电池制造技术

现有技术中，期望实现兼具高输出特性和高可靠性的电池。本公开提供一种电池，该电池具备第1电极体、包含固体电解质的第1被覆层和包含第2电极活性物质的第2被覆层，所述第1电极体是通过包含第1电极活性物质的多个第1电极活性物质粒子相互连结而形成的具有空孔的多孔质体，所述第1被覆层被覆所述第1电极体的表面，所述第2被覆层被覆所述第1被覆层的表面，在被所述第1被覆层和所述第2被覆层被覆的所述第1电极体的所述空孔的位置存在空隙。

【技术实现步骤摘要】
电池
本公开涉及电池。
技术介绍
专利文献1公开了一种包含纤维状阴极、电解质聚合物和阳极粒子的电池设备。专利文献2公开了一种具有填充在多孔质结构体的空隙部的活性物质的固体电解质电池。专利文献3公开了一种具有以正极活性物质和负极活性物质分散了的状态存在的混合电极层的全固体电池。在先技术文献专利文献1：日本特开2008-181879号公报专利文献2：日本特开2001-243984号公报专利文献3：日本特开2014-29810号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题现有技术中，期望实现兼具高输出特性和高可靠性的电池。解决课题的手段本公开的一个实施方案的电池，具备第1电极体、包含固体电解质的第1被覆层和包含第2电极活性物质的第2被覆层，所述第1电极体是通过包含第1电极活性物质的多个第1电极活性物质粒子相互连结而形成的具有空孔的多孔质体，所述第1被覆层被覆所述第1电极体的表面，所述第2被覆层被覆所述第1被覆层的表面，在被所述第1被覆层和所述第2被覆层被覆的所述第1电极体的所述空孔的位置存在空隙。专利技术的效果根据本公开，能够实现兼具高输出特性和高可靠性的电池。附图说明图1是表示实施方式1的电池1000的大致结构的图。图2是表示第1电极体100和空孔120的一例的大致结构的剖视图。图3是表示被覆了的第1电极体100和空隙400的一例的大致结构的剖视图。图4是表示被覆了的第1电极体100和空隙400的一例的大致结构的剖视图。图5是表示实施方式2的电池2000的大致结构的剖视图。图6是表示实施方式3的电池3000的大致结构的剖视图。图7是表示实施方式4的电池4000的大致结构的剖视图。图8是用于说明实施方式4的电池4000的制造方法的图。图9是表示实施方式3的电池3100的大致结构的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。(实施方式1)图1是表示实施方式1的电池1000的大致结构的图。图1(a)是表示实施方式1的电池1000的大致结构的x-z图(1A剖视图)。图1(b)是表示实施方式1的电池1000的大致结构的x-y图(1B剖视图)。实施方式1的电池1000具备第1电极体100、第1被覆层200和第2被覆层300。第1电极体100是通过多个第1电极活性物质粒子110相互连结而形成的多孔质体。第1电极体100具有空孔120。第1电极活性物质粒子110是包含第1电极活性物质的粒子。第1被覆层200是包含固体电解质的层。第1被覆层200被覆第1电极体100的表面。第2被覆层300是包含第2电极活性物质的层。第2被覆层300被覆第1被覆层200的表面(第1被覆层200的主面之中，与第1电极体100和第1被覆层200之间的界面相反侧的主面)。在被第1被覆层200和第2被覆层300被覆的第1电极体100的空孔120的位置存在空隙400。根据以上的技术构成，能够实现兼具高输出特性和高可靠性的电池。即，根据以上的实施方式1的技术构成，通过在作为多孔质体的第1电极体100的表面，配置固体电解质和第2电极活性物质作为被覆层，能够短且宽地设定离子(例如锂离子)的传导路径。由此能够降低内部电阻。因此例如能够降低高速率充放电时的能量损失。从而能够使电池高输出化。与此相对，在仅层叠正极活性物质膜、负极活性物质膜、以及上述两膜之间的固体电解质膜而成的一般公知的层状结构的电池中，离子移动的路径窄且长。因此内部电阻增大，难以高输出化。例如高速率充放电时的能量损失大。所以电池的输出不足。另外，根据以上的实施方式1的技术构成，第1电极体100是多个粒子连结而成的多孔质体，由此能够提高机械强度。因此，例如即使伴随电池的充放电发生活性物质的膨胀和收缩，也能够稳定保持结构。即，能够提高电池的可靠性(循环特性)。与此相对，如专利文献1那样的使用纤维状的阴极的电池中，机械强度弱。例如与多个粒子相互连结的情况相比，在纤维状的结构中纤维相互支撑的连结部分(强度高的部分)少。换句话说，存在许多不相互支撑的纤维部分(强度低的部分)。因此，在纤维状的结构中，因外部干扰或活性物质的膨胀收缩而导致结构崩溃的可能性提高。所以电池的可靠性降低。另外，根据以上的实施方式1的技术构成，在被第1被覆层200和第2被覆层300被覆的第1电极体100的空孔120的位置存在空隙400，由此例如能够利用空隙400来吸收伴随电池的充放电而发生的活性物质的膨胀。因此，即使活性物质的膨胀和收缩等反复进行，也能够使电极内部的结构变形难以发生。其结果，能够提高电池的可靠性(循环特性)。与此相对，在如专利文献2和3那样的空孔部分被活性物质填充的(即不具有空隙的)结构的电池中，由于活性物质的膨胀收缩，在电池内部发生变形。因此，循环特性恶化(电池的可靠性降低)。图2是表示第1电极体100和空孔120的一例的大致结构的剖视图。如图2所示，空孔120是通过多个第1电极活性物质粒子110位于周围而形成的空间部分。例如，空孔120可以是被多个第1电极活性物质粒子110包围而形成的空间部分。第1电极体100具有多个这样的空孔120，由此构成为多孔质体。即，第1电极体100是多孔质状，并且具有多个第1电极活性物质粒子110彼此三维连接而成的结构。多个第1电极活性物质粒子110彼此可以通过颈缩(necking)而相互连接。或者，多个第1电极活性物质粒子110彼此也可以通过导电助剂和粘结剂的至少一者而相互连接。另外，实施方式1的电池1000中，如图1所示，第1电极体100可以是具有粒子彼此连结成网格状而形成的骨架、和存在于粒子之间的空间(空孔)的结构。即，实施方式1的电池1000中，第1电极体100可以具有通过多个第1电极活性物质粒子相互连结成网格状而形成的骨架。根据以上的技术构成，能够进一步提高第1电极体100的机械强度。因此，例如即使伴随电池的充放电发生活性物质的膨胀和收缩，也能够更稳定地保持结构。即，能够进一步提高电池的可靠性(循环特性)。另外，根据以上的技术构成，能够形成更多的空孔(换言之为空隙)。通过具有更多的空隙，例如能够进一步吸收伴随电池的充放电而发生的活性物质的膨胀。由此，即使活性物质的膨胀和收缩等反复进行，也能够使电极内部的结构变形更难以发生。其结果，能够进一步提高可靠性(循环特性)。另外，实施方式1的电池1000中，第1电极体100可以是木柴堆(woodpile)型那样的有规律的结构。图3是表示被覆了的第1电极体100和空隙400的一例的大致结构的剖视图。如图3所示，位于空孔120周围的多个第1电极活性物质粒子110的表面，被第1被覆层200和第2被覆层300被覆。此时，空孔120的空隙部分的大小根据第1被覆层200和第2被覆层300的厚度而减小。但是，在实施方式1中，如图3所示，即使被第1被覆层200和第2被覆层300被覆，空孔120的空间部分的一部分也以空隙400的形式残留下来。换句话说，空孔120未被第1被覆层200和第2被覆层300填充。这样，由于在第2被覆层300的表面侧具有空隙400，所以能够吸收伴随充放电而发生的活性物质的体积变化。图4是表示被覆了的第1电极体100和空隙400的一例的大致结构的剖视图。实施方式1的电池1000中，如图4所示，空隙400的宽度(W)可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，具备第1电极体、包含固体电解质的第1被覆层和包含第2电极活性物质的第2被覆层，所述第1电极体是通过包含第1电极活性物质的多个第1电极活性物质粒子相互连结而形成的具有空孔的多孔质体，所述第1被覆层被覆所述第1电极体的表面，所述第2被覆层被覆所述第1被覆层的表面，在被所述第1被覆层和所述第2被覆层被覆的所述第1电极体的所述空孔的位置存在空隙。

【技术特征摘要】
2016.06.22 JP 2016-1231881.一种电池，具备第1电极体、包含固体电解质的第1被覆层和包含第2电极活性物质的第2被覆层，所述第1电极体是通过包含第1电极活性物质的多个第1电极活性物质粒子相互连结而形成的具有空孔的多孔质体，所述第1被覆层被覆所述第1电极体的表面，所述第2被覆层被覆所述第1被覆层的表面，在被所述第1被覆层和所述第2被覆层被覆的所述第1电极体的所述空孔的位置存在空隙。2.根据权利要求1所述的电池，所述第1电极体具有通过多个所述第1电极活性物质粒子相互以网格状连结而形成的骨架。3.根据权利要求1所述的电池，所述空隙的宽度比位于所述空隙周围的所述第2被覆层的厚度大。4.根据权利要求1所述的电池，还具备与所述第1电极体电连接的第1集电体，在所述第1集电体的表面配置有包含所述第1电极活性物质的第1电极活性物质层，多个所述第1电极活性物质粒子中的至少一个与所述第1电极活性物质层接触。5.根据权利要求4所述的电池，多个所述第1电极活性物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野哲也，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP