[發明專利]固體電池及固體電池的制造方法

有效

• 申請號: 201980011041.1
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN111670510B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 釜谷則昭;前山裕登;原田潮;大久保壯吉;鋤柄宜
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/40;H01M4/46;H01M10/052;H01M10/0562;H01M10/0585
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

本發明提供一種固體電池及固體電池的制造方法，其中，所述固體電池即使反復充放電其放電容量也不易降低，所述固體電池的制造方法是利用簡單的工藝來獲得固體電解質層與負極電極層之間的良好的接合界面。固體電池1，具備正極電極層20、負極電極層30、及被配置在正極電極層20與負極電極層30之間的固體電解質層40；其中，負極電極層30，具有：與固體電解質層40相接的鋁層31、鋰層32、及被配置在鋁層31與鋰層32之間的鋁?鋰合金層33。

技術領域

本發明涉及一種固體電池及固體電池的制造方法，所述固體電池具備正極電極層、負極電極層及固體電解質層。

背景技術

以往，一般認為包含鋁-鋰合金的負極為高容量，但在用于使用普通的有機溶劑的鋰離子電池時，一般認為反復充放電會使LiAl在溶劑中離子化并溶出，或者微粉化，因此，鋰離子電池的耐久性降低(例如，參考非專利文獻1)。因此，即便使用鋁-鋰合金作為鋰離子電池的負極，也難以施展鋁-鋰合金本來的特性。

另一方面，作為不使用有機溶劑等的固體電池的負極的材料，期待為鋁-鋰合金。例如提出一種技術，將硫化物類固體電解質材料與粉狀的鋁-鋰合金壓制成型，由此，形成固體電池的負極電極層(例如參考專利文獻1)。

另外，作為固體電池的制造方法，提出以下方法，也就是使固體電池的各構成層層疊并接合，從而組裝固體電池(例如，參考專利文獻2)。

[先前技術文獻]

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2014-154267號公報

專利文獻2：日本特開2012-256436號公報

(非專利文獻)

非專利文獻1：L.Y.Beaulieu?et?al.,“Colossal?Reversible?Volume?Changesin?Lithium?Alloys”,Electrochemical?and?Solid-State?Letters,4(9),A137-A140(2001)

發明內容

[發明所要解決的問題]

但是，使用粉狀的鋁-鋰合金的負極電極層，如果反復充放電，會有放電容量降低的傾向。

另外，具備由粉狀的鋁-鋰合金與固體電解質構成的負極電極層的固體電池，在組裝固體電池的步驟中，如果將固體電解質材料涂布在負極電極層上，在固體電解質層與負極電極層之間的界面上會產生剝離，固體電池的性能有可能降低。因此，需要在負極電極層上涂布兩層以上的固體電解質材料的步驟(兩層涂布)等，制造工藝繁瑣。

本發明的目的在于提供一種固體電池，即使反復充放電，放電容量也不易降低。另外，本發明的目的在于提供一種固體電池的制造方法，利用簡單的工藝，能夠獲得在固體電解質層與負極電極層之間的良好的接合界面。

[解決問題的技術手段]

(1)本發明涉及一種固體電池，其具備正極電極層、負極電極層、及被配置在前述正極電極層與前述負極電極層之間的固體電解質層；其中，前述負極電極層，具有：與前述固體電解質層相接的鋁層、鋰層、及被配置在前述鋁層與前述鋰層之間的鋁-鋰合金層。

(2)在(1)的固體電池中，前述負極電極層的膜厚也可以是10～400μm。

(3)在(1)或(2)的固體電池中，前述負極電極層中的鋰與鋁的摩爾比例也可以是Li：Al＝30：70～80：20。

(4)在(1)～(3)的固體電池中，前述固體電解質層也可以是硫化物類固體電解質材料。