[發(fā)明專利]固體電池用正極、固體電池用正極的制造方法、及固體電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980048647.2
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112514106A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷內(nèi)拓哉;大田正弘;入野真
• 申請（專利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M50/531;H01M50/586;H01M4/139;H01M4/70;H01M10/0562;H01M10/0585
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

本發(fā)明提供一種固體電池用正極、固體電池用正極的制造方法、及固體電池，所述固體電池用正極，在制造固體電池時(shí)能夠抑制在層疊壓制時(shí)發(fā)生的龜裂，并且能夠抑制因極耳接觸而導(dǎo)致的短路。在正極活性物質(zhì)層的外周設(shè)置導(dǎo)件，層疊壓制時(shí)使壓力分散，并且抑制因極耳接觸而導(dǎo)致的短路。具體來說，在具有正極活性物質(zhì)層的面的與正極活性物質(zhì)層的外周部相鄰的至少2邊配置正極導(dǎo)件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體電池用正極、固體電池用正極的制造方法、及固體電池。

背景技術(shù)

目前，鋰離子二次電池被廣泛地用作具有高能量密度的二次電池。鋰離子二次電池，具有在正極和負(fù)極之間存在隔膜并且填充有液體電解質(zhì)(電解液)的結(jié)構(gòu)。

由于鋰離子二次電池的電解液通常是可燃性的有機(jī)溶劑，因此，特別是熱的安全性可能會(huì)成為問題。因此，提出了一種固體電池，其使用無機(jī)系的固體電解質(zhì)來代替有機(jī)系的液體電解質(zhì)(參考專利文獻(xiàn)1)。基于固體電解質(zhì)而得的固體電池，與使用電解液的電池相比，能夠消除熱的問題，并且能夠通過層疊來應(yīng)對高容量化和高電壓化的要求。此外，也能夠有助于緊致化。

然而，為了進(jìn)一步促進(jìn)活用固體電池，還需要各種改良。作為需要改良的要素，可以舉出例如：制造時(shí)在層疊工序中發(fā)生的層疊位置偏差、層疊壓制時(shí)發(fā)生的龜裂、因極耳接觸而導(dǎo)致的短路等。

對于這些要求，已提案一種方法，將正極活性物質(zhì)層、負(fù)極活性物質(zhì)層、電解質(zhì)層的面積設(shè)為特定的關(guān)系，并且在正極活性物質(zhì)層和負(fù)極活性物質(zhì)層的任一層上配置絕緣構(gòu)件，來使正極層、負(fù)極層、及電解質(zhì)層的外徑一致(參考專利文獻(xiàn)2)。

然而，特許文獻(xiàn)2記載的方法中，還未能夠消除因極耳接觸而導(dǎo)致的短路風(fēng)險(xiǎn)。此外，固體電池的活性物質(zhì)層較堅(jiān)硬且脆，因此關(guān)于層疊壓制時(shí)因在高壓下的束縛而導(dǎo)致的破裂，仍令人擔(dān)憂。

[先行技術(shù)文獻(xiàn)]

(專利文獻(xiàn))

專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-106154號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2015-125893號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

[發(fā)明所要解決的問題]

本發(fā)明是鑒于上述背景技術(shù)而完成，目的在于提供一種固體電池用正極、固體電池用正極的制造方法、及固體電池，在制造固體電池時(shí)能夠抑制在層疊壓制時(shí)發(fā)生的龜裂，并且能夠抑制因極耳接觸而導(dǎo)致的短路。

[解決問題的技術(shù)手段]

為了同時(shí)解決上述全部的問題，本發(fā)明者們專心研究了一種方法，針對固體電池的層疊體，在層疊壓制時(shí)使壓力分散。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要在正極活性物質(zhì)層的外周設(shè)置導(dǎo)件，則在制造時(shí)能夠抑制在層疊壓制時(shí)發(fā)生的龜裂，并且能夠抑制因極耳接觸而導(dǎo)致的短路，以致完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明提供一種固體電池用正極，其包含正極集電體、及形成于前述正極集電體上的包含正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層，其中，在具有前述正極活性物質(zhì)層的面的正極活性物質(zhì)層的外周部的相鄰的至少2邊，配置有正極導(dǎo)件。

前述正極導(dǎo)件可以由絕緣性材料形成。

前述正極導(dǎo)件可以具有由下述式(1)表示的厚度。

[正極集電體的厚度]≤[正極導(dǎo)件的厚度]≤[正極活性物質(zhì)層的厚度]+[正極集電體的厚度]…(1)

前述正極導(dǎo)件可以具有由下述式(2)表示的厚度。

[正極活性物質(zhì)層的厚度]－[正極集電體的厚度]×1/2≤[正極導(dǎo)件的厚度]≤[正極活性物質(zhì)層的厚度]+[正極集電體的厚度]×1/2…(2)

前述固體電池用正極可以具有與前述正極集電體連結(jié)的正極極耳，前述正極導(dǎo)件可以具有用以使前述正極極耳從前述正極導(dǎo)件突出的凹部。