一种锂二次电池，其具备：发电元件以及加压构件，所述发电元件具有：正极，其是含有能吸储释放锂离子的正极活性物质的正极活性物质层配置于正极集电体的表面而成的；负极，其具有负极集电体、且充电时锂金属在前述负极集电体上析出；和，固体电解质层，其夹设于前述正极和前述负极之间、且含有固体电解质，所述加压构件对前述发电元件沿层叠方向以规定压力进行加压，其中，俯视前述发电元件时，前述正极活性物质层的外周端的至少一部分位于比前述固体电解质层的外周端还靠近内侧，且在前述固体电解质层与前述负极集电体对置的主面的至少一部分、以及前述固体电解质层的侧面的至少一部分设有第1功能层，所述第1功能层具有电子绝缘性和锂离子传导性、对于与前述锂金属接触引起的还原分解比前述固体电解质还稳定。起的还原分解比前述固体电解质还稳定。起的还原分解比前述固体电解质还稳定。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂二次电池
[0001]本专利技术涉及锂二次电池。
技术介绍
[0002]近年来，为了应对温室效应，迫切期望降低二氧化碳排放量。汽车业界中，基于电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的导入的二氧化碳排放量的降低备受期待，把握它们的实用化的关键的马达驱动用二次电池等非水电解质二次电池的开发正盛行。
[0003]作为马达驱动用二次电池，与移动电话、笔记本电脑等中使用的民用锂离子二次电池相比，要求具有极高的功率特性、和高的能量。因此，现实的全部电池中具有最高理论能量的锂离子二次电池备受关注，现在急速地推进开发。
[0004]此处，对于现在通常普及的锂离子二次电池，电解质中使用可燃性的有机电解液。这种液系锂离子二次电池中，要求对漏液、短路、过充电等的安全对策比其他电池还严格。
[0005]因此，近年来，关于电解质中使用了氧化物系、硫化物系的固体电解质的全固体锂二次电池的研究开发正盛行。固体电解质是将在固体中能进行离子传导的离子传导体作为主体而构成的材料。因此，全固体锂二次电池中，如现有的液系锂离子二次电池，原理上不产生源自可燃性的有机电解液的各种问题。另外，通常，如果使用高电位/大容量的正极材料、大容量的负极材料，则实现电池的功率密度和能量密度的大幅改善。
[0006]以往，作为全固体锂二次电池的1种，已知有：在充电过程中使锂金属在负极集电体上析出的、所谓锂析出型电池(例如参照日本特开2019
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61867号公报)。这种锂析出型的全固体锂二次电池的充电过程中，锂金属在固体电解质层与负极集电体之间析出。日本特开2019
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61867号公报中记载的锂二次电池中，如下构成：由第1电解质形成的电解质层、和设于前述电解质层与前述负极之间的包含碘的第2电解质构成由夹设于包含锂的正极与包含锂的负极之间的电解质层，第2电解质的离子传导率变得小于第1电解质的离子传导率。根据日本特开2019
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61867号公报，据说：通过形成这种构成，从而电解质层与负极的界面即使不平坦，也消除锂的不均匀的析出，枝晶的生成被抑制。其结果，据说：可以提供源自锂的枝晶生长的内阻的波动、放电容量的降低得到改善、具有优异的充放电特性的锂电池。
技术实现思路
[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而，根据本专利技术人等的研究，判定：即使采用日本特开2019
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61867号公报中记载的技术，有时仍然无法实现充分的充放电效率。
[0009]因此，本专利技术的目的在于，提供：锂析出型的锂二次电池中，能更进一步改善充放电效率的方案。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究。其结果发现：具备锂析出型的发电元件和对前述发电元件沿层叠方向进行加压的加压构件的二次电池中，通过使正极活性
物质层比固体电解质层还小一圈、且在固体电解质层与负极集电体对置的主面的至少一部分、和固体电解质层的侧面的至少一部分设置规定的功能层，从而可以解决上述课题，至此完成了本专利技术。
[0012]即，本专利技术的一方式涉及一种锂二次电池，其具备：发电元件以及加压构件，所述发电元件具有：正极，其是含有能吸储释放锂离子的正极活性物质的正极活性物质层配置于正极集电体的表面而成的；负极，其具有负极集电体、且充电时锂金属在前述负极集电体上析出；和，固体电解质层，其夹设于前述正极和前述负极之间、且含有固体电解质，所述加压构件对前述发电元件沿层叠方向以规定压力进行加压。而且，该锂二次电池中，俯视前述发电元件时，前述正极活性物质层的外周端的至少一部分位于比前述固体电解质层的外周端还靠近内侧。而且，还有如下特征：在前述固体电解质层与前述负极集电体对置的主面的至少一部分、以及前述固体电解质层的侧面的至少一部分设有第1功能层，所述第1功能层具有电子绝缘性和锂离子传导性、且对于与前述锂金属接触引起的还原分解比前述固体电解质还稳定。
[0013]专利技术的效果
[0014]根据本专利技术，锂析出型的锂二次电池中，可以更进一步改善充放电效率。
附图说明
[0015]图1为示意性表示作为本专利技术的一实施方式的层叠型(内部并联型)的全固体锂二次电池(层叠型二次电池)的整体结构的剖视图。
[0016]图2为本专利技术的一实施方式的层叠型二次电池的单电池层的放大剖视图。图2对应于后述的实施例1中制作的评价用电池单元的构成。
[0017]图3为示出本专利技术的层叠型二次电池的变形例的单电池层的放大剖视图。图3对应于后述的实施例5中制作的评价用电池单元的构成。
[0018]图4为本专利技术的一实施方式的层叠型二次电池的立体图。
[0019]图5为从图4所示的A方向观察到的侧视图。
[0020]图6为示出本专利技术的层叠型二次电池的变形例的单电池层的放大剖视图。图6对应于后述的实施例2中制作的评价用电池单元的构成。
[0021]图7为示出本专利技术的层叠型二次电池的变形例的单电池层的放大剖视图。图7对应于后述的实施例3中制作的评价用电池单元的构成。
[0022]图8为示出本专利技术的一实施方式的层叠型二次电池的外观的立体图。
[0023]图9为示出本专利技术的层叠型二次电池的变形例的单电池层的放大剖视图。图9对应于后述的实施例4中制作的评价用电池单元的构成。
[0024]图10为示出不是本专利技术的层叠型二次电池的一例的单电池层的放大剖视图。图10对应于后述的比较例1中制作的评价用电池单元的构成。
[0025]图11为示出不是本专利技术的层叠型二次电池的一例的单电池层的放大剖视图。图11对应于后述的比较例2中制作的评价用电池单元的构成。
[0026]图12为示出不是本专利技术的层叠型二次电池的一例的单电池层的放大剖视图。图12对应于后述的比较例3中制作的评价用电池单元的构成。
[0027]图13为示出不是本专利技术的层叠型二次电池的一例的单电池层的放大剖视图。图13
对应于后述的比较例4中制作的评价用电池单元的构成。
[0028]图14为示出本专利技术的层叠型二次电池的变形例的单电池层的放大剖视图。图14对应于后述的实施例14中制作的评价用电池单元的构成。
[0029]图15为示出本专利技术的层叠型二次电池的变形例的单电池层的放大剖视图。图15对应于后述的实施例18中制作的评价用电池单元的构成。
具体实施方式
[0030]本专利技术的一方式为一种锂二次电池，其具备：发电元件以及加压构件，所述发电元件具有：正极，其是含有能吸储释放锂离子的正极活性物质的正极活性物质层配置于正极集电体的表面而成的；负极，其具有负极集电体、且充电时锂金属在前述负极集电体上析出；和，固体电解质层，其夹设于前述正极和前述负极之间、且含有固体电解质，所述加压构件对前述发电元件沿层叠方向以规定压力进行加压，俯视前述发电元件时，前述正极活性物质层的外周端的至少一部分位于比前述固体电解质层的外周端还靠近内侧，在前述固本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂二次电池，其具备：发电元件以及加压构件，所述发电元件具有：正极，其是含有能吸储释放锂离子的正极活性物质的正极活性物质层配置于正极集电体的表面而成的；负极，其具有负极集电体、且充电时锂金属在所述负极集电体上析出；和，固体电解质层，其夹设于所述正极和所述负极之间、且含有固体电解质，所述加压构件对所述发电元件沿层叠方向以规定压力进行加压，俯视所述发电元件时，所述正极活性物质层的外周端的至少一部分位于比所述固体电解质层的外周端还靠近内侧，在所述固体电解质层与所述负极集电体对置的主面的至少一部分、以及所述固体电解质层的侧面的至少一部分设有第1功能层，所述第1功能层具有电子绝缘性和锂离子传导性、且对于与所述锂金属接触引起的还原分解比所述固体电解质还稳定。2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中，所述固体电解质层的外周缘部的至少一部分延伸存在直至所述正极活性物质层的侧面的至少一部分。3.根据权利要求1或2所述的锂二次电池，其中，俯视所述发电元件时，所述负极集电体的外周端位于比所述固体电解质层的外周端还靠近内侧、且位于比所述正极活性物质层的外周端还靠近外侧。4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂二次电池，其中，所述第1功能层包含选自由卤化锂、锂离子传导性聚合物、Li
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M
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O所示的复合金属氧化物、以及Li
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Ba
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TiO3复合氧化物组成的组中的1种或2种以上的材料，其中，M为选自由Mg、Au、Al、Sn和Zn组成的组中的1种或2种以上的金属元素。5.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中，所述第1功能层包含卤化锂。6.根据权利要求1～5中任一项所述的锂二次电池，其中，所述第1功能层的平均厚度小于所述固体电解质层的平均厚度。7.根据权利要求1～6中任一项所述的锂二次电池，其中，所述第1功能层的平均厚度为0.5nm～20μm。8.根据权利要求7所述的锂二次电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：高田晴美，松野智久，上田直毅，坂本和幸，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：
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