电池制造技术

一种电池(1000)，具备：包含第1正极层(101)和第2正极层(102)的正极(201)、负极(104)、以及电解质层(103)。第1正极层(101)包含第1正极活性物质(110)、第1固体电解质材料(111)和被覆材料(113)。第2正极层(102)包含第2正极活性物质(112)和所述第1固体电解质材料(111)。第1固体电解质材料(111)包含：锂、选自除锂以外的金属元素和准金属元素中的至少一种、以及选自氯和溴中的至少一种，并且不含硫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池
本公开涉及电池。
技术介绍
专利文献1公开了将含铟的卤化物用作固体电解质的全固体电池。现有技术文献专利文献1：日本特开2006-244734号公报
技术实现思路
在现有技术中，希望进一步增加电池的充电容量。本公开一方案中的电池，具备：包含第1正极层和第2正极层的正极、负极、以及位于所述正极与所述负极之间的电解质层，所述第1正极层位于所述第2正极层与所述电解质层之间，所述第1正极层包含第1正极活性物质、第1固体电解质材料和被覆材料，所述第2正极层包含第2正极活性物质和所述第1固体电解质材料，所述被覆材料位于所述第1正极活性物质的表面。所述第1固体电解质材料包含：锂、选自除锂以外的金属元素和准金属元素中的至少一种、以及选自氯和溴中的至少一种，并且所述第1固体电解质材料不含硫。根据本公开，能够增加电池的充电容量。附图说明图1是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的截面图。具体实施方式以下，参照附图说明本公开的实施方式。(实施方式1)图1是表示实施方式1中的电池1000的概略结构的截面图。实施方式1中的电池1000具备正极201、负极104和电解质层103。正极201具备第1正极层101和第2正极层102。电解质层103位于正极201与负极104之间。第1正极层101位于第2正极层102与电解质层103之间。第1正极层101包含第1正极活性物质、第1固体电解质材料和被覆材料。第2正极层102包含第2正极活性物质和第1固体电解质材料。被覆材料位于第1正极活性物质的表面。第1固体电解质材料是由下述组成式(1)表示的材料。LiαMβXγ式(1)其中，α、β和γ是大于0的值。另外，M包含除Li以外的金属元素和准金属元素中的至少一种。另外，X包含Cl和Br中的至少一者。根据以上结构，能够增加电池的充电容量。另外，卤化物固体电解质的离子导电率高，热稳定性优异，且不产生硫化氢等有害气体。通过使用卤化物固体电解质作为第1固体电解质材料，能够提高电池的输出特性和热稳定性，能够抑制硫化氢等有害气体的产生。另外，包含除Li以外的金属元素和准金属元素中的至少一种的卤化物固体电解质，与仅由Li和卤素元素构成的LiI等卤化物固体电解质相比，离子导电率高。因此，当电池中使用包含除Li以外的金属元素和准金属元素中的至少一种的卤化物固体电解质的情况下，能够提高电池的输出特性。再者，所谓“准金属元素”，是B、Si、Ge、As、Sb、Te。另外，所谓“金属元素”，是除氢以外的周期表1族至12族中所含的所有元素、以及除所述准金属和C、N、P、O、S、Se以外的所有13族至16族中所含的元素。即，是在形成卤素化合物和无机化合物时，可以成为阳离子的元素群。再者，在组成式(1)中，M可以包含Y(＝钇)。即，第1固体电解质材料可以包含Y作为金属元素。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。作为含Y的第1固体电解质材料，例如可以是由LiaMebYcX6(满足a+mb+3c＝6、且c>0)(Me是除Li、Y以外的金属元素和准金属元素中的至少一种)(m是Me的价数)的组成式表示的化合物。作为Me，可以使用Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Sc、Al、Ga、Bi、Zr、Hf、Ti、Sn、Ta、Nb中的任一种或它们的混合物。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。再者，在组成式(1)中，可以满足2.5≤α≤3、1≤β≤1.1、γ＝6。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A1)表示的材料。Li6-3dYdX6式(A1)其中，在组成式(A1)中，X是Cl和Br中的至少一种。另外，在组成式(A1)中，满足0<d<2。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A2)表示的材料。Li3YX6式(A2)其中，在组成式(A2)中，X是Cl和Br中的至少一种。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A3)表示的材料。Li3-3δY1+δCl6式(A3)其中，在组成式(A3)中，满足0<δ≤0.15。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A4)表示的材料。Li3-3δY1+δBr6式(A4)其中，在组成式(A4)中，满足0<δ≤0.25。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A5)表示的材料。Li3-3δ+aY1+δ-aMeaCl6-xBrx式(A5)其中，在组成式(A5)中，Me是选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的1种或2种以上的元素。另外，在组成式(A5)中，满足-1<δ<2、0<a<3、0<(3-3δ+a)、0<(1+δ-a)、0≤x≤6。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A6)表示的材料。Li3-3δY1+δ-aMeaCl6-xBrx式(A6)其中，在组成式(A6)中，Me是选自Al、Sc、Ga、Bi中的1种或2种以上的元素。另外，在组成式(A6)中，满足-1<δ<1、0<a<2、0<(1+δ-a)、0≤x≤6。根据以上结构，能够更加提高第1固体电解质材料的离子导电率。由此，能够更加提高电池的充放电效率。再者，第1固体电解质材料可以是由下述组成式(A7)表示的材料。Li3-3δ-aY1+δ-aMeaCl6-xBrx式(A7)其中，在组成式(A7)中，Me是选自Zr、Hf、Ti中的1种或2种以上的元素。另外，在组成式(A7)中，满足-1<δ<1、0<a<1.5、0<(3-3δ-a)、0<(1+δ-a)、0≤x≤6。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池，具备：/n包含第1正极层和第2正极层的正极、/n负极、以及/n位于所述正极与所述负极之间的电解质层，/n所述第1正极层位于所述第2正极层与所述电解质层之间，/n所述第1正极层包含第1正极活性物质、第1固体电解质材料和被覆材料，/n所述第2正极层包含第2正极活性物质和所述第1固体电解质材料，/n所述被覆材料位于所述第1正极活性物质的表面，/n所述第1固体电解质材料包含：/n锂、/n选自除锂以外的金属元素和准金属元素中的至少一种、以及/n选自氯和溴中的至少一种，并且/n所述第1固体电解质材料不含硫。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180126 JP 2018-0115221.一种电池，具备：
包含第1正极层和第2正极层的正极、
负极、以及
位于所述正极与所述负极之间的电解质层，
所述第1正极层位于所述第2正极层与所述电解质层之间，
所述第1正极层包含第1正极活性物质、第1固体电解质材料和被覆材料，
所述第2正极层包含第2正极活性物质和所述第1固体电解质材料，
所述被覆材料位于所述第1正极活性物质的表面，
所述第1固体电解质材料包含：
锂、
选自除锂以外的金属元素和准金属元素中的至少一种、以及
选自氯和溴中的至少一种，并且
所述第1固体电解质材料不含硫。


2.根据权利要求1所述的电池，
所述第1固体电解质材料由组成式LiαMβXγ表示，
其中，α、β和γ均为大于0的值，
M是选自除Li以外的金属元素和准金属元素中的至少一种，
X是选自Cl和Br中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的电池，
所述M包含钇。


4.根据权利要求3所述的电池，满足：
2.5≤α≤3、
1≤β≤1.1、以及
γ＝6。

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木出，酒井章裕，杉本裕太，宫崎晃畅，
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