全固态锂二次电池以及全固态锂二次电池的制造方法技术

全固态锂二次电池(1)具有：包含具有锂离子导电性的氧化物固态电解质粒子(11a)的氧化物固态电解质层(11)、配置在氧化物固态电解质层(11)的一方的面侧的正极活性物质层(13)、配置在氧化物固态电解质层(11)的另一方的面侧的负极活性物质层(16)以及固态电解质分散高分子层，该固态电解质分散高分子层配置在正极活性物质层(13)及负极活性物质层(16)中的至少一方与氧化物固态电解质层(11)之间，在具有锂离子导电性的锂离子导电性高分子材料中分散有氧化物固态电解质粒子；正极活性物质层(13)、负极活性物质层(16)、固态电解质分散高分子层以及氧化物固态电解质层(11)形成为一体。体。体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固态锂二次电池以及全固态锂二次电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种全固态锂二次电池以及全固态锂二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]一般，使用非水系电解液的锂离子电池较为普及。然而，锂离子电池由于电解液是可燃性的，存在起火等危险，或使用有机溶剂，因而存在使用温度的限制。因此，正在研发使用聚合物电解质的全固态锂二次电池。然而，聚合物电解质在低温下的离子导电率低，使用温度范围比使用上述非水系电解液的锂离子电池窄。因此，正在研发使用硫化物系固态电解质的全固态锂二次电池。然而，硫化物与水反应可能会产生硫化氢，所以使用温度范围受到限制。因此，期待研发出一种能够弥补聚合物电解质、硫化物系电解质的这种缺点的使用氧化物系固态电解质的全固态电池。
[0003]例如，在下述专利文献1中，记载了一种如下的全固态锂二次电池：由具有正极活性物质的正极和具有负极活性物质的负极夹持复合固态电解质层而形成，该复合固态电解质层具有锂离子导电性的氧化物粒子以及进入到该氧化物粒子之间的锂离子导电性的非晶质部。
[0004]另外，在下述专利文献2中，记载了一种使用氧化物固态电解质的全固态锂离子二次电池用的固态电解质。在该固态电解质中，出于降低固态电解质主体与电极之间的界面的电阻的目的，在该固态电解质主体的表面设置有具有锂离子传导性的粘接层。
[0005]专利文献1：日本特开2015
‑
138741号公报
[0006]专利文献2：日本特开2017
‑
069036号公报/>
技术实现思路

[0007]使用上述专利文献1所记载的那样的氧化物固态电解质的全固态锂二次电池虽然与水反应难以产生硫化氢而容易处理，但与使用上述硫化物电解质的全固态锂二次电池相比，内部电阻高，导电性低。
[0008]另外，上述专利文献2所记载的固态电解质的粘接层与固态电解质主体相比，离子传导度(ionic conductance)低一个数量级，因而优选尽可能的薄。然而，若使粘接层变薄，则有可能无法填补电极与固态电解质主体之间的间隙，反而有可能导致内部电阻变高。
[0009]因此，在使用容易处理的氧化物固态电解质的全固态锂二次电池中，期望降低内部电阻，实现大电流化。
[0010]因此，本专利技术目的在于，提供一种容易处理且能够实现大电流化的全固态锂二次电池以及全固态锂二次电池的制造方法。
[0011]为了解决上述课题，本专利技术的全固态锂二次电池的特征在于，具有：氧化物固态电解质层，包含具有锂离子导电性的氧化物固态电解质粒子，正极活性物质层，配置在所述氧化物固态电解质层的一方的面侧，负极活性物质层，配置在所述氧化物固态电解质层的另一方的面侧，以及固态电解质分散高分子层，配置在所述正极活性物质层及所述负极活性
物质层中的至少一方与所述氧化物固态电解质层之间，所述固态电解质分散高分子层是是在具有锂离子导电性的锂离子导电性高分子材料中分散有所述氧化物固态电解质粒子而成的；所述正极活性物质层、所述负极活性物质层、所述固态电解质分散高分子层以及所述氧化物固态电解质层形成为一体。
[0012]氧化物与上述硫化物不同，即使与水反应也不产生像硫化氢那样的在处理上需要注意的气体。因此，使用氧化物固态电解质的本专利技术的全固态锂二次电池容易处理。
[0013]另外，本说明书中的层与层形成为一体的状态是指，不能剥离，在想要强行剥离的情况下为产生破坏的状态。因此，在本专利技术的全固态锂二次电池中，正极活性物质层、负极活性物质层、固态电解质分散高分子层以及氧化物固态电解质层处于不能剥离的状态。像这样，被一体化的正极活性物质层、负极活性物质层、固态电解质分散高分子层以及氧化物固态电解质层之间的电阻比没有被一体化而简单相邻地配置的正极活性物质层、负极活性物质层、固态电解质分散高分子层以及氧化物固态电解质层之间的电阻低。
[0014]另外，在本专利技术的全固态锂二次电池中，固态电解质分散高分子层含有具有锂离子导电性的锂离子导电性高分子材料和分散于该材料中的氧化物固态电解质粒子。一般而言，氧化物固态电解质粒子的锂离子传导度比锂离子导电性高分子材料高，因此，上述固态电解质分散高分子层的离子传导度比上述专利文献2的粘接层那样的仅由锂离子导电性高分子材料构成的层高。因此，本专利技术的固态电解质分散高分子层能够形成得比上述专利文献2的粘接层那样的仅由锂离子导电性高分子材料构成的层厚。因此，能够抑制像上述专利文献2的粘接层那样不能填补电极与固态电解质主体之间的间隙而使内部电阻变高的情况。因此，根据本专利技术的全固态锂二次电池，降低了内部电阻，能够实现大电流化。
[0015]另外，本专利技术的全固态锂二次电池的制造方法的特征在于，具有：配置工序，以如下方式配置氧化物固态电解质层、正极活性物质层、负极活性物质层以及固态电解质分散高分子层：使所述正极活性物质层位于含有氧化物固态电解质粒子且具有锂离子导电性的氧化物固态电解质层的一方的面侧，使所述负极活性物质层位于所述氧化物固态电解质层的另一方的面侧，使所述固态电解质分散高分子层位于所述正极活性物质层及所述负极活性物质层中的至少一方与所述氧化物固态电解质层之间，所述固态电解质分散高分子层是在具有锂离子导电性的锂离子导电性高分子材料中分散有所述氧化物固态电解质粒子而成的，以及一体化工序，将所述正极活性物质层、所述负极活性物质层、所述固态电解质分散高分子层以及所述氧化物固态电解质层一体化。
[0016]根据这样的全固态锂二次电池的制造方法，使用容易处理的氧化物固态电解质，降低了内部电阻，能够制造可实现大电流化的全固态锂二次电池。
[0017]如上所述，根据本专利技术，可提供一种容易处理且能够实现大电流化的全固态锂二次电池以及全固态锂二次电池的制造方法。
附图说明
[0018]图1是示出本专利技术的实施方式的全固态锂二次电池的剖视图的图。
[0019]图2是图1中的从正极活性物质层到氧化物固态电解质层的放大图。
[0020]图3是图1中的从负极活性物质层到氧化物固态电解质层的放大图。
[0021]图4是本专利技术的实施方式的全固态锂二次电池的制造方法的流程图。
[0022]图5是示出准备工序的形态的图。
[0023]图6是示出配置工序的形态的图。
[0024]图7是示出一体化工序的形态的图。
[0025]图8是示出实施例的测定结果的科尔作图(Cole
‑
cole plot)。
具体实施方式
[0026]以下，参照附图对本专利技术的全固态锂二次电池以及全固态锂二次电池的制造方法的优选实施方式进行详细地说明。此外，以下所例示的实施方式用于使本专利技术容易理解，并不用于限定地解释本专利技术。本专利技术能够在不脱离其意旨的情况下进行变更、改良。另外，为了容易理解，有在各个图中对一部分进行了夸张地记载的情况等。
[0027]图1是示出本专利技术的实施方式的全固态锂二次电池的剖视图的图。如图1所示，本实施方式的全固态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种全固态锂二次电池，其特征在于，具有：氧化物固态电解质层，包含具有锂离子导电性的氧化物固态电解质粒子，正极活性物质层，配置在所述氧化物固态电解质层的一面侧，负极活性物质层，配置在所述氧化物固态电解质层的另一面侧，以及固态电解质分散高分子层，配置在所述正极活性物质层以及所述负极活性物质层中的至少一方与所述氧化物固态电解质层之间，所述固态电解质分散高分子层是在具有锂离子导电性的锂离子导电性高分子材料中分散有所述氧化物固态电解质粒子而成的；所述正极活性物质层、所述负极活性物质层、所述固态电解质分散高分子层以及所述氧化物固态电解质层形成为一体。2.根据权利要求1所述的全固态锂二次电池，其特征在于，所述固态电解质分散高分子层的所述锂离子导电性高分子材料进入所述氧化物固态电解质层的所述氧化物固态电解质粒子之间的至少一部分。3.根据权利要求1所述的全固态锂二次电池，其特征在于，所述氧化物固态电解质层还具有进入所述氧化物固态电解质粒子之间的锂离子导电性高分子材料，进入所述氧化物固态电解质层的所述氧化物固态电解质粒子之间的所述锂离子导电性高分子材料和所述固态电解质分散高分子层的所述锂离子导电性高分子材料为相同的材料。4.根据权利要求3所述的全固态锂二次电池，其特征在于，在所述正极活性物质层与所述氧化物固态电解质层之间以及所述负极活性物质层与所述氧化物固态电解质层之间，配置有所述固态电解质分散高分子层，在所述氧化物固态电解质层的所述锂离子导电性高分子材料以及所述固态电解质分散高分子层的所述锂离子导电性高分子材料中，分别分散有锂盐，所述氧化物固态电解质层的所述锂离子导电性高分子材料以及所述固态电解质分...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤一，朴甲相，上田博幸，
申请(专利权)人：德尔日本股份有限公司，
类型：发明
国别省市：