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リチウム電池及びその製造方法 新技術説明会

国内特許コード P09S000195
整理番号 465
掲載日 2009年5月15日
出願番号 特願2007-500424
登録番号 特許第4923261号
出願日 平成17年11月11日(2005.11.11)
登録日 平成24年2月17日(2012.2.17)
国際出願番号 JP2005020695
国際公開番号 WO2006080126
国際出願日 平成17年11月11日(2005.11.11)
国際公開日 平成18年8月3日(2006.8.3)
優先権データ
  • 特願2005-017638 (2005.1.26) JP
発明者
  • 小久見 善八
  • 入山 恭寿
  • 安部 武志
  • 矢田 千宏
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 リチウム電池及びその製造方法 新技術説明会
発明の概要

低コストで内部抵抗の小さい全固体型のリチウム電池及び組電池を提供する。
リチウムイオンを含むLi3.40.6Si0.44などの固体電解質(結晶でもガラスでも良い。)やLi-Ti-Al-P-O系ガラス固体電解質の表面にイオン衝撃、高電圧(たとえば400V程度)などを付与して表面を反応させることにより、固体電解質の表面に電極活物質を形成することを特徴とし、固体電解質とその少なくとも一方の側に連続的に形成された固体電解質分解生成物からなる電極活物質とを備えた電池となる。複数個を重ね合わせることにより組電池とすることも可能である。

従来技術、競合技術の概要


現在高性能電池として普及しているリチウム電池は、有機溶媒を含む液体電解質を用いている。これらの有機溶媒は、電極活物質の表面で酸化または還元による分解反応をおこすことが知られている。そして、この分解反応に起因して、電極活物質と電解質との界面に抵抗体層が形成される。この抵抗体層は、時間の経過とともにあるいは充放電反応の繰り返しによって非可逆的に増大し、電池抵抗を非可逆的に増大させる。その結果、電池性能が低下し、寿命が短くなる。また、可燃性の有機溶媒を用いている故に、安全対策に多大のコストがかかっている。



そこで、不燃性の固体のみで構成される電池を開発するべく、固体電解質を含む正負の電極活物質体間に固体電解質粉末を挟み、マイクロ波加熱した後に封入することを特徴とする全固体リチウム電池の製造方法(特許文献1)、及び正極と負極との間に酸化物系無機固体電解質を介在させ、電極活物質を酸化物ガラスで結着してなるリチウム電池(特許文献2)が提案されている。




【特許文献1】特開2000-251938号公報

【特許文献2】特開2001-126757号公報

産業上の利用分野


この発明は、固体電解質を用いたリチウム電池及びその製造方法に属する。

特許請求の範囲 【請求項1】 一般式Li4-xx1-x4(MはSi、Ti及びGeのいずれかであり、xは0より大きく1より小さい数である。)で表される化合物、又はLi-Ti-Al-P-O系ガラスセラミックスからなる固体電解質と、固体電解質の分解生成物からなり固体電解質の少なくとも一方の側に設けられた電極活物質とを備え、固体電解質及び電極活物質が、これらの相からなる遷移層を除く他物を介することなく連続していることを特徴とするリチウム電池。
【請求項2】 一般式Li4-xx1-x4(MはSi、Ti及びGeのいずれかであり、xは0より大きく1より小さい数である。)で表される化合物、又はLi-Ti-Al-P-O系ガラスセラミックスからなる固体電解質の表面を反応させて分解させることにより、固体電解質の表面に電極活物質を形成することを特徴とするリチウム電池の製造方法。
【請求項3】 前記反応を、前記固体電解質に対するイオン衝撃、高電圧印加、レーザー照射、ラジカル照射、電磁波照射、電子衝撃、熱衝撃、圧力衝撃、イオン交換、酸化還元及び浸炭のうちから選ばれる一種以上の手段により進行させる請求項に記載の製造方法。
【請求項4】 前記反応を、前記固体電解質に対する酸素イオン衝撃又は電圧印加に伴う酸化還元により進行させる請求項に記載の製造方法。
【請求項5】 請求項1に記載のリチウム電池が複数個直列に接続されていることを特徴とする組電
池。
産業区分
  • その他電子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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