番号５６９ 電話高槻（０７２６） ７５−５
５０１住所 大阪府高槻市域西町６番６号補正の内
容 ｒ４、図面の簡単な説明」の−を下記の逼り補正する。 ｒ４．１ｌＩＩｌの簡単な説明 第１ｍは本発明による実施例の電池断面図。 第２１１はイオン導電率時性ＩＩ１．館５１１．第４図
は放電特性図である。 １・・・−停電解質 ２・・・正極活物質す ３・・・負極活物質 」以上
Claims (1)
- 負極活物質にリチウム、電解質に沃化リチウムと４−２
−ビニルピリジン共重合体との複塩、及び正極活物質に
一沃素電荷移動錯体を用いてなる固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56031665A JPS581973A (ja) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56031665A JPS581973A (ja) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | 固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581973A true JPS581973A (ja) | 1983-01-07 |
Family
ID=12337426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56031665A Pending JPS581973A (ja) | 1981-03-04 | 1981-03-04 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581973A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6143697A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-03-03 | モ−ビル オイル コ−ポレ−ション | 接触脱ロウ方法 |
| JPS61218075A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
| JPS61220271A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-30 | Showa Denko Kk | 固体電解質電池 |
| JPH0362408A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-18 | Yuasa Battery Co Ltd | 高分子固体電解質及びその製造法 |
-
1981
- 1981-03-04 JP JP56031665A patent/JPS581973A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6143697A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-03-03 | モ−ビル オイル コ−ポレ−ション | 接触脱ロウ方法 |
| JPS61218075A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Showa Denko Kk | 二次電池 |
| JPS61220271A (ja) * | 1985-03-26 | 1986-09-30 | Showa Denko Kk | 固体電解質電池 |
| JPH0362408A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-18 | Yuasa Battery Co Ltd | 高分子固体電解質及びその製造法 |
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