本发明专利技术提供适合用于锂电池，能够制成高输出功率、高容量的锂电池的活性物质成形体的制造方法。另外，提供适合用于锂电池，能够制成高输出功率、高容量的锂电池的活性物质成形体。另外，提供具有该活性物质成形体的高输出功率且高容量的锂电池的制造方法及锂电池。该活性物质成形体的制造方法具有压缩包含粉末状LiCoO2的形成材料并成形，在900℃以上且不足LiCoO2熔点的温度条件下热处理的工序。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供适合用于锂电池，能够制成高输出功率、高容量的锂电池的活性物质成形体的制造方法。另外，提供适合用于锂电池，能够制成高输出功率、高容量的锂电池的活性物质成形体。另外，提供具有该活性物质成形体的高输出功率且高容量的锂电池的制造方法及锂电池。该活性物质成形体的制造方法具有压缩包含粉末状LiCoO2的形成材料并成形，在900℃以上且不足LiCoO2熔点的温度条件下热处理的工序。【专利说明】活性物质成形体的制造方法、活性物质成形体、锂电池的制造方法及锂电池
本专利技术涉及活性物质成形体的制造方法、活性物质成形体、锂电池的制造方法及锂电池。技术背景锂电池(包括一次电池和二次电池)被广泛作为以便携式信息设备为首的许多电子设备的电源利用。锂电池具备正极、负极和设置于这些层之间介导锂离子的传导的电解质层。近年来，作为兼具高能量密度和安全性的锂电池，提出了在电解质层的形成材料中使用固体电解质的全固体型锂电池(例如，参照专利文献1、2)。专利文献1:日本特开2006-277997号公报专利文献2:日本特开平8-180904号公报
技术实现思路
在专利文献1、2的锂电池中，将以活性物质作为形成材料的成形体(下面称为活性物质成形体)用于电极。为了制成高输出功率的锂电池,要求活性物质成形体有良好的导电性，在上述专利文献1、2的锂电池中，通过在活性物质成形体添加乙炔黑、科琴黑(注册商标)等导电助剂，保证了必需的导电性。但是，这样的导电助剂不参与活性物质中的电池反应本身，因此由于导电助剂的添加，活性物质成形体的性能可能降低。另外，如果在形成活性物质成形体的过程中进行在高温下的热处理，则导电助剂有烧损的情况，有即使添加导电助剂也难以显现目标的导电性的情况。本专利技术是鉴于上述情况实施的，其目的在于提供适合用于锂电池，能够制成高输出功率且高容量的锂电池的活性物质成形体的制造方法。另外，其目的还在于提供适合用于锂电池，能够制成高输出功率且高容量的锂电池的活性物质成形体。另外，其目的还在于提供具有该活性物质成形体的高输出功率且高容量的锂电池的制造方法及锂电池。为解决上述的问题，本专利技术的一个实施方式提供如下的制造方法，S卩，具有压缩包含粉末状LiCoO2的形成材料而成形，在900°C以上且不足LiCoO2熔点的温度条件下热处理的工序的活性物质成形体的制造方法。如果热处理温度为900°C以上，则能够将活性物质成形体的活化能降低为2X10-1eV以下，活性物质成形体的电子特性为金属性。如果使用通过该方法得到的活性物质成形体，则锂电池的电极中的电阻降低，锂电池的内部电阻降低，因此电池的输出功率提闻。另外，通过将热处理温度抑制为不足LiCoO2熔点，抑制LiCoO2的熔融或分解，能够得到具有期望的形状和物性的活性物质成形体。因此，根据该方法，能够适当地制造适合用于锂电池，能够制成高输出功率且高容量的锂电池的活性物质成形体。本专利技术的一个实施方式可以是在氧分压0.1Pa以上且IOlkPa以下的含氧气氛下进行所述热处理的制造方法。根据该方法，能够抑制热处理中的LiCoO2的还原，因此容易制造具有期望的物性的活性物质成形体。本专利技术的一个实施方式可以是在大气气氛下进行所述热处理的制造方法。根据该方法不需要特别的氧浓度的控制，工序变得简便。本专利技术的一个实施方式可以是在900°C以上且920°C以下的温度条件下进行所述热处理的制造方法。如果在高于920°C的温度下热处理，则有可能发生从活性物质成形体的表面的LiCoO2生成Co3O4的副反应，通过将热处理温度设为920°C以下，抑制上述这样的Co3O4的副产物反应，能够抑制将活性物质成形体用于锂二次电池时的循环特性的劣化。另外，本专利技术的一个实施方式提供具有活化能为0.2eV以下的粉末状LixCoO2 (其中，O < X < I)的烧结体的活性物质成形体。根据该结构，容易提高活性物质成形体的导电率，使用活性物质成形体形成锂电池时，能够得到充分的输出功率。另外，本专利技术的一个实施方式提供如下的锂电池的制造方法，该锂电池的制造方法具有:在包括所述活性物质成形体所具有的细孔内部的所述活性物质成形体的表面涂布包含无机固体电解质的形成材料的液状体后热处理,形成固体电解质层的工序和向从所述固体电解质层露出的所述活性物质成形体接合集电体的工序，所述活性物质成形体是选自通过上述的活性物质成形体的制造方法制造的活性物质成形体及上述的活性物质成形体的任意一个活性物质成形体。根据该方法，使用电子能够良好地移动的活性物质成形体，容易使活性物质成形体和固体电解质层的接触面积比集电体和活性物质成形体的接触面积大，所以能够使内部的电子移动变得良好，因此能够容易地制造高输出功率的锂电池。本专利技术的一个实施方式可以是如下的制造方法，S卩，所述活性物质成形体是在水蒸气压15hPa以下的气氛中，在制造后保存7周以下的活性物质成形体。根据该方法，能够使用活化能的增加被抑制了的活性物质成形体制造锂电池，能够稳定地制造高输出功率的锂电池。另外，本专利技术的一个实施方式提供如下的锂电池，即，在正极或负极中具有选自通过上述的活性物质成形体的制造方法制造的活性物质成形体及上述的活性物质成形体的任意一个活性物质成形体。根据该结构，在电极中具有上述的活性物质成形体，因此能够制成高输出功率且高容量的锂电池。【专利附图】【附图说明】图1是表示本实施方式的电极复合体的制造方法的工序图。图2是表示本实施方式的电极复合体的制造方法的工序图。图3是表示本实施方式的电极复合体的制造方法的工序图。图4是表示本实施方式的电极复合体的制造方法的工序图。图5是表示用本实施方式的制造方法制造的电极复合体的变形例的侧截面图。图6是表示用本实施方式的制造方法制造的电极复合体的变形例的侧截面图。图7是表示本实施方式的电极复合体的制造工序的变形例的工序图。具体实施方法电极复合体的制造方法首先，使用图1对本实施方式的活性物质成形体2的制造方法进行说明。图1是表示本实施方式的活性物质成形体2的制造方法的工序图。在本实施方式的活性物质成形体2的制造方法中，如图1所示，使用成形模具F将包含粒子状的LiCoO2 (下面称为活性物质粒子2X)的形成材料压缩而成形(图1 (a))，通过热处理得到活性物质成形体2 (图1 (b))。另外，在本说明书中，LiCoO2的结晶内的一部分原子用其它的过渡金属、典型金属、碱金属、碱土金属、镧系元素、硫属化物、卤素等置换的固溶体也可以作为活性物质粒子2X的形成材料使用。通过热处理，进行活性物质粒子2X内的晶界的生长、活性物质粒子2X间的烧结，因此得到的活性物质成形体2变得容易保持形状，能够降低活性物质成形体2的粘结剂的添加量。另外，通过烧结在活性物质粒子2X间形成键，形成活性物质粒子2X间的电子的移动路径，因此还能够抑制导电助剂的添加量。作为活性物质粒子2X的形成材料可以适当地使用 LiCoO2。另外，就得到的活性物质成形体2而言，活性物质成形体2具有的多个细孔在活性物质成形体2的内部相互连通为网眼状。活性物质粒子2X的平均粒径优选300nm以上且5 μ m以下。如果使用如上的平均粒径的活性物质，则得到的活性物质成形体2的孔隙率为10%?50本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种活性物质成形体的制造方法，其具有将包含粉末状LiCoO2的形成材料压缩而成形，在900℃以上且不足LiCoO2熔点的温度条件下热处理的工序。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：市川祐永，横山知史，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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