电池制造技术

技术编号:29503876 阅读:58 留言:0更新日期:2021-07-30 19:19
一种电池(1),具备:第1电极(10);与第1电极(10)接触的第1固体电解质层(11);第2电极(12);位于第2电极(12)与第1固体电解质层(11)之间的第2固体电解质层(13)。第1固体电解质层(11)中的有机化合物的含有率比第2固体电解质层(13)中的有机化合物的含有率大,并且,第1固体电解质层(11)的厚度比第2固体电解质层(13)的厚度小。

【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
在专利文献1中公开了一种全固体电池的制造方法,其包括负极制膜工序、第1固体电解质层制膜工序、正极制膜工序、第2固体电解质层制膜工序、层叠工序和接合工序。在该制造方法中,第1固体电解质层和第2固体电解质层使用包含粘合剂的浆状的组合物形成。在专利文献2中公开了一种全固体电池的制造方法,其包括以第1固体电解质和第2固体电解质层相互重叠的方式将第1层叠体和第2层叠体接合的工序。在该制造方法中,第1层叠体是通过将正极层和第1固体电解质层接合而形成的。第2层叠体是通过将负极层和第2固体电解质层接合而形成的。第1固体电解质层和第2固体电解质层均使用包含固体电解质和粘合剂的浆料形成。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利第6175934号公报专利文献2:日本特开2015-118870号公报
技术实现思路
在现有技术中,期望电池的可靠性和容量的提高。本公开的电池,具备:第1电极;与所述第1电极接触的第1固体电解质层;第2电极;和位于所述第2电极与所述第1固体电解质层之间的第2固体电解质层,所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率比所述第2固体电解质层中的有机化合物的含有率大,并且,所述第1固体电解质层的厚度比所述第2固体电解质层的厚度小。根据本公开,能够实现具有高可靠性和高容量的电池。附图说明图1是表示本公开的一实施方式涉及的电池的一例的截面示意图。<br>图2是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第一例的截面示意图。图3是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第二例的截面示意图。图4是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第三例的截面示意图。图5是表示层叠有多个图1所示的电池1的层叠型全固体电池的第四例的截面示意图。具体实施方式以下使用附图对表示本公开的一方式的电池进行说明。再者,本公开中的电池并不限定于以下的方式。对于相同或类似的构成要素,有时标注相同的标记并省略其说明。图1是表示本公开的一实施方式涉及的电池的一例的截面示意图。图1所示的电池1是作为后述的层叠型全固体电池2的基本单元结构的单元电池。电池1具备第1电极10、第1固体电解质层11、第2电极12以及第2固体电解质层13。第1固体电解质层11与第1电极10接触。第2固体电解质层13位于第2电极12与第1固体电解质层11之间。第1固体电解质层11中的有机化合物的含有率比第2固体电解质层中的有机化合物的含有率大。第1固体电解质层11的厚度比第2固体电解质层13的厚度小。再者,所谓第1固体电解质层11中的有机化合物的含有率,在第1固体电解质层11中只含有1种有机化合物的情况下为该有机化合物的含有率,在该层中含有多种有机化合物的情况下为各有机化合物的含有率的合计。另外,所谓第2固体电解质层13中的有机化合物的含有率,在第2固体电解质层13中只含有1种有机化合物的情况下为该有机化合物的含有率,在该层中含有多种有机化合物的情况下为各有机化合物的含有率的合计。在此,例如能够通过对固体电解质层的截面进行能量色散型X射线分析(EDX)来确认固体电解质层中包含有机化合物。另外,固体电解质层中的有机化合物的含有率通过例如热重-差热同时分析法(TG-DTA)来得到。通过对作为干燥膜的固体电解质层进行例如红外线干燥,固体电解质层中所含的有机化合物被烤掉。通过测定此时的固体电解质层的质量变化,能够计算固体电解质层中的有机化合物的含有率。再者,作为替代性方法,可列举例如傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)。另外,第1固体电解质层11的厚度和第2固体电解质层13的厚度可为在任意的多个点(至少3点以上,例如3点或5点)测定出的值的平均值。各固体电解质层的厚度可使用切断面或断裂面的显微镜像进行测定。显微镜像使用扫描型电子显微镜、激光显微镜或光学显微镜得到。另外,对于各固体电解质层以外的各层的厚度,也使用同样的方法确定。以下,对电池1更详细地进行说明。第1电极10具备第1集电体101和第1活性物质层102。第1活性物质层102配置在第1集电体101上、且与第1集电体101接触。第1固体电解质层11可以被覆配置于第1集电体101上的第1活性物质层102的表面。换句话说,第1固体电解质层11可以被覆除了第1集电体101与第1活性物质层102的界面以外的第1活性物质层102的表面。被覆第1活性物质层102的表面的第1固体电解质层11的厚度可以为例如5μm以下。根据第1固体电解质层11被覆第1活性物质层102的表面的构成,能够更切实地抑制电短路的发生。第1固体电解质层11也可以被覆除了第1集电体101与第1活性物质层102的界面以外的第1活性物质层102的所有的表面。再者,在图1中,作为一例,示出了第1固体电解质层11被覆除了第1集电体101与第1活性物质层102的界面以外的第1活性物质层102的所有的表面的构成。但是,第1固体电解质层11只要设置在第1电极10与第2固体电解质层13之间即可。因此,第1固体电解质层11也可以不被覆第1活性物质层102的侧面整体。第2电极12具备第2集电体121和第2活性物质层122。第2活性物质层122配置在第2集电体121上、且与第2集电体121接触。例如,第2固体电解质层13可以被覆第2活性物质层122的表面。换句话说,第2固体电解质层13可以被覆除了第2集电体121与第2活性物质层122的界面以外的第2活性物质层122的表面。第2固体电解质层13也可以被覆除了第2集电体121与第2活性物质层122的界面以外的第2活性物质层122的所有的表面。再者,在图1中,作为一例,示出了第2固体电解质层13被覆除了第2集电体121与第2活性物质层122的界面以外的第2活性物质层122的所有的表面的构成。但是,第2固体电解质层13只要设置在第2电极12与第1固体电解质层11之间即可。因此,第2固体电解质层13也可以不被覆第2活性物质层122的侧面整体。换句话说,电池1具有将第1电极10和第2电极12隔着第1固体电解质层11和第2固体电解质层13而对向地配置的构成。另外,电池1的固体电解质层由第1固体电解质层11和第2固体电解质层13这两者构成。对于第1固体电解质层11的厚度与第2固体电解质层13的厚度的总和,要求以下重要的特性:(i)为了电池的高容量化,使其小;以及,(ii)抑制由第1活性物质层102与第2活性物质层122的电接触引起的短路。再者,如果只为了使电池1驱动,则也可以形成仅由第1固体电解质层11和第2固体电解质层13的任一个构成的单层。但是,对于电池1,鉴于要稳定地实现上述要求特性(i)和(ii)的兼备,而且考虑到固体电解质层的缺陷发生的可能性等,可以认为并不希望形成仅由第1固体电解质层11和第2固体电解质层13的任一个构成的固体电解质层。例如,在固体电解质层由单层构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池,具备:/n第1电极;/n与所述第1电极接触的第1固体电解质层;/n第2电极;和/n位于所述第2电极与所述第1固体电解质层之间的第2固体电解质层,/n所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率比所述第2固体电解质层中的有机化合物的含有率大,并且,/n所述第1固体电解质层的厚度比所述第2固体电解质层的厚度小。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190215 JP 2019-0260441.一种电池,具备:
第1电极;
与所述第1电极接触的第1固体电解质层;
第2电极;和
位于所述第2电极与所述第1固体电解质层之间的第2固体电解质层,
所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率比所述第2固体电解质层中的有机化合物的含有率大,并且,
所述第1固体电解质层的厚度比所述第2固体电解质层的厚度小。


2.根据权利要求1所述的电池,
所述第1固体电解质层包含平均粒径为0.5μm以下的固体电解质材料作为主成分。


3.根据权利要求1或2所述的电池,
所述第1固体电解质层中的有机化合物的含有率为5质量%以上且10质量%以下。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:西田耕次河濑觉
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

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