[發明專利]電解質片材

在審

• 申請號: 201280059125.0
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103947028A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 足立仁美;田村裕之;津野利章
• 申請（專利權）人: 出光興產株式會社
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡曉菡;孟慧嵐

技術領域

本發明涉及用于電池的電解質層的形成的電解質漿料以及電解質片材。

背景技術

現行的鋰離子電池中主要使用有機系電解液作為電解質。有機系電解液顯示出高離子電導率，但電解液為液體、且為可燃性，因此用于電池時，有泄漏、起火等危險性的擔心。因此，作為下一時代鋰離子電池用電解質，期待安全性更高的固體電解質的開發。

為了解決所述課題，開發了使用含有硫元素、鋰元素以及磷元素作為主成分的硫化物系固體電解質制造而成的全固態鋰電池的制造方法（專利文獻1）。

然而，專利文獻1中記載的全固態鋰電池的制造方法由于是將電解質顆粒放入模具中并進行加壓來制造，因此有不適合量產化的缺點。

為了解決上述課題，研究了涂布混合電解質顆粒和粘結劑而成的漿料，從而形成電解質層的技術。在該技術中，通常通過涂布法制造正極層或負極層，在該正極層或者負極層上通過涂布法形成電解質層，進一步在電解質層上通過涂布法制造正極層或者負極層。然而，具有難以在通過涂布法制造的電極層上涂布形成電解質層的缺點。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1?:?日本特開2001-273928號公報。

發明內容

本發明的課題在于提供制造電池時能夠容易地形成電解質層的技術。

根據本發明，提供以下電解質片材等。

1.電解質片材，其包含：含有電解質顆粒和粘結劑的電解質層、和

層疊于所述電解質層上的基材；

所述電解質顆粒的離子電導率為1.0×10^-5S/cm以上，

所述電解質顆粒相對于所述電解質顆粒和粘結劑的總計重量的比例為50wt%以上99.5wt%以下，

在下述轉印試驗中，滿足：所述電解質層轉印后，在所述基材上不殘留電解質顆粒和粘結劑，且電解質層轉印至被轉印物而不剝離，

［轉印試驗］

（A）作為被轉印物的正極片材

在厚度20μm的鋁片上涂布正極漿料，在熱板上以80℃干燥10分鐘后，進一步以80℃真空干燥4小時，制造具有厚度100μm的正極層的正極片材（正極層與鋁的層疊體），

正極漿料是將下述正極活性物質、電解質顆粒、粘結劑以及溶劑以重量比19：19：2：60混合而成的，

?正極活性物質

正極活性物質是將硫（Aldrich制、純度99.998%）0.400g和多孔質碳（科琴黑（KB）EC600JD、LION?Corporation制）0.400g用研缽混合后，將混合物放入密閉性的不銹鋼容器中，用電爐進行加熱處理而制造，加熱條件為以10℃/分鐘從室溫升溫至150℃，以150℃保持6小時后，以10℃/分鐘升溫至300℃，保持2.75小時，然后自然冷卻，

?電解質顆粒

電解質顆粒通過與WO2005/078740的實施例1相同的方法進行制造，

?粘結劑

粘結劑使用ARKEMA制Kynar2500-20，

?溶劑

溶劑使用東京化成工業制異丁腈，

（B）轉印試驗

將作為試驗對象的電解質片材用沖床制成半徑16.5mmφ的圓筒形，同樣地，將上述正極片材用沖床制成半徑16.5mmφ的圓筒形，

將電解質片材和正極片材以電解質層與正極層接觸的方式重疊并插入圓筒狀的中模具內，

將試樣用上模具和下模具夾住并進行加壓，對試樣整體施加270MPa的壓力10秒鐘，加壓后從模具中取出一體化了的電解質片材和正極片材，剝離電解質片材的基材，通過目視觀察剝離面以及電解質層與正極層的接合面。

2.根據1所述的電解質片材，其中，前述電解質顆粒具有式（1）所示的組成。

Li_aM_bP_cS_d…（1）

（式（1）中，M表示選自B、Zn、Si、Cu、Ga以及Ge中的元素，

a～d表示各元素的組成比，a：b：c：d滿足1～12：0～0.2：1：2～9。）

3.根據1或2所述的電解質片材，其中，前述粘結劑為分子骨架含有下述結構單元A的樹脂。

[化1]