[發(fā)明專利]鋰離子二次電池和鋰離子二次電池的制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880019310.4
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN110431705A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安田剛規(guī);坂脅彰;筿龍德
• 申請（專利權(quán)）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M4/139;H01M10/052;H01M10/0562
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 馬妮楠;曾禎

鋰離子二次電池(1)具備：不銹鋼制的基板(10)、包含負極活性物質(zhì)且層疊于基板(10)上的負極層(20)、包含顯示鋰離子傳導(dǎo)性的無機固體電解質(zhì)且層疊于負極層(20)上的固體電解質(zhì)層(30)、包含正極活性物質(zhì)且層疊于固體電解質(zhì)層(30)上的正極層(40)、以及包含鈦且層疊于正極層(40)上的正極集電體層(50)。在鋰離子二次電池(1)中的固體電解質(zhì)層(30)與正極層(40)的邊界部設(shè)置正極活性物質(zhì)與無機固體電解質(zhì)混合存在的混雜層(70)。由此，使全固體鋰離子二次電池的放電容量增加。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子二次電池和鋰離子二次電池的制造方法。

背景技術(shù)

隨著便攜電話和筆記本型個人計算機等便攜電子設(shè)備的普及，強烈希望開發(fā)具有高能量密度的小型輕量的二次電池。作為滿足這樣要求的二次電池，已知鋰離子二次電池。鋰離子二次電池具有正極、負極以及配置在正極和負極之間的電解質(zhì)，所述正極包含正極活性物質(zhì)，所述負極包含負極活性物質(zhì)，所述電解質(zhì)顯示鋰離子傳導(dǎo)性。

在以往的鋰離子二次電池中，作為電解質(zhì)使用有機電解液等。對此，提出了一種全固體型且薄膜型的鋰離子二次電池，其作為電解質(zhì)使用由無機材料構(gòu)成的固體電解質(zhì)(無機固體電解質(zhì))，并且將負極、固體電解質(zhì)和正極全部由薄膜構(gòu)成(參照專利文獻1)。

在先技術(shù)文獻

專利文獻1：日本特開2013-73846號公報

發(fā)明內(nèi)容

在此，對于鋰離子二次電池強烈希望極力降低內(nèi)阻，增加每1次充電能夠向外部提供的電池容量。

但是，在沒有使用電解液的全固體鋰離子二次電池中，在固體電解質(zhì)與正極之間的界面產(chǎn)生鋰離子傳導(dǎo)率低的區(qū)域，有時電池的放電容量低于電解液電池。

本發(fā)明的目的是增加全固體鋰離子二次電池的放電容量。

本發(fā)明的鋰離子二次電池，具有正極層、負極層、設(shè)置在所述正極層與所述負極層之間的固體電解質(zhì)層、以及設(shè)置在所述正極層與所述固體電解質(zhì)層之間的混雜層，所述正極層包含正極活性物質(zhì)，所述負極層包含負極活性物質(zhì)，所述固體電解質(zhì)層包含顯示鋰離子傳導(dǎo)性的無機固體電解質(zhì)，所述混雜層中混合存在所述正極活性物質(zhì)與所述無機固體電解質(zhì)。

在這樣的鋰離子二次電池中，特征可以是：所述正極活性物質(zhì)包含比所述無機固體電解質(zhì)重的元素。

另外，所述混雜層中，特征可以是：在由所述無機固體電解質(zhì)構(gòu)成的母材中分散有由所述正極活性物質(zhì)構(gòu)成的粒子。

此外，特征可以是：在所述正極層與所述混雜層的邊界部設(shè)置中間層，所述中間層包含所述正極活性物質(zhì)的構(gòu)成材料與所述無機固體電解質(zhì)的構(gòu)成材料，還混合存在該正極活性物質(zhì)。

并且，特征可以是：還具有按順序?qū)盈B有所述負極層、所述中間層和所述正極層的基板。

另外，從另一觀點出發(fā)，本發(fā)明的鋰離子二次電池的制造方法具有負極層形成工序、固體電解質(zhì)層形成工序和正極層形成工序，在負極層形成工序中，形成包含負極活性物質(zhì)的負極層，在固體電解質(zhì)層形成工序中，在所述負極層上形成固體電解質(zhì)層，所述固體電解質(zhì)層包含顯示鋰離子傳導(dǎo)性的無機固體電解質(zhì)，在正極層形成工序中，在所述固體電解質(zhì)層上形成混雜層，并且在該混雜層上形成正極層，所述混雜層中混合存在正極活性物質(zhì)與所述無機固體電解質(zhì)，所述正極層包含該正極活性物質(zhì)。

在這樣的鋰離子二次電池的制造方法中，特征可以是：所述正極層形成工序中，采用濺鍍法形成所述混雜層和所述正極層，所述正極活性物質(zhì)包含比所述無機固體電解質(zhì)重的元素。

另外，特征可以是：所述正極層形成工序中，在所述混雜層上還形成中間層，所述中間層包含所述正極活性物質(zhì)的構(gòu)成材料與所述無機固體電解質(zhì)的構(gòu)成材料，還混合存在該正極活性物質(zhì)。