JP2013041749A - Battery system - Google Patents
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Abstract
【課題】電解液電池を含み−30℃以下の低温においても始動し得る電池システムを提供する。
【解決手段】固体電解質が、式:LixMyPzS4[式中、MはGe、Sb、Si、C、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、VおよびNbから選ばれる元素であり、x、yおよびzは原子比を示し、x+my+5z=8(mはMの原子価である。)を満足する。]の組成を有し、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50未満である硫化物固体電解質を含む固体電池と、電解質として電解液を含む電解液電池とを組み合わせた電池システム。
【選択図】なしA battery system including an electrolyte battery and capable of starting even at a low temperature of −30 ° C. or lower is provided.
The solid electrolyte has the formula Li x M y P z S 4 [wherein M is from Ge, Sb, Si, C, Sn, B, Al, Ga, In, Ti, Zr, V and Nb. X, y, and z represent atomic ratios, and satisfy x + my + 5z = 8 (m is the valence of M). And a peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° in the X-ray diffraction measurement using CuKα ray, and the peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° diffraction intensity of the I a, the diffraction intensity of the peak position of 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° when the I B, sulfide value of I B / I a is less than 0.50 A battery system that combines a solid battery including a solid electrolyte and an electrolyte battery including an electrolyte as an electrolyte.
[Selection figure] None
Description
本発明は、電池システムに関し、さらに詳しくは電解液電池と特定の硫化物固体電解質を含む固体電池とを組み合わせることによって電解液電池が作動困難な低温においても始動し得る電池システムに関する。 The present invention relates to a battery system, and more particularly to a battery system that can be started even at a low temperature at which an electrolyte battery is difficult to operate by combining an electrolyte battery and a solid battery containing a specific sulfide solid electrolyte.
近年、電解液電池、例えば電解液リチウム電池は高電圧および高エネルギー密度を有することから多くの分野で使用されている。このため、電解液電池のさらなる性能向上が求められている。
電解液電池の性能に関連して、低温下での電解液の粘度上昇により電解液のイオン伝導度が低下するため、従来は電解液に混合溶媒を用いて特性の維持が図られてきた。しかし、混合溶媒による特性の維持には限界があり、低温下でのイオン伝導度の低下を抑制し得る技術の検討がされている。
一方、電解液を用いない固体電池が提案され、固体電池に用いられる固体電解質についても性能向上が必要であり、さまざまな検討がされている。
In recent years, electrolyte batteries, such as electrolyte lithium batteries, have been used in many fields because of their high voltage and high energy density. For this reason, the further performance improvement of an electrolyte battery is calculated | required.
In relation to the performance of the electrolyte battery, the ionic conductivity of the electrolyte solution decreases due to an increase in the viscosity of the electrolyte solution at a low temperature. Therefore, conventionally, a mixed solvent is used for the electrolyte solution to maintain the characteristics. However, there is a limit to the maintenance of characteristics by a mixed solvent, and a technique capable of suppressing a decrease in ionic conductivity at low temperatures has been studied.
On the other hand, a solid battery that does not use an electrolytic solution has been proposed, and the performance of the solid electrolyte used in the solid battery needs to be improved, and various studies have been made.
例えば、非特許文献1には、Li(4−x)Ge(1−x)PxS4の組成を有する結晶質のLiイオン伝導体である硫化物固体電解質が記載されている。そして、具体例として前記式においてx=0.75の時にLiイオン伝導度が最も高くなること、そしてそのLiイオン伝導は25℃において2.2x10−3S/cmであることが示されている。
For example, Non-Patent
また、特許文献1には、高温で機能する固体電池と低温で機能する電解液電池とを並列に接続した電源装置が記載されている。そして、具体例としてプロピレンカーボネートにリチウム塩を溶かした電解液を使用した電解液電池とポリエチレンオキサイドにリチウム塩を溶かした高分子固体電解質を使用した固体リチウム電池とを並列に接続した電源装置では、2つの固体電解質を並列に接続した電源装置では0℃で放電容量が大幅に低下するのに比べて電解液電池にほぼ等しく0℃未満の温度での放電容量が改善された結果が示されている。
さらに、特許文献2には、リチウム複合酸化物を活物質として含む正極と、黒鉛を活物質として含む負極と、電解質としてLiPF6を有機溶媒に溶解した電解液と、セパレーターとを備えた非水電解液リチウム二次電池において、有機溶媒として、エチレンカーボネート(x%)、ジメチルカーボネート(y%)およびエチルメチルカーボネート(z%)の割合(体積%)が、0≦x≦35、10≦y≦85、5≦z≦80である非水電解液リチウム二次電池の低温放電特性向上方法が記載されている。そして、具体例として電解液の組成比の選択によっては0℃でも放電容量が0V程度に低下し得ること、そして最適な組成比により−20℃で放電容量は約45%程度低下するものの−20℃〜80℃の温度範囲で動作し得る非水電解液リチウム二次電池が得られることが示されている。
Further,
しかし、これら公知の技術によれば、電解液電池を含み0℃以下の低温において始動し得る電池システムを得ることは困難であった。
従って、本発明の目的は、電解液電池を含み0℃以下の低温においても始動し得る電池システムを提供することである。
However, according to these known techniques, it has been difficult to obtain a battery system that includes an electrolyte battery and can be started at a low temperature of 0 ° C. or lower.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery system including an electrolyte battery and capable of starting even at a low temperature of 0 ° C. or lower.
本発明者等は、前記目的を達成することを目的として鋭意検討を行った結果、電解液に混合溶媒を用いることによりある程度の低温特性の向上は図り得るが、電解液の粘度低下に伴うイオン伝導度低下の本質的解決には至っていないことを見出し、さらに検討を行って本発明を完成した。
従って、本発明は、固体電解質が、式:LixMyPzS4[式中、MはGe、Sb、Si、C、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、VおよびNbから選ばれる元素であり、x、yおよびzは原子比を示し、x+my+5z=8(mはMの原子価である。)を満足する。]の組成を有し、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50未満である硫化物固体電解質を含む固体電池と、電解質として電解液を含む電解液電池とを組み合わせた電池システムに関する。
As a result of intensive studies aimed at achieving the above object, the present inventors have been able to improve the low temperature characteristics to some extent by using a mixed solvent in the electrolytic solution. The present inventors have found that the essential solution of the decrease in conductivity has not been reached, and have further studied to complete the present invention.
Therefore, the present invention provides a solid electrolyte having the formula Li x M y P z S 4 wherein M is Ge, Sb, Si, C, Sn, B, Al, Ga, In, Ti, Zr, V and It is an element selected from Nb, x, y, and z represent an atomic ratio, and satisfy x + my + 5z = 8 (m is the valence of M). And a peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° in the X-ray diffraction measurement using CuKα ray, and the peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° diffraction intensity of the I a, the diffraction intensity of the peak position of 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° when the I B, sulfide value of I B / I a is less than 0.50 The present invention relates to a battery system in which a solid battery including a solid electrolyte and an electrolyte battery including an electrolyte as an electrolyte are combined.
本発明によれば、電解液電池を含み0℃以下、例えば−30℃以下の低温において始動し得る電池システムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a battery system including an electrolyte battery and capable of starting at a low temperature of 0 ° C. or lower, for example, −30 ° C. or lower.
特に、本発明において、以下の実施態様を挙げることができる。
1)前記固体電池と前記電解液電池とが並列に接続されている前記電池システム。
2)前記固体電解質が、−30℃で5×10−4S/cm以上のLiイオン伝導度を有する前記電池システム。
3)前記固体電解質が、式:Li(4−a)M(1−a)PaS4[式中、MはGe、SiおよびCから選ばれる元素であり、aは0.4≦a≦0.8を満足する。]の組成を有する前記電池システム。
4)前記固体電池が、電解液電池を加熱するためにヒーターに接続されている前記電池システム。
In particular, in the present invention, the following embodiments can be mentioned.
1) The battery system in which the solid state battery and the electrolyte battery are connected in parallel.
2) The battery system, wherein the solid electrolyte has a Li ion conductivity of 5 × 10 −4 S / cm or more at −30 ° C.
3) The solid electrolyte has the formula Li (4-a) M (1-a) P a S 4 [wherein M is an element selected from Ge, Si and C, and a is 0.4 ≦ a ≦ 0.8 is satisfied. ] The battery system having the composition
4) The battery system in which the solid state battery is connected to a heater for heating the electrolyte battery.
本発明においては、固体電解質が、式:LixMyPzS4[式中、MはGe、Sb、Si、C、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、VおよびNbから選ばれる元素であり、x、yおよびzは原子比を示し、x+my+5z=8(mはMの原子価である。)を満足する。]の組成を有し、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50未満である硫化物固体電解質を含む固体電池と、電解質として電解液を含む電解液電池とを組み合わせた電池システムであることが必要であり、これによって前記固体電解質が0℃以下、例えば−30℃以下の低温において高いLiイオン伝導度を有すことによって、組合せた電池全体として0℃以下、例えば−30℃以下の低温において始動し得る。 In the present invention, the solid electrolyte has the formula Li x M y P z S 4 [wherein M is Ge, Sb, Si, C, Sn, B, Al, Ga, In, Ti, Zr, V, and Nb. X, y, and z represent an atomic ratio, and satisfy x + my + 5z = 8 (m is the valence of M). And a peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° in the X-ray diffraction measurement using CuKα ray, and the peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° diffraction intensity of the I a, the diffraction intensity of the peak position of 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° when the I B, sulfide value of I B / I a is less than 0.50 The battery system needs to be a combination of a solid battery containing a solid electrolyte and an electrolyte battery containing an electrolyte as an electrolyte, whereby the solid electrolyte is high at a low temperature of 0 ° C. or lower, for example, −30 ° C. or lower. By having Li ion conductivity, the combined battery as a whole can be started at a low temperature of 0 ° C. or lower, for example, −30 ° C. or lower.
以下、図1〜図5を参照して本発明の実施の形態を詳説する。
本発明の実施態様の電池システム1は、図1に示すように、本発明における固体電解質を含む固体電池2と、電解質として電解液を含む電解液電池3とが並列に接続され、前記電解液電池3に備えられた温度デンサ4によって検出された電解液電池の温度が電池ECS5に送られて、予めインプットされた電解液の温度とイオン伝導度との関係から前記電解液電池3の温度を上昇させる必要があると判断される場合は、電解液電池3を電池ECS5からの指示に基いて熱6を加えて暖気させるために前記固体電解質を含む固体電池7がヒーター8に接続されている。
図1においては電解液電池と固体電池とは並列に接続されているが、直列に接続されていてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
In FIG. 1, the electrolyte battery and the solid battery are connected in parallel, but may be connected in series.
図1においては、電解液電池は1つのみが図示されているが、電解液電池の個数は任意の複数個であり得て、複数個の電解液電池を並列又は直列に接続して用い得る。
前記実施態様の電池システムによれば、低温環境下、例えば0℃以下、例えば−30℃以下であっても、本発明における固体電池に含まれる固体電解質のLiイオン伝導度が高いので、低温下で電解液電池の温度が上昇して始動し得る温度に達したと判断されるまで固体電池のみで放電し、電解液電池の温度が上昇したら電解液電池と固体電池とで放電し得る。
なお、電解液電池の温度が上昇した場合、ECSからの指示によって固体電池6と接続されたヒーター7による電解液電池の暖気は止められる。
Although only one electrolyte battery is shown in FIG. 1, the number of electrolyte batteries can be any number, and a plurality of electrolyte batteries can be connected in parallel or in series. .
According to the battery system of the above embodiment, the Li ion conductivity of the solid electrolyte contained in the solid battery in the present invention is high even under a low temperature environment, for example, 0 ° C. or lower, for example −30 ° C. or lower. Thus, it is possible to discharge only with the solid battery until it is determined that the temperature of the electrolyte battery has risen to reach a temperature that can be started, and when the temperature of the electrolyte battery rises, the battery can be discharged with the electrolyte battery and the solid battery.
When the temperature of the electrolyte battery rises, warming of the electrolyte battery by the
本発明の実施態様の電池システムにおける固体電池に用いられる固体電解質は、式:LixMyPzS4[式中、MはGe、Sb、Si、C、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、VおよびNbから選ばれる元素であり、x、yおよびzは原子比を示し、x+my+5z=8(mはMの原子価である。)を満足する。]の組成を有し、且つ、図2に示すように、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50未満である硫化物固体電解質である。
そして、前記の硫化物固体電解質は、Liイオン伝導度が、好適には−30℃において10−3S/cm以上であり、−70℃において10−4S/cm以上であり得る。
従って、前記固体電解質を適用した固体電池は−70℃以上で使用し得る。
The solid electrolyte used for the solid state battery in the battery system according to the embodiment of the present invention has the formula: Li x M y P z S 4 [wherein, M is Ge, Sb, Si, C, Sn, B, Al, Ga, It is an element selected from In, Ti, Zr, V and Nb, x, y and z represent atomic ratios, and satisfy x + my + 5z = 8 (m is the valence of M). And a peak at a position of 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° in the X-ray diffraction measurement using CuKα ray as shown in FIG. The value of I B / I A when the diffraction intensity of the peak at 58 ° ± 0.50 ° is I A and the diffraction intensity of the peak at 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° is I B. Is a sulfide solid electrolyte in which is less than 0.50.
The sulfide solid electrolyte may have a Li ion conductivity of preferably 10 −3 S / cm or more at −30 ° C. and 10 −4 S / cm or more at −70 ° C.
Therefore, the solid battery to which the solid electrolyte is applied can be used at −70 ° C. or higher.
これに対して、従来公知の硫化物固体電解質は、前記式で示される組成を有するものであっても、図3に示すように、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50以上である固体電解質である。
そして、前記従来公知の硫化物固体電解質は、Liイオン伝導度が、室温においては10−3S/cm以上であるが、−73℃における値は測定されていないが、曲線の傾きから10−7S/cm以下であり得る。
On the other hand, even if the conventionally known sulfide solid electrolyte has the composition represented by the above formula, as shown in FIG. 3, 2θ = 29.58 in the X-ray diffraction measurement using CuKα ray. ° has a peak at the position of ± 0.50 °, the diffraction intensity of the peak of the 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° and I a, the position of 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° the diffraction intensity of the peak when the I B, the value of I B / I a is a solid electrolyte is 0.50 or more.
The above conventional sulfide solid electrolyte, Li ion conductivity, but is 10 -3 S / cm or more at room temperature, but the value at -73 ° C. is not measured, 10 from the slope of the curve - It can be 7 S / cm or less.
本発明における前記の固体電解質として、好適には式:Li(4−a)M(1−a)PaS4[式中、MはGe、SiおよびCから選ばれる元素であり、xは0.4≦a≦0.8を満足する。]の組成を有し、且つ、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50未満である硫化物固体電解質が挙げられ、好適には前記式において0.4≦aを満たすもの、特に0.5≦aを満たすものが好ましく、また、a≦0.8を満たすものが好ましい。 The solid electrolyte in the present invention is preferably represented by the formula: Li (4-a) M (1-a) P a S 4 [wherein M is an element selected from Ge, Si and C, and x is 0.4 ≦ a ≦ 0.8 is satisfied. And has a peak at a position of 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° in X-ray diffraction measurement using CuKα ray, and the above 2θ = 29.58 ° ± 0.50 °. The value of I B / I A is less than 0.50 where the diffraction intensity of the peak at IA is I A and the diffraction intensity of the peak at 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° is I B. Examples thereof include sulfide solid electrolytes, preferably those satisfying 0.4 ≦ a in the above formula, particularly those satisfying 0.5 ≦ a, and those satisfying a ≦ 0.8 are preferable.
前記の硫化物固定電解質の製造方法を、前記式:Li(4−a)M(1−a)PaS4においてM=Geの場合について説明する。
Li2S、P2S5およびGeS2を不活性ガス雰囲気下で混合し、得られた混合物を真空下に固相反応により結晶質材料を得て、得られた結晶質材料をミルで混合、粉砕した後、400〜700℃程度の温度で加熱することによって得ることができる。
前記式Li(4−a)Ge(1−a)PaS4においてxを前記好適な範囲とするために、前記3種の化合物の割合(モル比)を適宜選択し得る。
The method for producing the sulfide fixed electrolyte will be described for the case where M = Ge in the formula: Li (4-a) M (1-a) P a S 4 .
Li 2 S, P 2 S 5 and GeS 2 are mixed in an inert gas atmosphere, and the resulting mixture is subjected to a solid phase reaction under vacuum to obtain a crystalline material, and the obtained crystalline material is mixed in a mill After pulverization, it can be obtained by heating at a temperature of about 400 to 700 ° C.
In the formula Li (4-a) Ge (1-a) P a S 4 , the ratio (molar ratio) of the three kinds of compounds can be appropriately selected so that x is in the preferred range.
前記の製造方法において、結晶質材料を粉砕した後、再度加熱する工程を加えることによって、前記結晶質材料の結晶性をさらに高めることが可能となり、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=29.58°±0.50°の位置にピークを有し、前記2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとした場合に、IB/IAの値が0.50未満である硫化物固体電解質を得ることができる。 In the manufacturing method, by adding a step of heating again after pulverizing the crystalline material, it becomes possible to further increase the crystallinity of the crystalline material, and 2θ = in X-ray diffraction measurement using CuKα rays. It has a peak at the position of 29.58 ° ± 0.50 °, the diffraction intensity of the peak of the 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° and I a, 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° A sulfide solid electrolyte having a value of I B / I A of less than 0.50 can be obtained when the diffraction intensity of the peak at the position of I is I B.
前記の製造方法を適用し、M=Sb、Si、C、Sn、B、Al、Ga、In、Ti、Zr、V又はNbである場合も同様にして本発明における硫化物固定電解質を得ることができる。すなわち、各元素の原子価を考慮して前記式Li(4−a)M(1−a)PaS4において0.4≦a、特に0.5≦aを満たし、また、a≦0.8を満たすLi2S、P2S5および各元素の硫化物からこれらの元素を含む硫化物固体電解質を得ることができる。 Applying the above production method, the sulfide-fixed electrolyte in the present invention is obtained in the same manner when M = Sb, Si, C, Sn, B, Al, Ga, In, Ti, Zr, V, or Nb. Can do. That is, considering the valence of each element, 0.4 ≦ a, particularly 0.5 ≦ a is satisfied in the formula Li (4-a) M (1-a) P a S 4 , and a ≦ 0 And a sulfide solid electrolyte containing these elements can be obtained from Li 2 S, P 2 S 5 and sulfides of each element satisfying.
本発明における前記固体電解質は、図4に示すように、室温において、従来公知の固体電解質であるLi7P3S11、αLi3PS4、βLi3PS4、γLi3PS4と比較して10〜1000倍程度の拡散係数を有し、0℃以下、例えば−30℃以下の低温においてこれらの材料に比べて低温特性が極めて良いことが理解される。
また、図5に示すように、従来公知の固体電解質は室温以上の温度では比較的高いLiイオン伝導度を示すが、温度の低下とともにLiイオン伝導度が大幅に低下すること、これに比べて本発明における固体電解質は0℃以下、例えば−30℃以下、特に−73℃の低い温度においても比較的高いLiイオン伝導度を維持していることが理解される。
As shown in FIG. 4, the solid electrolyte in the present invention is compared with Li 7 P 3 S 11 , αLi 3 PS 4 , βLi 3 PS 4 , and γLi 3 PS 4 which are conventionally known solid electrolytes at room temperature. It is understood that the diffusion coefficient is about 10 to 1000 times, and the low temperature characteristics are very good as compared with these materials at a low temperature of 0 ° C. or lower, for example, −30 ° C. or lower.
In addition, as shown in FIG. 5, a conventionally known solid electrolyte exhibits a relatively high Li ion conductivity at a temperature of room temperature or higher, but the Li ion conductivity decreases significantly as the temperature decreases, compared to this. It is understood that the solid electrolyte in the present invention maintains a relatively high Li ion conductivity even at a low temperature of 0 ° C. or lower, such as −30 ° C. or lower, particularly −73 ° C.
また、図5から、従来の電解液の一例であるエチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネートの混合溶媒を含む電解液では、温度低下に伴い、粘度上昇、凍結などの影響で−30℃付近からLiイオン伝導度極端に低下することが理解される。電解液の場合、Liイオンの対イオンも同時に動くことから実際のLiイオンの動く量は図5に示す量の半分である。図5では1種類の電解液について示されているが、他の電解液についても同様の現象が起こり得る。 Further, from FIG. 5, in an electrolytic solution containing a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate, which is an example of a conventional electrolytic solution, Li ion conductivity from around −30 ° C. due to an increase in viscosity, freezing, etc. as the temperature decreases. It is understood that it falls extremely. In the case of the electrolytic solution, since the counter ion of Li ion also moves simultaneously, the actual amount of Li ion movement is half of the amount shown in FIG. Although one type of electrolytic solution is shown in FIG. 5, the same phenomenon can occur with other electrolytic solutions.
これに対して、本発明における固体電解質は、温度が低下しても高いLiイオン伝導度を有し、且つ移動するのはLiイオンのみであり得るので、Liイオン伝導度が電解液と同じ場合でも、正味の電荷移動量は倍に相当し得る。 On the other hand, the solid electrolyte in the present invention has high Li ion conductivity even when the temperature is lowered, and only Li ions can move, so the Li ion conductivity is the same as the electrolyte. However, the net charge transfer can be doubled.
本発明の電池システムにおける前記固体電池は、主要な構成材としての正極、本発明における固体電解質および負極から構成される。
前記正極は、正極集電体に積層された正極活物質を含む正極形成用材料層を有し得る。
前記正極集電体は、例えば、アルミニウム、ニッケル又はステンレスなどの金属材料によって構成され得る。
The solid state battery in the battery system of the present invention includes a positive electrode as a main constituent material, and a solid electrolyte and a negative electrode in the present invention.
The positive electrode may have a positive electrode forming material layer including a positive electrode active material laminated on a positive electrode current collector.
The positive electrode current collector can be made of, for example, a metal material such as aluminum, nickel, or stainless steel.
前記の正極を形成するために用いられる正極形成用材料としては、一般的な固体電池における正極に用いられるものと同様とすることができ、例えば、少なくとも正極活物質を有し、通常はさらに固体電解質、必要に応じてさらにLiイオン伝導性向上材、バインダーを有する正極合剤とすることができる。
前記正極活物質としては、特に制限はなく、例えばLiCoO2、LiMn2O4、Li2NiMn3O8、LiVO2、LiCrO2、LiFePO4、LiCoPO4、LiNiO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等を挙げることができ、なかでもLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiCoO2が好適に挙げられる。
前記固体電解質としては、前述の固体電解質が挙げられる。
The positive electrode forming material used to form the positive electrode can be the same as that used for a positive electrode in a general solid battery, for example, at least a positive electrode active material, and usually a solid material. It can be set as the positive electrode mixture which has electrolyte, a Li ion conductivity improvement material, and a binder further as needed.
As the positive electrode active material is not particularly limited, for example LiCoO 2, LiMn 2 O 4, Li 2 NiMn 3
Examples of the solid electrolyte include the solid electrolytes described above.
前記Liイオン伝導性向上材としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック又はケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレン等を単独で又は2種以上を組み合わせた炭素材料を挙げることができる。
前記バインダーとしては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェンスチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)などの高分子材料が挙げられる。
Examples of the Li ion conductivity improver include carbon materials such as carbon black, acetylene black or ketjen black, carbon nanotubes, carbon nanofibers, fullerenes, etc., alone or in combination.
Examples of the binder include polymer materials such as polyaniline, polythiophene styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylate, and polyvinylidene fluoride (PVdF).
固体電解質層の膜厚としては、短絡することなく所望のエネルギー密度を有するものとすることができるものであれば良く、例えば0.1μm〜100μmの範囲内であり、なかでも0.1μm〜50μmの範囲内の薄層であることが好ましい。また、上記固体電解質層の形成方法としては、例えば、粉末の固体電解質を一軸圧縮成形する方法等を挙げることができる。 The thickness of the solid electrolyte layer is not particularly limited as long as it can have a desired energy density without being short-circuited. For example, it is in the range of 0.1 μm to 100 μm, and in particular, 0.1 μm to 50 μm. It is preferable that it is a thin layer within the range. Examples of the method of forming the solid electrolyte layer include a method of uniaxial compression molding of a powdered solid electrolyte.
前記負極は、前記正極が形成されていない固体電解質層の表面に形成され得る。
このような負極を形成するために用いられる負極形成用材料としては、例えば、少なくとも負極活物質を有し、通常はさらに固体電解質が含有され、必要に応じてさらにバインダー、導電化材およびLiイオン伝導性向上材を有する負極合剤とすることができる。
The negative electrode may be formed on a surface of a solid electrolyte layer where the positive electrode is not formed.
As a negative electrode forming material used for forming such a negative electrode, for example, it has at least a negative electrode active material, usually further contains a solid electrolyte, and further contains a binder, a conductive material, and Li ions as necessary. It can be set as the negative mix which has a conductivity improving material.
前記負極活物質としては、特に制限はなく、例えば金属系活物質およびカーボン系活物質を挙げることができる。前記金属系活物質としては、例えばIn、Al、Si、Sn等を挙げることができる。また、前記金属系活物質は、Li4Ti5O12等の無機酸化物系活物質であっても良い。一方、カーボン系活物質としては、例えば黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、グラファイト、例えば高配向性グラファイト(HOPG)、ハードカーボンおよびソフトカーボン等を挙げることができる。中でも特に、黒鉛粒子を好適に挙げられる。黒鉛粒子(例えばグラファイト)は、電荷担体としてのリチウムイオンを好適に吸蔵することができるため導電性に優れる。 There is no restriction | limiting in particular as said negative electrode active material, For example, a metal type active material and a carbon type active material can be mentioned. Examples of the metal active material include In, Al, Si, and Sn. The metal active material may be an inorganic oxide active material such as Li 4 Ti 5 O 12 . On the other hand, examples of the carbon-based active material include graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), graphite such as highly oriented graphite (HOPG), hard carbon, and soft carbon. Of these, graphite particles are particularly preferred. Graphite particles (eg, graphite) are excellent in conductivity because they can suitably occlude lithium ions as charge carriers.
前記バインダーとしては、一般的なリチウムイオン二次電池の負極に使用されるバインダーと同様のものであり得て、前記の正極の構成要素におけるバインダーとして機能し得る各種のポリマー材料を好適に挙げられる。
前記導電化材としては、炭素材料、リチウムと合金化し難い金属、導電性高分子材料等が挙げられ、炭素材料が好適である。前記炭素材料としては、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレン等を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、Liイオン伝導性向上材としては、上述した正極形成用材料に用いられる材料と同様のものが挙げられる。
The binder may be the same as the binder used in the negative electrode of a general lithium ion secondary battery, and various polymer materials that can function as a binder in the positive electrode component are preferably exemplified. .
Examples of the conductive material include carbon materials, metals that are difficult to alloy with lithium, conductive polymer materials, and the like, and carbon materials are preferred. As the carbon material, graphite, carbon black, carbon nanotube, carbon nanofiber, fullerene and the like can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the Li ion conductivity improving material include the same materials as those used for the positive electrode forming material described above.
前記負極には通常負極集電体が積層されている。
前記負極集電体としては、銅、または銅を主成分とする合金が挙げられる。負極集電体の形状は、固体電池の形状等に応じて異なり得るため特に制限はなく、棒状、板状、シート状、箔状、メッシュ状等の種々の形態であり得る。車両搭載用高出力電源として用いられる固体電池の負極の集電体としては、厚さが5〜100μm程度の銅箔が好適に用いられる。
The negative electrode is usually laminated with a negative electrode current collector.
Examples of the negative electrode current collector include copper or an alloy containing copper as a main component. The shape of the negative electrode current collector is not particularly limited because it can vary depending on the shape of the solid state battery, and may be various forms such as a rod shape, a plate shape, a sheet shape, a foil shape, and a mesh shape. A copper foil having a thickness of about 5 to 100 μm is suitably used as the negative electrode current collector of the solid battery used as a high output power source for mounting on vehicles.
本発明における固体電池は、主要構成材として正極と固体電解質層と負極とが積層された発電要素を有するものであるが、通常、前記発電要素および集電体を含む単電池の周囲を覆う外装体、取り出し電極を有するものであり得る。 The solid battery according to the present invention has a power generation element in which a positive electrode, a solid electrolyte layer, and a negative electrode are laminated as main constituents. Usually, an exterior covering the periphery of a unit cell including the power generation element and a current collector. The body may have an extraction electrode.
前記外装体としては、前記固体単電池の周囲を覆うことができるものであれば特に限定するものではない。
前記外装体の材料としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂等、セラミック等が挙げられる。
前記取り出し電極としては、導電性を有するものからなるものであれば良く、全固体電池に一般的に用いられるものと同様とすることができる。
このような取り出し電極の材料としては、具体的には、ステンレス(SUS)等を挙げることができる。
また、形状としては、箔状およびリード状等を挙げることができる。
The exterior body is not particularly limited as long as it can cover the periphery of the solid unit cell.
The material of the exterior body is not particularly limited as long as it has insulating properties, and examples thereof include epoxy resins, polybutadiene resins, and the like.
The take-out electrode may be any electrode that has conductivity, and may be the same as that generally used for all-solid-state batteries.
Specific examples of the material for such an extraction electrode include stainless steel (SUS).
Examples of the shape include a foil shape and a lead shape.
固体電池の形状としては、例えば、コイン型、ラミネート型、円筒型および角型等を挙げることができる。
また、本発明の固体電池の製造方法は、本発明における固体電解質を用いることを除いては一般的な固体電池の製造方法と同様の方法を用いることができる。例えば、正極層を構成する材料、固体電解質層を構成する材料、および負極層を構成する材料を順次プレスすることにより本発明における固体電池を製造し得る。
Examples of the shape of the solid battery include a coin type, a laminate type, a cylindrical type, and a square type.
Moreover, the manufacturing method of the solid battery of this invention can use the method similar to the manufacturing method of a general solid battery except using the solid electrolyte in this invention. For example, the solid battery in the present invention can be manufactured by sequentially pressing the material constituting the positive electrode layer, the material constituting the solid electrolyte layer, and the material constituting the negative electrode layer.
本発明における電解質として電解液を含む電解液電池としては、任意の電解液電池、例えば公知の電解液電池を用い得る。
本発明により、本発明における固体電解質として前記硫化物固体電解質を含む固体電池と、電解質として電解液を含む電解液電池とを組み合わせた電池システムとすることによって、電解液電池を含み−30℃以下の低温において始動し得る。
As an electrolyte battery containing an electrolyte as an electrolyte in the present invention, any electrolyte battery, for example, a known electrolyte battery can be used.
According to the present invention, a battery system comprising a solid battery containing the sulfide solid electrolyte as a solid electrolyte in the present invention and an electrolyte battery containing an electrolyte as an electrolyte includes an electrolyte battery at -30 ° C or lower. Can be started at low temperatures.
以下、本発明の実施例を示す。
以下の実施例は単に説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
なお、以下の各例において電解質の物性測定は以下に示す方法によって行った。なお、以下の測定方法および測定装置は例示であって当業者が同等と考える測定方法法および測定装置も同様に用い得る。
1)X線回折測定方法
任意に選択された固体電解質についてCuKα線を用いて、以下の装置を用いて測定を行った。
線回折測定装置:リガク社、MiniFlexII
2)拡散係数の測定方法:7Li試料中の6Liの拡散を中性子ラジオグラフィーで測定することができる。
Examples of the present invention will be described below.
The following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the invention.
In each of the following examples, the physical properties of the electrolyte were measured by the following methods. Note that the following measurement methods and measurement devices are examples, and measurement methods and measurement devices that are considered equivalent by those skilled in the art can be used as well.
1) X-ray diffraction measurement method The solid electrolyte arbitrarily selected was measured using CuKα rays using the following apparatus.
Line diffraction measurement device: Rigaku Corporation, MiniFlex II
2) Diffusion coefficient measurement method: 6 Li diffusion in a 7 Li sample can be measured by neutron radiography.
3)Liイオン伝導度の測定:
アルゴン雰囲気のグローブボックス内で、試料の適量を秤量し、ポリエチレンテレフタレート管(内径:10mm、外径:30mm、高さ:20mm)に入れ、上下から炭素工具鋼S45Cアンビル粉末成型治具で挟んだ。次に、一軸プレス機を用いてプレス(110MPa)し、直径10mmのペレットを成型した。次いで、ペレットの両面に、金粉末を約15mgずつ乗せて、均一にペレット表面に堆積し、プレス(550MPa)して成型し、ペレットをアルゴン雰囲気を維持できる密閉式電気化学セルに入れた。
得られたペレットを用いて、周波数応答解析装置FRA(Frequency Response Analyzer)として、ソーラトロン社製のインピーダンス・ゲインフェーズアナライザー(solartron 1260)を用い、交流電圧〜、周波数範囲、積算時間0.2秒、温度:100〜−73℃の範囲で、高周波領域から測定を開始した。測定ソフトにはZplotを用い、解析ソフトにはZviewを用いて測定を行った。
3) Measurement of Li ion conductivity:
In a glove box in an argon atmosphere, an appropriate amount of the sample was weighed, put into a polyethylene terephthalate tube (inner diameter: 10 mm, outer diameter: 30 mm, height: 20 mm), and sandwiched between carbon tool steel S45C anvil powder molding jigs from above and below. . Next, it pressed (110 Mpa) using the uniaxial press, and the pellet with a diameter of 10 mm was shape | molded. Subsequently, about 15 mg of gold powder was placed on both sides of the pellet, uniformly deposited on the surface of the pellet, pressed and molded by pressing (550 MPa), and the pellet was placed in a sealed electrochemical cell capable of maintaining an argon atmosphere.
Using the obtained pellet, as a frequency response analyzer FRA (Frequency Response Analyzer), using an impedance / gain phase analyzer (solartron 1260) manufactured by Solartron, AC voltage ~, frequency range, integration time 0.2 seconds, Temperature: Measurement was started from the high frequency region in the range of 100 to -73 ° C. The measurement was performed using Zplot as the measurement software and Zview as the analysis software.
実施例1
1)固体電解質の合成
Li2S(日本化学工業社)とP2S5(アルドリッチ社)とGeS2(高純度化学研究所)とを出発原料とし、式:Li(4−x)M(1−x)PxS4においてx=2/3となる割合で各成分を秤量し、真空下に固相反応により結晶質材料を得て、得られた結晶質材料をミルで混合、粉砕した後、550℃で8時間加熱することによって硫化物固体電解質(形状:粉末)を得た。
Example 1
1) Synthesis of solid electrolyte Li 2 S (Nippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.), P 2 S 5 (Aldrich Co., Ltd.) and GeS 2 (High Purity Chemical Research Laboratory) are used as starting materials, and the formula: Li (4-x) M ( 1-x) Each component is weighed at a ratio of x = 2/3 in P x S 4 to obtain a crystalline material by a solid phase reaction under vacuum, and the obtained crystalline material is mixed and pulverized by a mill Then, a sulfide solid electrolyte (shape: powder) was obtained by heating at 550 ° C. for 8 hours.
得られた固体電解質についてCuKα線を用いたX線回折測定を行った。
2θ=29.58°±0.50°のピークの回折強度をIAとし、2θ=27.33°±0.50°の位置のピークの回折強度をIBとして、IB/IA=0であった。
また、室温(25℃)でのLiイオン伝導度=1.2x10−2S/cmであった。
また、100〜−73℃でのLiイオン伝導度の温度依存性を図5に示す。
X-ray diffraction measurement using CuKα rays was performed on the obtained solid electrolyte.
Assuming that the diffraction intensity of the peak at 2θ = 29.58 ° ± 0.50 ° is I A and the diffraction intensity of the peak at the position of 2θ = 27.33 ° ± 0.50 ° is I B , I B / I A = 0.
Moreover, Li ion conductivity at room temperature (25 ° C.) = 1.2 × 10 −2 S / cm.
Moreover, the temperature dependence of Li ion conductivity in 100-73 degreeC is shown in FIG.
2)全固体電池の作製
正極合剤
LiNbO3でコートしたLiCoO2(戸田工業社)と、上記固体電解質とを質量比で70:30に秤量し、試験管ミキサーにより混合し、正極合剤を作製した。
負極合剤
Li4Ti5O12と上記固体電解質とアセチレンブラック(電気化学工業社)とを27.3:63.6:9.1の質量比で秤量し、メノウ混合し、負極合剤を作製した。
電池
上記固体電解質を65mg取り、マコール製のシリンダー中に入れ、両端を1ton/cm2でプレスし、電解質層を形成した。次に、上記正極合剤を16mg取り、電解質層の上に入れ1ton/cm2でプレスした。次に、上記負極合剤を40mg取り、上記電解質層の正極とは反対側に入れ4ton/cm2でプレスして全固体電池を作製した。
電池の両端をSUS製のピンではさみ、集電体とした。
2) Production of all-solid-state battery Positive electrode mixture LiCoO 2 (Toda Kogyo Co., Ltd.) coated with LiNbO 3 and the above solid electrolyte were weighed in a mass ratio of 70:30, mixed by a test tube mixer, and the positive electrode mixture was mixed. Produced.
Negative electrode mixture Li 4 Ti 5 O 12 , the above solid electrolyte, and acetylene black (Electrochemical Co., Ltd.) were weighed in a mass ratio of 27.3: 63.6: 9.1, mixed with agate, and the negative electrode mixture was mixed. Produced.
Battery 65 mg of the above solid electrolyte was taken and placed in a cylinder made by Macor, and both ends were pressed at 1 ton / cm 2 to form an electrolyte layer. Next, 16 mg of the positive electrode mixture was taken, placed on the electrolyte layer, and pressed at 1 ton / cm 2 . Next, 40 mg of the negative electrode mixture was taken, put on the opposite side of the electrolyte layer from the positive electrode, and pressed at 4 ton / cm 2 to produce an all-solid battery.
Both ends of the battery were sandwiched with SUS pins to form a current collector.
比較例1
Li2S(日本化学工業)、P2S5(アルドリッチ)を75:25のモル比で秤量しメノウ混合した後、ジルコニア製のポット(45mL)に1g取り、ZrO2ボール(φ10を10個)にて遊星型ボールミル(フリッチュP7)により370rpm、40時間処理し、固体電解質である75Li2S−25P2S5ガラスを得た。この電解質のイオン伝導度は室温で4x10−4S/cmであった。
電解質を75Li2S−25P2S5に変えた他は実施例1と同様にして、全固体電池を作製した。
Comparative Example 1
Li 2 S (Nippon Kagaku Kogyo) and P 2 S 5 (Aldrich) were weighed in a molar ratio of 75:25 and mixed with agate, then 1 g was taken into a zirconia pot (45 mL), and ZrO 2 balls (10 φ10 pieces) were taken. ) At 370 rpm for 40 hours using a planetary ball mill (Fritch P7) to obtain 75Li 2 S-25P 2 S 5 glass as a solid electrolyte. The ionic conductivity of this electrolyte was 4 × 10 −4 S / cm at room temperature.
An all-solid battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolyte was changed to 75Li 2 S-25P 2 S 5 .
交流インピーダンスの測定
上記実施例1および比較例1で作製した全固体電池を充放電電装置(東陽テキニカ製)により2.6〜1Vの範囲で低電流充放電を1サイクル行い、その後、電流充電により2.6Vに調整した。
2.6Vに電圧調整後、電池の交流インピーダンスを測定することで電池の抵抗を、−30℃〜60℃の範囲で測定を行った。測定にはソーラトロン社製のインピーダンスゲインフェーズアナライザー(solatoron 1260)を用いた。
測定の度にガルバノスタティック(0.01mA/cm2)により低電流充電を行い、抵抗の電圧依存性を排した。
交流インピーダンス測定によりcole−coleプロットを得た。
得られた結果を図6に示す。
抵抗値としては、図6中のR1の値を採用した。
抵抗値R1の温度依存性を図7に示す。
図7から、イオン伝導度の高い固体電解質を用いた方が電池の抵抗が小さいことがわかる。また、低温においてもその抵抗値は小さく、イオン伝導に適した結晶構造を有する固体電解質を全固体電池に用いると、低温での出力の向上ができることが分った。
Measurement of AC impedance The all-solid-state battery produced in Example 1 and Comparative Example 1 was subjected to one cycle of low-current charge / discharge in the range of 2.6 to 1 V with a charge / discharge device (manufactured by Toyo Tekinica), and then charged with current. To 2.6V.
After adjusting the voltage to 2.6 V, the battery impedance was measured in the range of −30 ° C. to 60 ° C. by measuring the AC impedance of the battery. For measurement, an impedance gain phase analyzer (Solatron 1260) manufactured by Solartron was used.
At each measurement, low current charging was performed with galvanostatic (0.01 mA / cm 2 ) to eliminate the voltage dependence of resistance.
A coll-coll plot was obtained by AC impedance measurement.
The obtained result is shown in FIG.
As the resistance value, the value of R1 in FIG. 6 was adopted.
The temperature dependence of the resistance value R1 is shown in FIG.
FIG. 7 shows that the resistance of the battery is smaller when a solid electrolyte having higher ion conductivity is used. Moreover, the resistance value is small even at low temperatures, and it has been found that when a solid electrolyte having a crystal structure suitable for ion conduction is used in an all-solid battery, the output at low temperatures can be improved.
自己拡散係数Dと伝導度σ(Liイオン伝導度)との間には、以下のNernst−Einsteinの式で示される関係が成立することが知られている。
σ=[(fn(Ze)2)/(kBT)]D
[kB:ボルツバン定数、T:絶対温度、f:関係係数、n:キャリア濃度、Z:価数、e:電気素量、σ:伝導度、D:拡散係数]
上記式より、分子動力学計算手法を用いたシミュレーション結果が実験と整合する結果が得られた。
以上より、分子動力学計算手法を用いたシミュレーヨン結果が実験と整合する結果が得られた。また、構造を固定したモデルを用いていることから、伝導度には構造が深く関与していることが分かる。
It is known that the relationship represented by the following Nernst-Einstein equation is established between the self-diffusion coefficient D and the conductivity σ (Li ion conductivity).
σ = [(fn (Ze) 2 ) / (k B T)] D
[K B : Boltzban constant, T: absolute temperature, f: relationship coefficient, n: carrier concentration, Z: valence, e: elementary electric charge, σ: conductivity, D: diffusion coefficient]
From the above equation, the simulation result using the molecular dynamics calculation method was consistent with the experiment.
From the above, the simulation result using the molecular dynamics calculation method was consistent with the experiment. Moreover, since the model which fixed the structure is used, it turns out that a structure is deeply involved in conductivity.
比較例2〜18
1)公知の硫化物固体電解質の物性測定
従来公知の固体電解質であるLi7P3S11、αLi3PS4、βLi3PS4およびγLi3PS4と拡散係数の測定を行った。結果をまとめて図4に示す。
また、これらの25℃でのLiイオン伝導度を以下に示す。
Li7P3S11:3.2x10−3S/cm
βLi3PS4:5.0x10−4S/cm
γLi3PS4:3.0x10−7S/cm
得られた固体電解質について測定した1327〜−73℃での拡散係数を他の結果とともに図4に示す。
2)公知の電解質および電解液の伝導度の測定
公知の電解質および電解液の伝導度を測定した。結果をまとめて図5に示す。
Comparative Examples 2-18
1) Measurement of physical properties of known sulfide solid electrolyte Li 7 P 3 S 11 , αLi 3 PS 4 , βLi 3 PS 4, and γLi 3 PS 4 , which are conventionally known solid electrolytes, were measured for diffusion coefficients. The results are summarized in FIG.
The Li ion conductivity at 25 ° C. is shown below.
Li 7 P 3 S 11 : 3.2 × 10 −3 S / cm
βLi 3 PS 4 : 5.0 × 10 −4 S / cm
γLi 3 PS 4 : 3.0 × 10 −7 S / cm
The diffusion coefficient measured at 1327 to −73 ° C. for the obtained solid electrolyte is shown in FIG. 4 together with other results.
2) Measurement of conductivity of known electrolyte and electrolyte The conductivity of a known electrolyte and electrolyte was measured. The results are summarized in FIG.
図4および図5から、本発明における固体電解質は室温〜−73℃、特に0〜−73℃、特に−30〜−73℃において、高いLiイオン伝導度を有し得て、この固体電解質を用いた固体電池は0℃以下、例えば−30℃以下の温度、好適には−73℃以上で作動し得て、電解液電池とこの固体電解質を含む全固体電池とを並列に接続して組み合わせた電池シッステムによれば電解液電池が作動困難な低温においても始動し得ることが理解される。 4 and 5, the solid electrolyte in the present invention can have high Li ion conductivity at room temperature to −73 ° C., particularly 0 to −73 ° C., particularly −30 to −73 ° C. The solid battery used can operate at a temperature of 0 ° C. or lower, for example −30 ° C. or lower, preferably −73 ° C. or higher, and the electrolyte battery and an all solid battery including this solid electrolyte are connected in parallel. It is understood that the battery system can start even at a low temperature where the electrolyte battery is difficult to operate.
本発明によって、電解液電池と特定の硫化物固体電解質を含む固体電池とを組み合わせることによって電解液電池が作動困難な低温においても始動し得る電池システムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a battery system that can be started even at a low temperature at which an electrolyte battery is difficult to operate by combining an electrolyte battery and a solid battery containing a specific sulfide solid electrolyte.
1 本発明の実施態様の電池システム
2 本発明における固体電解質を含む固体電池
3 電解質として電解液を含む電解液電池
4 温度センサ
5 電池ECS
6 熱
7 本発明における固体電解質を含む固体電池
8 ヒーター
曲線1:Li10GeP2S12固体電解質
曲線2:ガラス−セラミック電解質Li7P3S11
曲線3:有機電解質1M LiPF6/EC−PC(50:50 vol.%)
曲線4:ガラス電解質Li2S−SiS2−Li3PO4
曲線5:イオン液体電解質1M LiP3F4/EMIBF4
曲線6:ドープされたLi3N
曲線7:Li3.25Ge0.25P0.75S4
曲線8:ゲル電解質1M LiPF6+PVDF−HFP(10wt%)
曲線9:LiSiCON:Li14Zn(GeO4)4
曲線10:Li3N
曲線11:La0.5Li0.5TiO3
曲線12:LiPON
曲線13:Li−βAlumina
曲線14:Li3.6Si0.6P0.4O4
曲線15: ガラス電解質Li2S−P2S5
曲線16:分子電解質PEO−LiClO4(10wt.%TiO2)
曲線17:高分子電解質LiN(CF3SO2)2/(CH2CH2O)n(n=8)
DESCRIPTION OF
6
Curve 3: Organic electrolyte 1M LiPF 6 / EC-PC (50:50 vol.%)
Curve 4: glass electrolyte Li 2 S-SiS 2 -Li 3 PO 4
Curve 5: Ionic liquid electrolyte 1M LiP 3 F 4 / EMIBF 4
Curve 6: doped Li 3 N
Curve 7: Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4
Curve 8: Gel electrolyte 1M LiPF 6 + PVDF-HFP (10 wt%)
Curve 9: LiSiCON: Li 14 Zn (GeO 4 ) 4
Curve 10: Li 3 N
Curve 11: La 0.5 Li 0.5 TiO 3
Curve 12: LiPON
Curve 13: Li-βAlumina
Curve 14: Li 3.6 Si 0.6 P 0.4 O 4
Curve 15:
Curve 16: Molecular electrolyte PEO-LiClO 4 (10 wt.% TiO 2 )
Curve 17: polymer electrolyte LiN (CF 3 SO 2 ) 2 / (CH 2 CH 2 O) n (n = 8)
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