固体电解质组合物、以及含固体电解质的片材、全固态二次电池、电极片及它们的制造方法技术

本发明专利技术提供一种固体电解质组合物、含固体电解质的片材及全固态二次电池、以及含固体电解质的片材及全固态二次电池的制造方法。该固体电解质组合物包含：无机固体电解质(A)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子的传导性；分散介质(B)，LogP值为1.2以下；及分散介质(C)，LogP值为2以上，分散介质(C)相对于分散介质(B)的质量比(C)/(B)为100000≥(C)/(B)≥10。

Solid electrolyte compositions, sheets containing solid electrolytes, all-solid-state secondary batteries, electrode sheets and their manufacturing methods

The invention provides a solid electrolyte composition, a sheet material containing solid electrolyte, an all solid state secondary battery, a sheet material containing solid electrolyte and a manufacturing method of an all solid state secondary battery. The solid electrolyte composition comprises: inorganic solid electrolyte (A), which has the conductivity of metal ions belonging to the first or second group of periodic table; dispersing medium (B), LogP value below 1.2; and dispersing medium (C), LogP value above 2, mass ratio (C)/(B) of dispersing medium (C) to dispersing medium (B) is 100000 ((C)/(B) = 10.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解质组合物、以及含固体电解质的片材、全固态二次电池、电极片及它们的制造方法
本专利技术涉及一种固体电解质组合物、含固体电解质的片材、全固态二次电池用电极片及全固态二次电池以及含固体电解质的片材、全固态二次电池用电极片及全固态二次电池的制造方法。
技术介绍
锂离子二次电池是具有负极、正极及夹在负极与正极之间的电解质，并且能够在两个电极之间使锂离子往复移动以进行充电和放电的蓄电池。以往，在锂离子二次电池中，作为电解质而使用有机电解液。然而，有机电解液容易产生液体泄漏，并且，由于过充电或过放电可能在电池内部发生短路而被点燃，因此需要进一步提高可靠性和安全性。在这种情况下，使用无机固体电解质来代替有机电解液的全固态二次电池受到关注。在全固态二次电池中，所有的负极、电解质及正极均由固体构成，能够大幅度改善使用了有机电解液的电池的作为课题的安全性或可靠性，并且也能够延长寿命。而且，全固态二次电池能够设为电极和电解质直接排列并串联配置的结构。因此，与使用了有机电解液的二次电池相比，能够成为高能量密度化，并且期待应用于电动汽车、大型蓄电池等。根据如上所述的各优点，作为新一代锂离子电池，正在进行对全固态二次电池、其制造方法以及全固态二次电池的制造中使用的浆料的开发。例如，在专利文献1中，记载有由在长期保存之后也维持挠性且呈高机械强度的印刷电路基板构成的全固态二次电池的制造方法。该全固态二次电池的制造方法中，印刷电路基板(Greensheet)的形成中使用的浆料中，使用沸点不同的2种溶剂。并且，在专利文献2中，记载有能够制作充电和放电容量及输出大的全固态二次电池的浆料。该浆料含有：硫化物固体电解质材料及叔胺；醚；硫醇；键合于酯基的碳原子的碳原子数3以上的官能团及具有键合于酯基的氧原子的碳原子数4以上的官能团的酯；以及由具有键合于酯基的碳原子的苯环的酯中的至少1个组成的分散介质。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-243472号公报专利文献2：日本特开2012-212652号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题根据对全固态二次电池的发展前景，迫切期待对其实际应用。在全固态二次电池的实际应用中，特别是对电阻的抑制及循环特性的提高要求更高的水平。如上所述，若采用上述专利文献1中记载的全固态二次电池的制造方法或使用专利文献2中记载的浆料，则可获得具有所希望的性能的全固态二次电池。然而，上述各专利文献中记载的专利技术中，没有进行关于全固态二次电池所要求的低电阻性及循环特性的提高的充分研究。因此，本专利技术的课题在于提供一种固体电解质组合物，其通过使用于全固态二次电池的制造中，能够获得充分抑制电阻且循环特性优异的全固态二次电池。并且，本专利技术的课题在于提供一种使用具有上述性能的固体电解质组合物而制作的含固体电解质的片材及全固态二次电池用电极片。并且，本专利技术的课题在于提供一种电阻被充分抑制且循环特性优异的全固态二次电池。此外，本专利技术的课题在于提供一种上述含固体电解质的片材、全固态二次电池用电极片及全固态二次电池的制造方法。用于解决技术课题的手段本专利技术人等进行深入研究的结果发现，以特定的质量比含有、将含有特定的无机固体电解质且2种分散介质中的LogP值在互不相同的特定的范围内的分散介质的、固体电解质组合物中，上述无机固体电解质的溶解性得到适当的控制，并且分散稳定性优异，通过使用上述固体电解质组合物，电阻被充分抑制，并且可获得循环特性优异的全固态二次电池。基于这些见解而进一步进行反复研究，以至完成了本专利技术。即，上述课题通过以下方案解决。＜1＞一种固体电解质组合物，其包括：无机固体电解质(A)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子的传导性；分散介质(B)，LogP值为1.2以下；及分散介质(C)，LogP值为2以上，分散介质(C)相对于所述分散介质(B)的质量比(C)/(B)为100000≥(C)/(B)≥10。＜2＞根据＜1＞所述的固体电解质组合物，其中，分散介质(B)的LogP值为0.2以上。＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的固体电解质组合物，其中，质量比(C)/(B)为1000≥(C)/(B)≥50。＜4＞根据＜1＞至＜3＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，分散介质(B)为酮化合物、腈化合物、含卤素化合物、构成环的杂原子为氮原子或硫原子的杂环化合物、或碳酸酯化合物。＜5＞根据＜1＞至＜4＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，分散介质(B)为酮化合物、构成环的杂原子为氮原子或硫原子的杂环化合物、或含卤素化合物，分散介质(C)为烃化合物或芳香族化合物。＜6＞根据＜1＞至＜5＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，分散介质(B)为构成环的杂原子为氮原子或硫原子的杂环化合物。＜7＞根据＜1＞至＜6＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，当分散介质(B)与分散介质(C)以上述质量比混合时,进行混和。＜8＞根据＜1＞至＜7＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有聚合物粒子(D)。＜9＞根据＜1＞至＜8＞中任一项所述的固体电解质组合物，其中，无机固体电解质(A)由下述式(1)表示。La1Mb1Pc1Sd1Ae1式(1)式中，L表示选自Li、Na及K的元素。M表示选自B、Zn、Sn、Si、Cu、Ga、Sb、Al以及Ge的元素。A表示I、Br、Cl、F。a1～e1表示各元素的组成比，a1:b1:c1:d1:e1满足1～12:0～5:1:2～12:0～10。＜10＞根据＜8＞所述的固体电解质组合物，其中，聚合物粒子(D)不溶于分散介质(B)及分散介质(C)。＜11＞根据＜1＞至＜10＞中任一项所述的固体电解质组合物，其包含能够嵌入脱嵌属于周期表第1族或第2族的金属的离子的活性物质。＜12＞根据＜11＞所述的固体电解质组合物，其中，活性物质(E)为金属氧化物。＜13＞根据＜1＞至＜12＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有导电助剂。＜14＞根据＜1＞至＜13＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有锂盐。＜15＞根据＜1＞至＜14＞中任一项所述的固体电解质组合物，其含有离子液体。＜16＞一种含固体电解质的片材，其中，在基材上具有＜1＞至＜10＞中任一项所述的固体电解质组合物的涂布干燥层。＜17＞一种全固态二次电池用电极片，其中，在金属箔上具有＜11＞或＜12＞所述的固体电解质组合物地涂布干燥层。＜18＞一种全固态二次电池，其具备正极活性物质层、负极活性物质层及固体电解质层，其中，正极活性物质层、负极活性物质层及固体电解质层中的至少任1层为＜1＞～＜15＞中任一项所述的固体电解质组合物的涂布干燥层。＜19＞一种含固体电解质的片材的制造方法，其包括在基材上配置＜1＞～＜15＞中任一项所述的固体电解质组合物并形成涂膜的工序。＜20＞一种全固态二次电池用电极片的制造方法，其包括在金属箔上配置＜11＞或＜12＞所述的固体电解质组合物并形成涂膜的工序。＜21＞一种全固态二次电池的制造方法，其通过＜19＞或＜20＞所述的制造方法来制造全固态二次电池。在本说明书中，由“～”表示的数值范围是指将记载于“～”前后的数值作为下限值以及上限值而包含的范围。在本说明书中，当简单地记载为“丙烯酸”或“(甲基)丙烯酸”时，是指甲基丙烯酸和/或丙烯酸。并且，当简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体电解质组合物，其包含：无机固体电解质(A)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子的传导性；分散介质(B)，LogP值为1.2以下；及分散介质(C)，LogP值为2以上，所述分散介质(C)相对于所述分散介质(B)的质量比(C)/(B)为100000≥(C)/(B)≥10。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 JP 2016-112243;2017.05.29 JP 2017-105401.一种固体电解质组合物，其包含：无机固体电解质(A)，具有属于周期表第1族或第2族的金属的离子的传导性；分散介质(B)，LogP值为1.2以下；及分散介质(C)，LogP值为2以上，所述分散介质(C)相对于所述分散介质(B)的质量比(C)/(B)为100000≥(C)/(B)≥10。2.根据权利要求1所述的固体电解质组合物，其中，所述分散介质(B)的LogP值为0.2以上。3.根据权利要求1或2所述的固体电解质组合物，其中，所述质量比(C)/(B)为1000≥(C)/(B)≥50。4.根据权利要求1至3中任一项所述的固体电解质组合物，其中，所述分散介质(B)为酮化合物、腈化合物、含卤素化合物、构成环的杂原子为氮原子或硫原子的杂环化合物、或碳酸酯化合物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体电解质组合物，其中，所述分散介质(B)为酮化合物、构成环的杂原子为氮原子或硫原子的杂环化合物、或含卤素化合物，所述分散介质(C)为烃化合物或芳香族化合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的固体电解质组合物，其中，所述分散介质(B)为构成环的杂原子为氮原子或硫原子的杂环化合物。7.根据权利要求1至6中任一项所述的固体电解质组合物，其中，当所述分散介质(B)与所述分散介质(C)以所述质量比混合时，进行混和。8.根据权利要求1至7中任一项所述的固体电解质组合物，其含有聚合物粒子(D)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的固体电解质组合物，其中，所述无机固体电解质(A)由下述式(1)表示：La1Mb1Pc1Sd1Ae1式(1)，式中，L...

【专利技术属性】
技术研发人员：三村智则，望月宏显，牧野雅臣，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP