[發明專利]鋰離子電池和鋰離子電池的制造方法

有效

• 申請號: 201710653933.4
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107768722B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 古賀英行
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳冠欽

本發明涉及鋰離子電池和鋰離子電池的制造方法。本發明以提供離子傳導的電阻低的鋰離子電池為課題。在本發明中，通過提供一種鋰離子電池來解決上述課題，該鋰離子電池的特征在于，具有正極活性物質、負極活性物質、絕緣性氧化物以及成為所述正極活性物質與所述負極活性物質之間的離子傳導通道的電解質，該絕緣性氧化物形成于所述正極活性物質與所述負極活性物質的界面，含有構成所述正極活性物質的至少一種元素和構成所述負極活性物質的至少一種元素且不具有電子傳導性和離子傳導性，所述正極活性物質具有Co、Mn、Ni、Fe的至少一種、Li和O，所述負極活性物質具有Si、Li、Ti的至少一種。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池。

背景技術

隨著近年來個人電腦、攝像機和便攜電話等信息關聯設備和通信設備等的快速普及，作為其電源而被利用的電池的開發正受到重視。另外，在汽車產業界等中，也正在推進電動汽車用或混合動力汽車用的高輸出且高容量的電池的開發。當前，在各種電池中，從能量密度高的觀點考慮，鋰離子電池正受到關注。

例如，在專利文獻1中，公開了一種具備正極、負極、配置在正極與負極之間的分隔體、以及非水電解液的鋰離子二次電池。

另外，在專利文獻2中，公開了一種層疊了正極材料層、硫系固體電解質材料層和負極材料層的全固體鋰離子二次電池。

在專利文獻3中，公開了一種具有正極活性物質粒子和負極活性物質粒子以纏繞的狀態存在的混合電極層，并具有在正極活性物質粒子與負極活性物質粒子的界面使正極活性物質粒子和負極活性物質粒子反應而形成的固體電解質部的全固體電池。在此，公開了一種能量密度高的全固體電池。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-137947號公報

專利文獻2：日本特開2014-116129號公報

專利文獻3：日本特開2014-029810號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在鋰離子電池中，夾持電解質存在的正極活性物質與負極活性物質的距離越長，離子的傳導路徑變得越長，作為結果，離子傳導的電阻會增加。本發明是鑒于上述實際情況而完成的，主要目的在于提供一種離子傳導的電阻低的鋰離子電池。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，在本發明中，提供一種鋰離子電池，其特征在于，具有正極活性物質、負極活性物質、絕緣性氧化物以及成為所述正極活性物質與所述負極活性物質之間的離子傳導通道的電解質；該絕緣性氧化物形成于所述正極活性物質與所述負極活性物質的界面，含有構成所述正極活性物質的至少一種元素和構成所述負極活性物質的至少一種元素且不具有電子傳導性和離子傳導性；所述正極活性物質具有Co、Mn、Ni、Fe的至少一種、Li和O，所述負極活性物質具有Si、Li、Ti的至少一種。

根據本發明，通過不具有電子傳導性和離子傳導性的絕緣性氧化物形成于正極活性物質與負極活性物質的界面，可在抑制短路的同時縮短正極活性物質與負極活性物質的距離，縮短離子的傳導路徑，可制得離子傳導的電阻低的鋰離子電池。

在上述發明中，可以是具有所述正極活性物質和所述負極活性物質以纏繞的狀態存在的混合電極層，在所述正極活性物質彼此的界面以及所述負極活性物質彼此的界面不具有所述絕緣性氧化物。

在上述發明中，所述絕緣性氧化物可以具有SiO₂、Li₂O、TiO₂的至少一種。