150层重叠的全固体电池，丝网印刷后一次性烧制而成


2011/07/14 00:00






[table=230][tr][td][/td][/tr][tr][td]全固体电池的截面照片[/td][/tr][/table]　　“与同样大小的陶瓷电容器相比，蓄电容量可以提高到1000倍以上。会有哪些用途呢？我们想问问大家”（NAMICS代表董事社长小田岛寿信）。日本材料厂商NAMICS、技术开发风险公司AIOMU TECHNOLOGH与岩手大学合作开发出了在一节电池内重叠150层电极和固体电解质的全固体电池。

　　正极为LiMn[sub]2[/sub]O[sub]4[/sub]类，负极为Li[sub]4[/sub]Ti[sub]5[/sub]O[sub]12[/sub]类复合金属氧化物和锂离子充电电池使用的材料。固体电解质为氧化物类材料。尺寸为3.2mm×2.5mm×2.5mm的“3225尺寸”，蓄电容量为210μAh（图1）。由于各层为并联，因此层数越多，蓄电容量就越大。例如，30层时为40μAh（厚0.6mm），100层就为142μAh（厚1.8mm）。叠加150层以上在技术上也可以实现。

[table=430][tr][td][/td][/tr][tr][td]图1：新型蓄电器件诞生
NAMICS等开发出了尺寸3.2mm×2.5mm×2.5mm、蓄电容量为210μAh的全固体电池。采用与陶瓷电容器类似的结构。（图：本站根据NAMICS的资料制作）[/td][/tr][/table]

　　生产采用了与陶瓷电容器相同的一次性烧制的方法。具体来说，在片状的固体电解质上，用丝网印刷形成膏状电极。然后，将多片重叠，再裁切至所需的大小。之后，在大气中以800～1000℃加热30～60分钟，全固体电池就制成了。

　　为实现一次性烧制，NAMICS通过反复改进材料的粒径分布、添加剂及前处理等工艺，解决了高温烧制引起的各层剥落和材料互相扩散的影响等问题。试制用的生产装置采用了A4大小的薄片，一次生产了2500个电池单元。据称，目前成品率在9成以上。

　　NAMICS计划在今后几个月内，确定是自己生产还是专门做材料供应。首先将在1～2年内，推出像陶瓷电容器那样的小尺寸产品。合作开发者——岩手大学名誉教授马场守表示：“希望将来也能应用于电动汽车的电源等大尺寸产品”。（记者：河合 基伸）


■日文原文：150層重ねた全固体電池、スクリーン印刷後に一括焼成

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