[發明專利]負極層、負極層的制造方法和全固體電池

在審

• 申請號: 202211265583.1
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN116364853A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 三井昭男;長野愛子;杉田康成;田村隆明;筒井靖貴
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;松下控股株式會社
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/62;H01M10/0562
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;王瀟悅

本公開提供一種電阻低的負極層。該負極層是用于全固體電池的負極層，包含鈦酸鋰、硫化物固體電解質和橡膠系粘合劑。吸附在鈦酸鋰上的橡膠系粘合劑的吸附量(A)相對于負極層所含的橡膠系粘合劑的總含量(B)的比例(A/B)為1.35％以下。

技術領域

本公開涉及負極層、負極層的制造方法和全固體電池。

背景技術

全固體電池是在正極層與負極層之間具有固體電解質層的電池，與具有包含可燃性有機溶劑的電解液的液體系電池相比，具有容易實現安全裝置簡化的優點。

作為全固體電池所用的負極活性物質，已知鈦氧化物。鈦氧化物與充放電相伴的體積變化小。例如，日本特開2021-128885公開了包含負極活性物質層的全固體電池用負極。該負極活性物質層包含由鈦氧化物構成的第1粒子群和由硫化物固體電解質構成的第2粒子群。在負極活性物質層的截面中，上述第1粒子群和上述第2粒子群的接觸界面長度為3.77mm以上。

發明內容

從全固體電池的高輸入輸出化的觀點出發，要求負極層的電阻低。本公開提供一種電阻低的負極層。

本公開一方案是用于全固體電池的負極層。所述負極層包含鈦酸鋰、硫化物固體電解質以及橡膠系粘合劑。吸附在所述鈦酸鋰上的所述橡膠系粘合劑的吸附量A相對于所述負極層所含的所述橡膠系粘合劑的總含量B的比例(A/B)為1.35％以下。

根據本公開，相對于負極層所含的橡膠系粘合劑的總含量，吸附在鈦酸鋰上的橡膠系粘合劑的吸附量的比例為規定值以下，因此，成為電阻低的負極層。

在上述公開中，所述橡膠系粘合劑也可以含有丁苯橡膠。

在上述公開中，所述負極層的所述鈦酸鋰也可以具有由Li₄Ti₅O₁₂表示的組成。

在上述公開中，所述橡膠系粘合劑在所述負極層中的比例也可以為1體積％以上且20體積％以下。所述鈦酸鋰在所述負極層中的比例也可以為20體積％以上且80體積％以下。所述硫化物固體電解質在所述負極層中的比例也可以為15體積％以上且75體積％以下。

另外，本公開一方案是一種用于全固體電池的負極層的制造方法，包括以下工序：準備使硫化物固體電解質和第一成分分散于分散介質而得到的分散體；向所述分散體添加第二成分并使其分散而得到負極糊；以及涂敷所述負極糊并使其干燥從而形成負極層。所述第一成分和上述第二成分中的一者是鈦酸鋰，另一者是橡膠系粘合劑。

根據本公開，準備至少使硫化物固體電解質分散于分散介質而得到的分散體。在準備分散體時和之后由分散體得到負極糊時，分別添加橡膠系粘合劑和鈦酸鋰。由此，橡膠系粘合劑優先吸附在硫化物固體電解質上，因此，能夠制造電阻低的負極層。

在上述公開中，所述第一成分也可以是所述鈦酸鋰，所述第二成分也可以是所述橡膠系粘合劑。

在上述公開中，準備所述分散體的工序也可以包含以下步驟：向所述分散介質添加所述第一成分并進行第一分散處理，從而得到前體分散體；向所述前體分散體添加所述硫化物固體電解質并進行第二分散處理，從而得到所述分散體。

另外，本公開一方案是一種全固體電池，具有正極層、上述負極層以及配置在所述正極層與所述負極層之間的固體電解質層。

根據本公開，通過使用上述負極層形成電阻低的全固體電池。

在本公開中，能夠提供電阻低的負極層。

附圖說明

以下，參照附圖說明本公開的示例性實施例的特征、優點以及技術和工業意義，其中，相同的標記表示相同的元件。

圖1是表示本公開的負極層的制造方法一例的流程圖。

圖2是表示本公開的全固體電池一例的概略截面圖。