JPS6072169A - 固体電解質電池 - Google Patents
固体電解質電池Info
- Publication number
- JPS6072169A JPS6072169A JP58181415A JP18141583A JPS6072169A JP S6072169 A JPS6072169 A JP S6072169A JP 58181415 A JP58181415 A JP 58181415A JP 18141583 A JP18141583 A JP 18141583A JP S6072169 A JPS6072169 A JP S6072169A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- film
- substrate
- power generating
- sides
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M6/42—Grouping of primary cells into batteries
- H01M6/46—Grouping of primary cells into batteries of flat cells
-
- 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
Landscapes
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Primary Cells (AREA)
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】
かつ高い放電電圧を有する固体電解質電池を提供するこ
とを目的とする。
とを目的とする。
従来、基板上に発電要素を形成する固体電解質電池にお
いては、基板の片面にのみ発電要素が形成されているた
め、電池の厚み中に占める基板の厚みが大きく、放電電
圧を高くする目的で電池を複数個積層すると基板のため
に厚みが大きくなり、薄形電池としての特色が出せない
という欠点があった・ 本発明は上述した従来技術の欠点を解消するもので、上
面と下面とが電気的に絶縁された一枚の基板の上下両面
に正極、固体電解質層および負極からなる発電要素を形
成し、これらの発電要素を直列に接続することによって
、薄形でかつ高い１」り電電圧を有する固体電解質電池
を提供したものである。
いては、基板の片面にのみ発電要素が形成されているた
め、電池の厚み中に占める基板の厚みが大きく、放電電
圧を高くする目的で電池を複数個積層すると基板のため
に厚みが大きくなり、薄形電池としての特色が出せない
という欠点があった・ 本発明は上述した従来技術の欠点を解消するもので、上
面と下面とが電気的に絶縁された一枚の基板の上下両面
に正極、固体電解質層および負極からなる発電要素を形
成し、これらの発電要素を直列に接続することによって
、薄形でかつ高い１」り電電圧を有する固体電解質電池
を提供したものである。
以下本発明の実施例を図面とともに説明する。
実施例１
厚さ０．１５ｍｍで１２ｍｍ Ｘ １２ｍｍの正方形Ｉ
Ｑガラス基板１にアルミニウム蒸着により導電性膜２を
第１図に示すようにガラス基板１のー（ＩＩＭＩで上面
から−１・面に跨るように形成した。
Ｑガラス基板１にアルミニウム蒸着により導電性膜２を
第１図に示すようにガラス基板１のー（ＩＩＭＩで上面
から−１・面に跨るように形成した。
つぎに該ガラス基板１の両面にＴ ｉ Ｃ］ ４、Ｈ２
Ｓガスをアルゴンガスをキャリアーとしてケミカルヘー
バーディポジション法（以下、ＣＶＤ法という）により
厚さ約２０μｍの二硫化チタン膜よりなる正極３を形成
した。その際、二硫化チタン膜はガラス基板１の下面側
では前記導電性膜２にその一部がかかるようにし、ガラ
ス基板１の上面［１１１１では導電性膜２と接触しない
ようにした。ついでＬｉ２ＯとＬｉ４Ｓｉ０４−Ｌｉ３
ＰＯ４をクーゲット材料としてスパッタ法により厚さ約
ＬＯｐｍのＬ ｉ４Ｓ １ｏ４−Ｌ ｉ３ ＰＯ４のア
モルファス膜よりなる固体電解質層４を両面に形成した
。
Ｓガスをアルゴンガスをキャリアーとしてケミカルヘー
バーディポジション法（以下、ＣＶＤ法という）により
厚さ約２０μｍの二硫化チタン膜よりなる正極３を形成
した。その際、二硫化チタン膜はガラス基板１の下面側
では前記導電性膜２にその一部がかかるようにし、ガラ
ス基板１の上面［１１１１では導電性膜２と接触しない
ようにした。ついでＬｉ２ＯとＬｉ４Ｓｉ０４−Ｌｉ３
ＰＯ４をクーゲット材料としてスパッタ法により厚さ約
ＬＯｐｍのＬ ｉ４Ｓ １ｏ４−Ｌ ｉ３ ＰＯ４のア
モルファス膜よりなる固体電解質層４を両面に形成した
。
その際、ガラス基板１の上面側では固体電解質層４によ
って正極３と導電性膜２とが隔離できるようにした。
って正極３と導電性膜２とが隔離できるようにした。
つぎに蒸着により厚さ約１０μｍのリチウム膜よりなる
負極５をガラス基板１の上面側ではその一部が前記導電
性膜２にかかるようにし、ガラス基板１の下面側では導
電性膜２に接触しないようにして両面に形成した。
負極５をガラス基板１の上面側ではその一部が前記導電
性膜２にかかるようにし、ガラス基板１の下面側では導
電性膜２に接触しないようにして両面に形成した。
上記のようにしてつくられた電池では導電性膜２の一方
の端部がガラス基板１の下面側に形成された発電要素の
正極３と接触し、他方の端部がガラス基板１の上面側に
形成された発電要素の負極５に接触しているので、ガラ
ス基板１の上面側ではＡ部、下面側ではＢ部で集電して
電気を取り出すことにより、ガラス基板１の上面側に形
成された発電要素と下面側に形成された発電要素とは直
列に接続される。
の端部がガラス基板１の下面側に形成された発電要素の
正極３と接触し、他方の端部がガラス基板１の上面側に
形成された発電要素の負極５に接触しているので、ガラ
ス基板１の上面側ではＡ部、下面側ではＢ部で集電して
電気を取り出すことにより、ガラス基板１の上面側に形
成された発電要素と下面側に形成された発電要素とは直
列に接続される。
この電池の２０°Ｃ１５μ八放電での放電特性を第３図
に曲線ａで示す。
に曲線ａで示す。
比較例１
第２図の１１で示す厚さ０．１５ｍｎ＋で１２ｍｍ Ｘ
１２ｍｍの正方形状のガラス基板の一方の面に実施例
１と同様にＣＶＤ法により二硫化チタン膜よりなる正極
１２を形成し、ついで実施例１と同様にしてＬｉ４Ｓｉ
０４−Ｌ ｉ３ ＰＯ４のアモルファス膜よりな７）固
体電解質層１３およびリチウム膜よりなる負極１／１を
形成して第２図に示すような固体電解質電池を製造した
。
１２ｍｍの正方形状のガラス基板の一方の面に実施例
１と同様にＣＶＤ法により二硫化チタン膜よりなる正極
１２を形成し、ついで実施例１と同様にしてＬｉ４Ｓｉ
０４−Ｌ ｉ３ ＰＯ４のアモルファス膜よりな７）固
体電解質層１３およびリチウム膜よりなる負極１／１を
形成して第２図に示すような固体電解質電池を製造した
。
この電池の２０°Ｃ１１０μ八放電での放電特性を第３
図に曲線すで示す。
図に曲線すで示す。
第３図に示すように、当然のことながら、比較例１の電
池は本発明の実施例１の電池に比べて放電電圧が低い。
池は本発明の実施例１の電池に比べて放電電圧が低い。
この比較例１の電池で実施例１の電池と同じ特性を得よ
うとすると、この電池を２個積層して直列に接続しなけ
ればならず、その結果、基板が電池内に２枚入ってその
ぶん厚みが増加するのを避けがたい。
うとすると、この電池を２個積層して直列に接続しなけ
ればならず、その結果、基板が電池内に２枚入ってその
ぶん厚みが増加するのを避けがたい。
上記実施例では発電要素の形成を気相法で行なったが、
これは気相法によると厚さの薄い発電要素を形成するの
が容易であり、電池の薄形化をはかるうえで好都合であ
るからである。また正極を二硫化チタン、負極をリチウ
ム、固体電解質層を１．１４Ｓｉ○４−Ｌ ｉ３ ＰＯ
４で形成したが、これは、それらの物質が気相法に適し
ているからである。また発電要素の形成に際して上記以
外の物質、たとえば負極形成に気相法の採用が可能なリ
チウム合金（リチウムとたとえばアルミニウム、カドミ
ウム、水銀、鉛などの金属との合金）を用いてもよいし
、また固体電解質層の形成に気相法の採用が可能なＬｉ
２０−ＺｒＯ２−３ｉ０２、ＬｉＴａＯ３、Ｌｉ４Ｇｅ
０４−Ｌｉ３ＶＯ４などを用いてもよいことはもちろん
である。
これは気相法によると厚さの薄い発電要素を形成するの
が容易であり、電池の薄形化をはかるうえで好都合であ
るからである。また正極を二硫化チタン、負極をリチウ
ム、固体電解質層を１．１４Ｓｉ○４−Ｌ ｉ３ ＰＯ
４で形成したが、これは、それらの物質が気相法に適し
ているからである。また発電要素の形成に際して上記以
外の物質、たとえば負極形成に気相法の採用が可能なリ
チウム合金（リチウムとたとえばアルミニウム、カドミ
ウム、水銀、鉛などの金属との合金）を用いてもよいし
、また固体電解質層の形成に気相法の採用が可能なＬｉ
２０−ＺｒＯ２−３ｉ０２、ＬｉＴａＯ３、Ｌｉ４Ｇｅ
０４−Ｌｉ３ＶＯ４などを用いてもよいことはもちろん
である。
また、上記実施例では、基板の上面および下面に形成し
た発電要素を直列接続するに際して、アルミニウム蒸着
による導電性膜を使用したが、そのようなアルミニウム
蒸着膜のみに限られるものではなく、たとえば導電ペー
ストや金属粉入りエポキシ接着剤、さらにはアルミニウ
ム以外の金属の蒸着膜などを用いてもよい。なお、正極
形成時のケミカルペーパーディポジションで用いるｔ（
２Ｓのため、前に形成しておいた導電性膜が腐食されて
導通がとれなくなるおそれがある場合には、正極形成後
に導電性膜を形成すればよい。
た発電要素を直列接続するに際して、アルミニウム蒸着
による導電性膜を使用したが、そのようなアルミニウム
蒸着膜のみに限られるものではなく、たとえば導電ペー
ストや金属粉入りエポキシ接着剤、さらにはアルミニウ
ム以外の金属の蒸着膜などを用いてもよい。なお、正極
形成時のケミカルペーパーディポジションで用いるｔ（
２Ｓのため、前に形成しておいた導電性膜が腐食されて
導通がとれなくなるおそれがある場合には、正極形成後
に導電性膜を形成すればよい。
そして、基板は上面と下面とが電気的に絶縁されておれ
ば、実施例で用いたようなガラス基板に限られることな
く、セラミック製の基板や、さらにはたとえばステンレ
ス鋼板などの金属板にポリイミド樹脂などで絶縁処理し
たものなども用いることができる。
ば、実施例で用いたようなガラス基板に限られることな
く、セラミック製の基板や、さらにはたとえばステンレ
ス鋼板などの金属板にポリイミド樹脂などで絶縁処理し
たものなども用いることができる。
また、固体電解質層が弗素に薄い場合には、第１図の０
部の段差のところで短絡する可能性が高いため、正極３
の末端部をポリイミド樹脂などで絶縁処理しておくのが
好ましい。
部の段差のところで短絡する可能性が高いため、正極３
の末端部をポリイミド樹脂などで絶縁処理しておくのが
好ましい。
以上説明したように、本発明では基板の両面に発電要素
を形成し、それらを直列接続する構成にしたから、薄い
電池でありながら、電圧を２倍に高くできる効果がある
。
を形成し、それらを直列接続する構成にしたから、薄い
電池でありながら、電圧を２倍に高くできる効果がある
。
第１図は本発明の固体電解質電池の一実施例を示す断面
図、第２図は従来の固体電解質電池を示す断面図である
。第３図は本発明の固体電解質電池と従来の固体電解質
電池の放電特性図である。
図、第２図は従来の固体電解質電池を示す断面図である
。第３図は本発明の固体電解質電池と従来の固体電解質
電池の放電特性図である。
Claims (3)
- （１）上面と下面が電気的に絶縁された基板の上下両面
に発電要素を形成し、該発電要素を直列に接続したこと
を特徴とする固体電解質電池。 - （２）発電要素が気相法で形成されたものである特許請
求の範囲第１項記載の固体電解質電池。 - （３）発電要素を構成する正極が二硫化チタン、負極が
リチウムまたはリチウム合金で、固体電解質がＬ ｉ４
Ｓ ｉ０４−Ｌ ｉ３ ＰＯ４、Ｌｉ２０−ＺｒＯ２
−３ｉ０２、Ｌ ｉ Ｔ ａ ０３およびＬ １ｃｅ０
４−Ｌ ｉ３ ＶＯ４よりなる群から選ばれた少なくと
も１種である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
固体電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181415A JPS6072169A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 固体電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181415A JPS6072169A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 固体電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6072169A true JPS6072169A (ja) | 1985-04-24 |
Family
ID=16100362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58181415A Pending JPS6072169A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 固体電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6072169A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12062818B2 (en) | 2018-07-20 | 2024-08-13 | Dyson Technology Limited | Energy storage device |
| US12142731B2 (en) | 2018-07-20 | 2024-11-12 | Dyson Technology Limited | Energy storage device |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58181415A patent/JPS6072169A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12062818B2 (en) | 2018-07-20 | 2024-08-13 | Dyson Technology Limited | Energy storage device |
| US12142731B2 (en) | 2018-07-20 | 2024-11-12 | Dyson Technology Limited | Energy storage device |
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