固体电池制造技术

本公开的目的是提供一种即使在使用了包含支持体的固体电解质层的情况下也具有高容量维持率和低电池电阻的固体电池。该固体电池是依次具有正极层、固体电解质层和负极层的固体电池，其特征在于，所述固体电解质层具有第1固体电解质层和第2固体电解质层，所述第1固体电解质层与所述正极层或所述负极层相邻地配置，所述第2固体电解质层与所述第1固体电解质层相邻地配置，所述第1固体电解质层包含固体电解质，所述第2固体电解质层是包含具有空孔的支持体和所述固体电解质层的片，在该支持体的表面及空孔内部配置有所述固体电解质。的表面及空孔内部配置有所述固体电解质。的表面及空孔内部配置有所述固体电解质。

【技术实现步骤摘要】
固体电池


[0001]本公开涉及一种固体电池。

技术介绍

[0002]固体电池在使用固体电解质代替包含有机溶剂的电解液作为介于正极与负极之间的电解质这点上受到关注。
[0003]专利文献1公开了一种包含无纺布和在无纺布的表面和内部的固体电解质的固体电解质片。
[0004]专利文献2公开了在基材上以一层担载有结晶性氧化物系无机固体电解质粒子而得到的隔膜，固体电解质粒子在隔膜的两面露出，固体电解质粒子的露出率在隔膜的两面分别为10～100％，基材为无纺布。
[0005]现有技术文件
[0006]专利文献1：日本特开2016
‑
031789号公报
[0007]专利文献2：日本特开2020
‑
188026号公报

技术实现思路

[0008]从提高固体电池的容量维持率的观点出发，使用包含支持体的固体电解质层作为固体电池的固体电解质层。
[0009]使用了包含支持体的固体电解质层的固体电池中，固体电解质层与正极和负极的接触电阻高。因此，使用了包含支持体的固体电解质层的固体电池，要求在维持期望的容量维持率的同时降低电池电阻。
[0010]本公开是鉴于上述情况而完成的，主要目的是提供一种即使在使用了包含支持体的固体电解质层的情况下也具有高容量维持率和低电池电阻的固体电池。
[0011]本公开的固体电池是依次具有正极层、固体电解质层和负极层的固体电池，其特征在于，
[0012]所述固体电解质层具有第1固体电解质层和第2固体电解质层，
[0013]所述第1固体电解质层与所述正极层或所述负极层相邻地配置，
[0014]所述第2固体电解质层与所述第1固体电解质层相邻地配置，
[0015]所述第1固体电解质层包含固体电解质，
[0016]所述第2固体电解质层是包含具有空孔的支持体和所述固体电解质的片，在该支持体的表面及空孔内部配置有所述固体电解质。
[0017]在本公开的固体电池中，可以是：
[0018]所述固体电解质层还具有第3固体电解质层，
[0019]所述第1固体电解质层与所述负极层相邻地配置，
[0020]所述第3固体电解质层与所述正极层相邻地配置，
[0021]所述第2固体电解质层配置在所述第1固体电解质层与所述第3固体电解质层之
间，
[0022]所述第3固体电解质层包含所述固体电解质。
[0023]在本公开的固体电池中，所述支持体的孔隙率可以为70％以上且90％以下。
[0024]在本公开的固体电池中，所述支持体可以是无纺布。
[0025]在本公开的固体电池中，所述固体电解质可以是硫化物系固体电解质。
[0026]在本公开的固体电池中，所述第2固体电解质层的厚度可以为10μm以上且25μm以下。
[0027]在本公开的固体电池中，所述第1固体电解质层和所述第3固体电解质层的厚度可以为3μm以上且10μm以下。
[0028]本公开可以提供一种即使在使用了包含支持体的固体电解质层的情况下也具有高容量维持率和低电池电阻的固体电池。
附图说明
[0029]图1是表示本公开的固体电池一例的截面示意图。
[0030]附图标记说明
[0031]11 负极集电体
[0032]12 负极层
[0033]13 第1固体电解质层
[0034]14 第2固体电解质层
[0035]15 第3固体电解质层
[0036]16 正极层
[0037]17 正极集电体
[0038]100 固体电池
具体实施方式
[0039]本公开的固体电池是依次具有正极层、固体电解质层和负极层的固体电池，其特征在于，
[0040]所述固体电解质层具有第1固体电解质层和第2固体电解质层，
[0041]所述第1固体电解质层与所述正极层或所述负极层相邻地配置，
[0042]所述第2固体电解质层与所述第1固体电解质层相邻地配置，
[0043]所述第1固体电解质层包含固体电解质，
[0044]所述第2固体电解质层是包含具有空孔的支持体和所述固体电解质的片，在该支持体的表面及空孔内部配置有所述固体电解质。
[0045]图1是表示本公开的固体电池一例的截面示意图。
[0046]如图1所示，固体电池100依次具备负极集电体11、负极层12、第1固体电解质层13、第2固体电解质层14、第3固体电解质层15、正极层16和正极集电体17。
[0047]本公开的固体电池依次具有正极层、固体电解质层和负极层。
[0048]本公开的固体电池可以具备包含正极层的正极、固体电解质层和包含负极层的负极。
[0049][固体电解质层][0050]固体电解质层至少具有第1固体电解质层和第2固体电解质层，可以根据需要还具有第3固体电解质层。
[0051]在固体电解质层为2层结构的情况下，第1固体电解质层与正极层或负极层相邻地配置。
[0052]在固体电解质层为2层结构的情况下，第2固体电解质层与第1固体电解质层相邻地配置。
[0053]在固体电解质层为3层结构的情况下，第1固体电解质层与负极层相邻地配置。
[0054]在固体电解质层为3层结构的情况下，第3固体电解质层与正极层相邻地配置。
[0055]在固体电解质层为3层结构的情况下，第2固体电解质层配置在第1固体电解质层与第3固体电解质层之间。
[0056]第2固体电解质层包含具有空孔的支持体和固体电解质。
[0057]第2固体电解质层是在支持体的表面及空孔内部配置有固体电解质的片。通过将固体电解质配置在支持体的表面及空孔内部，正极和负极与固体电解质的接触面积增加，能够降低电池电阻。
[0058]支持体只要具有空孔就没有特别限定，例如可以是无纺布。纺布中由纤维间的空间构成的细孔径分布窄，而无纺布的细孔径分布宽，存在细孔容积大的细孔和细孔容积小的细孔。如果使用在表面和空孔内部包含固体电解质的无纺布，则小细孔有效抑制固体电解质的脱落，承担自支持性和可挠性，大细孔发挥形成离子通道的功能。
[0059]用于无纺布的纤维材料没有特别限定，可以是具备绝缘性和可挠性而不会对固体电解质造成不利影响的纤维。作为纤维材料，例如可举出聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚酰胺系树脂等树脂。作为聚酯系树脂，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。作为聚烯烃系树脂，例如可举出聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等。作为聚酰胺系树脂，例如可举出尼龙和芳族聚酰胺等。另外，作为纤维的材料，可以使用玻璃。即，无纺布可以是玻璃纤维无纺布。构成无纺布的纤维的纤维直径和纤维长度没有特别限定。
[0060]作为无纺布的种类，例如可举出化学粘合无纺布、热粘合无纺布、气流成网无纺布、水刺无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、针刺无纺布和缝编无纺布等。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体电池，是依次具有正极层、固体电解质层和负极层的固体电池，其特征在于，所述固体电解质层具有第1固体电解质层和第2固体电解质层，所述第1固体电解质层与所述正极层或所述负极层相邻地配置，所述第2固体电解质层与所述第1固体电解质层相邻地配置，所述第1固体电解质层包含固体电解质，所述第2固体电解质层是包含具有空孔的支持体和所述固体电解质的片，在该支持体的表面及空孔内部配置有所述固体电解质。2.根据权利要求1所述的固体电池，所述固体电解质层还具有第3固体电解质层，所述第1固体电解质层与所述负极层相邻地配置，所述第3固体电解质层与所述正极层相邻地配置，所述第2固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤一平，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：