全固态二次电池用电极、全固态二次电池以及全固态二次电池的制造方法技术

本发明专利技术涉及全固态二次电池用电极和具有该电极作为正极或负极的全固态二次电池，该全固态二次电池用电极的特征在于，在集电体上具有包含电极活性物质和粘结剂树脂的电极活性物质层，上述粘结剂树脂包含聚酰亚胺系树脂，上述电极活性物质层不包含电解质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固态二次电池用电极、全固态二次电池以及全固态二次电池的制造方法
本专利技术涉及全固态二次电池用电极和全固态二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池具有高能量密度且为高容量，因此被广泛用作移动信息终端的驱动电源等。近年来，在搭载于需要大容量的电力/混合动力汽车等工业用途中的使用也在不断扩大，正在进行为了进一步的高容量化、高性能化的研究。为了在要求锂离子二次电池的高能量密度的同时确保、提高电池的安全性，正在研究全固态二次电池，其使用了不燃性的无机固体电解质代替将锂盐等电解质盐溶解于有机溶剂中而成的非水电解液。全固态二次电池具备正极和负极与配置于它们之间的固体电解质层，从性能的方面考虑，通常在各电极(具体而言，正极活性物质层和负极活性物质层)中也添加有固体电解质。例如，专利文献1中公开了一种全固态二次电池，该全固态二次电池依次具有正极活性物质层、无机固体电解质层和负极活性物质层，该正极活性物质层、该无机固体电解质层和该负极活性物质层包含特定的聚合物和无机固体电解质。专利文献2中公开了一种固体电解质电池用电极，其中，粉末状的活性物质、固体电解质、导电助剂的混合物通过特定的粘结剂而粘结，在集电体上以膜状形成有活性物质层；并且公开了一种固体电解质电池，其在正极和负极中的至少一者使用了该固体电解质电池用电极。此外，专利文献3中公开了一种全固态二次电池，该全固态二次电池依次具备正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层，其中，上述正极活性物质层、上述负极活性物质层和上述固体电解质层为下述层，其包含：具有属于元素周期表第1族或第2族的金属元素的离子传导性的无机固体电解质；和内含离子传导性物质、具体为无机固体电解质或液体电解质的粘结剂颗粒。另外，专利文献4中公开了一种固态电池，其具备正极、负极、和设置于正极与负极间的由固体电解质构成的固体电解质层，上述负极具有：负极活性物质；与固体电解质粘结并对该固体电解质为惰性的第1粘结剂；和对于负极集电体的粘结性优于上述第1粘结剂的第2粘结剂，上述第2粘结剂含有高弹性树脂。专利文献4中记载了负极不包含固体电解质，但实施例中，在将电解质层涂布液涂布到负极结构体上后使其干燥，在负极结构体上形成了电解质层。该方法中，在固态电池的制造时、即将电解质层涂布液涂布到负极上时，固体电解质会从电解质层溶胀(渗透)到负极层，因此所形成的负极层中包含固体电解质。专利文献5中公开了一种全固态二次电池，该全固态二次电池依次具有正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层，其中，该正极活性物质层和该负极活性物质层的至少1层中的无机固体电解质的含量相对于构成各层的总固体成分为0～10质量％，上述固体电解质层含有硫化物系固体电解质，上述正极活性物质层和上述负极活性物质层的至少1层含有粘结剂，并且上述负极活性物质层含有特定的负极活性物质。但是，在专利文献5的实施例中，在二次电池用正极片的正极活性物质层上涂布固体电解质组合物并加热，形成固体电解质层后，将二次电池负极用组合物涂布到干燥后的固体电解质层上并加热，形成了负极活性物质层。该方法中，与专利文献4记载的方法同样地，固体电解质会渗透到正极活性物质层和负极活性物质层，因此所形成的正极活性物质层和负极活性物质层中包含固体电解质。另外，也对使用了有机的固体电解质、即高分子固体电解质而非无机的固体电解质的全固态二次电池进行了研究，但该情况下，从性能的方面考虑，通常在各电极(具体而言，正极活性物质层和负极活性物质层)中也添加有固体电解质。例如，专利文献6中公开了一种高分子固体电解质锂电池，其特征在于，包含：使用了以过渡金属氧化物为主体的化合物作为正极活性物质的正极；使用了锂金属、锂合金或能够吸收/释放锂离子的物质作为负极活性物质的负极；和电解质，上述电解质使用了特定的高分子固体电解质，在实施例中，将高分子固体电解质的前体浸渗到所形成的正极活性物质层上，通过电子射线照射进行固化，形成了含有电解质的复合正极。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/125716号专利文献2：日本特开2013-45683号公报专利文献3：国际公开第2017/099248号专利文献4：日本特开2014-116154号公报专利文献5：日本特开2016-212990号公报专利文献6：日本特开2003-92138号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种全固态二次电池用电极，其即便在电极活性物质层不包含现有的全固态二次电池用电极中作为必要成分的电解质，也能获得可实用的全固态二次电池；并且提供一种可实用的全固态二次电池，其使用了电极活性物质层不包含电解质的电极。用于解决课题的手段本专利技术涉及下述项。[1]一种全固态二次电池用电极，其为在集电体上具有包含电极活性物质和粘结剂树脂的电极活性物质层的电极，其特征在于，上述粘结剂树脂包含聚酰亚胺系树脂，上述电极活性物质层不包含电解质。[2]如上述项[1]所述的电极，其特征在于，上述电极活性物质层还包含导电助剂。[3]一种全固态二次电池，其为具有正极、固体电解质层和负极的全固态二次电池，其特征在于，上述正极和/或上述负极为上述项[1]或[2]所述的电极。[4]一种全固态二次电池用电极的制造方法，其特征在于，具有下述工序：将电极合剂糊料涂布到集电体上的工序，上述电极合剂糊料包含电极活性物质、作为粘结剂树脂的聚酰亚胺系树脂或其前体、和溶剂，不包含电解质；和对所涂布的电极合剂糊料进行干燥或热处理，形成电极活性物质层的工序。[5]一种全固态二次电池的制造方法，其特征在于，具有下述工序：准备在集电体上具有电极活性物质层的电极片的工序，上述电极活性物质层包含电极活性物质和作为粘结剂树脂的聚酰亚胺系树脂，不包含电解质；和将上述电极片、包含固体电解质的含固体电解质的片、和对电极片层积并进行一体化的工序。[6]如上述项[5]所述的全固态二次电池的制造方法，其特征在于，具有下述工序：准备上述电极片的工序；将电极合剂糊料涂布到集电体上的工序，上述电极合剂糊料包含电极活性物质、作为粘结剂树脂的聚酰亚胺系树脂或其前体、和溶剂，不包含电解质；和对所涂布的电极合剂糊料进行干燥或热处理，形成电极活性物质层的工序。[7]如上述项[5]或[6]所述的全固态二次电池的制造方法，其特征在于，上述对电极片在集电体上具有电极活性物质层，上述电极活性物质层包含电极活性物质和作为粘结剂树脂的聚酰亚胺系树脂，不包含电解质。[8]如上述项[5]～[7]中任一项所述的全固态二次电池的制造方法，其特征在于，通过干式法对上述电极片、上述含固体电解质的片和上述对电极片进行层积。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种全固态二次电池用电极，其即便在电极活性物质层不包含现有的全固态二次电池用电极中作为必要成分的电解质，也能获得可实用的全固态二次电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态二次电池用电极，其为在集电体上具有包含电极活性物质和粘结剂树脂的电极活性物质层的电极，其特征在于，/n所述粘结剂树脂包含聚酰亚胺系树脂，/n所述电极活性物质层不包含电解质。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181226 JP 2018-2422351.一种全固态二次电池用电极，其为在集电体上具有包含电极活性物质和粘结剂树脂的电极活性物质层的电极，其特征在于，
所述粘结剂树脂包含聚酰亚胺系树脂，
所述电极活性物质层不包含电解质。


2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极活性物质层还包含导电助剂。


3.一种全固态二次电池，其为具有正极、固体电解质层和负极的全固态二次电池，其特征在于，
所述正极和/或所述负极为权利要求1或2所述的电极。


4.一种全固态二次电池用电极的制造方法，其特征在于，具有下述工序：
将电极合剂糊料涂布到集电体上的工序，所述电极合剂糊料包含电极活性物质、作为粘结剂树脂的聚酰亚胺系树脂或其前体、和溶剂，不包含电解质；和
对所涂布的电极合剂糊料进行干燥或热处理，形成电极活性物质层的工序。


5.一种全固态二次电池的制造方法，其特征在于，具有下述工序：

【专利技术属性】
技术研发人员：中山刚成，森下正典，境哲男，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP