System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 全固态电池及其制造方法技术_技高网

全固态电池及其制造方法技术

技术编号:42991374 阅读:16 留言:0更新日期:2024-10-15 13:22
全固态电池(100)具有正极集电体(7)、包含正极活性物质(2)和固体电解质(1)的正极层(20)、包含固体电解质(5)的固体电解质层(10)、包含负极活性物质(3)和固体电解质(4)的负极层(30)、以及负极集电体(8)依次层叠而成的结构。负极活性物质(3)包含多个扁平状活性物质粒子,上述扁平状活性物质粒子具有多个石墨的小片层叠而成的结构。负极层(30)在截面中具有多个扁平状活性物质粒子中的2个以上的扁平状活性物质粒子相邻配置的活性物质取向区域(14)。2个以上的扁平状活性物质粒子的长轴方向分别相对于负极层(30)的厚度方向所成的角度为0°以上且30°以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及全固态电池及其制造方法,特别是涉及使用了正极层、负极层和固体电解质层的全固态电池及其制造方法。


技术介绍

1、近年来,由于个人电脑、移动电话等电子设备的轻量化、无线化等,要求开发能够重复使用的二次电池。作为二次电池,有镍镉电池、镍氢电池、铅蓄电池、锂离子电池等。其中,锂离子电池由于具有轻量、高电压、高能量密度之类的特征而受到关注。

2、在电动汽车或混合动力汽车之类的汽车领域中,高电池容量的二次电池的开发也受到重视,锂离子电池的需求有增加趋势。

3、锂离子电池由正极层、负极层和配置于它们之间的电解质构成,电解质使用例如使六氟磷酸锂等支持盐溶解于有机溶剂而成的电解液或固体电解质。目前,广泛普及的锂离子电池由于使用包含有机溶剂的电解液所以具有可燃性。因此,需要用于确保锂离子电池的安全性的材料、结构和系统。与此相对,通过使用不燃性的固体电解质作为电解质,期待能够简化上述材料、结构和系统,认为能够实现能量密度的增加、制造成本的降低和生产率的提高。以下,将使用了传导锂(li)离子的固体电解质的锂离子电池等使用了固体电解质的电池称为“全固态电池”。

4、固体电解质可以大致分为有机固体电解质和无机固体电解质。另外,作为无机固体电解质,通常为氧化物系固体电解质、硫化物系固体电解质和卤化物系固体电解质。在此,硫化物系固体电解质和卤化物系固体电解质与氧化物系固体电解质相比晶界电阻小,因此具有不使用烧结工艺而仅通过粉体的压缩成型就能够得到良好的特性之类的特征。在面向进一步的大尺寸化·高容量化的全固态电池的开发中,使用了硫化物系固体电解质的、能够大尺寸化的涂敷型的全固态电池的研究近年来盛行。

5、作为全固态电池的制造方法,在专利文献1中公开了通过对混合有负极活性物质粒子和固体电解质粒子的混合物进行加压成形来制作负极层的方法。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1:日本特开平8-138724号公报


技术实现思路

1、本专利技术的一个方式的全固态电池具有正极集电体、包含正极活性物质和第1固体电解质的正极层、包含第3固体电解质的固体电解质层、包含负极活性物质和第2固体电解质的负极层、以及负极集电体依次层叠而成的结构,上述负极活性物质包含多个扁平状活性物质粒子,上述扁平状活性物质粒子具有多个石墨的小片层叠而成的结构,上述负极层在沿着上述负极层的厚度方向切断上述负极层的截面中具有上述多个扁平状活性物质粒子中的2个以上的扁平状活性物质粒子相邻配置的活性物质取向区域,在上述截面中,上述2个以上的扁平状活性物质粒子的长轴方向分别相对于上述负极层的厚度方向所成的角度为0°以上且30°以下。

2、另外,本专利技术的一个方式的全固态电池的制造方法是上述全固态电池的制造方法,上述负极层的制造工序包括上述负极活性物质与上述第2固体电解质的混合工序,上述混合工序使用包含多个活性物质粒子的负极活性物质,上述活性物质粒子为具有长轴方向和短轴方向的非正球形状,是将多个石墨的小片堆叠并造粒化而成的,上述混合工序包括形成覆盖上述多个活性物质粒子中的2个以上的活性物质粒子的长轴方向的端部且由第2固体电解质构成的被覆层的步骤。

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【技术保护点】

1.一种全固态电池,其具有正极集电体、

2.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述负极层在所述截面中还具有固体电解质区域,

3.根据权利要求1或2所述的全固态电池,其中,在所述截面中,所述2个以上的扁平状活性物质粒子中的至少1个扁平状活性物质粒子的长轴方向的长度相对于短轴方向的长度之比即长径比为3倍以上。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的全固态电池,其中,在所述负极层中,所述负极活性物质相对于所述负极活性物质和所述第2固体电解质的合计体积的体积比例为46%以上且96%以下。

5.根据权利要求4所述的全固态电池,其中,在所述负极层中,所述负极活性物质相对于所述负极活性物质和所述第2固体电解质的合计体积的体积比例为56%以上且75%以下。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的全固态电池,其中,所述负极层所含有的溶剂的浓度为50ppm以下。

7.一种全固态电池的制造方法,其是权利要求1~6中任一项所述的全固态电池的制造方法,

8.根据权利要求7所述的全固态电池的制造方法,其中,所述混合工序是一边对所述负极活性物质和所述第2固体电解质施加压缩力和剪切力一边进行混合的工序。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种全固态电池,其具有正极集电体、

2.根据权利要求1所述的全固态电池,其中,所述负极层在所述截面中还具有固体电解质区域,

3.根据权利要求1或2所述的全固态电池,其中,在所述截面中,所述2个以上的扁平状活性物质粒子中的至少1个扁平状活性物质粒子的长轴方向的长度相对于短轴方向的长度之比即长径比为3倍以上。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的全固态电池,其中,在所述负极层中,所述负极活性物质相对于所述负极活性物质和所述第2固体电解质的合计体积的体积比例为46%以上且96%以下。

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【专利技术属性】
技术研发人员:土田修三小岛俊之
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:

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