【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固体锂电池及其制造方法
本专利技术涉及全固体锂二次电池(以下称为全固体锂电池)及其制造方法。
技术介绍
作为锂二次电池(也称为锂离子二次电池)用的正极活性物质层,众所周知粉末分散型的正极,其是将锂复合氧化物(典型地为锂过渡金属氧化物)的粉末和粘合剂、导电剂等添加物进行混炼、成型得到的。由于该粉末分散型的正极包含含量较多(例如10重量%左右)的对容量没有帮助的粘合剂,所以,作为正极活性物质的锂复合氧化物的填充密度降低。因此,粉末分散型的正极在容量、充放电效率方面存在较大的改善余地。于是,尝试了:想要通过利用锂复合氧化物烧结体板构成正极或正极活性物质层来改善容量、充放电效率。这种情况下,由于正极或正极活性物质层中不含粘合剂,所以锂复合氧化物的填充密度升高,由此可期待获得高容量、及良好的充放电效率。例如,专利文献1(国际公开第2017/146088号)中公开了如下内容,即,作为具备固体电解质的锂二次电池的正极,使用包含由钴酸锂(LiCoO2)等锂复合氧化物构成的多个一次粒子、且多个一次粒子的(003)晶面相对于正极板的板 ...
【技术保护点】
1.一种全固体锂电池,其中,所述全固体锂电池具备:/n取向正极板,该取向正极板是空隙率为10%~50%的锂复合氧化物烧结体板,其中,所述锂复合氧化物烧结体板包含由锂复合氧化物构成的多个一次粒子,所述多个一次粒子相对于所述取向正极板的板面以超过0°且为30°以下的平均取向角度进行取向;/n负极板,其包含Ti、且能够以相对于Li/Li
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 JP 2017-217195;20171208 JP 2017-2359181.一种全固体锂电池,其中,所述全固体锂电池具备:
取向正极板,该取向正极板是空隙率为10%~50%的锂复合氧化物烧结体板,其中,所述锂复合氧化物烧结体板包含由锂复合氧化物构成的多个一次粒子,所述多个一次粒子相对于所述取向正极板的板面以超过0°且为30°以下的平均取向角度进行取向;
负极板,其包含Ti、且能够以相对于Li/Li+为0.4V以上进行锂离子的插入脱离;和
固体电解质,其具有比所述取向正极板或所述负极板的熔点或分解温度低的熔点,
在与所述取向正极板的板面垂直的方向的截面进行评价的情况下,所述取向正极板中包含的空隙的30%以上填充有所述固体电解质。
2.根据权利要求1所述的全固体锂电池,其中,所述固体电解质的熔点高于电池工作温度且为600℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的全固体锂电池,其中,所述固体电解质由组成式xLiOH·yLi2SO4表示,式中,x+y=1,0.6≤x≤0.95。
4.根据权利要求1或2所述的全固体锂电池,其中,所述固体电解质包含选自由Li3OCl、Li(3-x)Mx/2OA、Li2(OH)1-aFaCl和Li2OHX组成的组中的至少一种,式中,0≤x≤0.8,M为选自由Mg、Ca、Ba和Sr组成的组中的至少一种,A为选自由F、Cl、Br和I组成的组中的至少一种,0≤a≤0.3,X为Cl和/或Br。
5.根据权利要求1或2所述的全固体锂电池,其中,所述固体电解质由组成式Lia(OH)bFcBr表示、且包含反钙钛矿型的结晶相,式中,1.8≤a≤2.3,b=a-c-1,0.01≤c≤0.11。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的全固体锂电池,其中,所述取向正极板中包含的空隙的70%以上填充有所述固体电解质。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的全固体锂电池,其中,在与所述取向正极板的板面垂直的方向的截面进行评价的情况下,所述取向正极板中包含的空隙的外周的30%以上与所述固体电解质接触。
8.根据权利要求7所述的全固体锂电池,其中,所述取向正极板中包含的空隙的外周的50%以上与所述固体电解质接触。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的全固体锂电池,其中,在与所述取向正极板的板面垂直的方向的截面进行评价的情况下,在所述取向正极板中包含的空隙的表面,所述锂复合氧化物的(003)晶面以外的晶面的20%以上与所述固体电解质接触。
10.根据权利要求9所述的全固体锂电池,其中,在所述取向正极板中包含的空隙的表面,所述锂复合氧化物的(003)晶面以外的晶面的30%以上与所述固体电解质接触。
11.根据权利要求1~10中的任一项所述的全固体锂电池,其中,所述负极板的空隙率为2%~40%。
12.根据权利要求11所述的全固体锂电池,其中,在与所述负极板的板面垂直的...
【专利技术属性】
技术研发人员:由良幸信,武内幸久,佐藤洋介,吉田俊广,胜田祐司,
申请(专利权)人:日本碍子株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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