【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种全固态锂离子二次电池及全固态锂离子二次电池的制造方法。
技术介绍
1、以往，在锂离子二次电池中，一直使用具有高离子传导性的有机溶剂作为电解质。然而，有机溶剂由于是可燃性的，因此在安全性上存在问题。并且，由于处于液体状态，因此难以使其紧凑，在电池变大时，有关容量的限制也成为问题。
2、相对于此，全固态锂离子二次电池为能够解决这些问题的下一代电池之一。将全固态锂离子二次电池的基本结构示于图1中。从负极侧观察，全固态锂离子二次电池10依次具有负极集电体层1、负极活性物质层2、固态电解质层3、正极活性物质层4及正极集电体层5。各层彼此接触，呈相邻的结构。通过采用这种结构，在充电时，电子(e-)被供给到负极侧，从而使通过固态电解质层3而移动的锂离子(li+)积聚于此。另一方面，在放电时，积聚在负极的锂离子(li+)通过固态电解质层3返回到正极侧，从而电子被供给到工作部位6。在图示的例子中，在工作部位6处将灯泡用作模型，通过放电将其点亮。
3、如上所述，在全固态锂离子二次电池中，为了获得所期望的充放电特性，需要固态电解质层具有优异的锂离子传导性。
4、作为构成固态电解质层的固态电解质，主要使用硫化物系固态电解质或氧化物系固态电解质。
5、由于硫化物系固态电解质柔软且会塑性变形，因此仅通过加压成型即可将粒子粘结在一起。因此，硫化物系固态电解质的粒子之间的界面电阻低，离子传导性优异。然而，硫化物系固态电解质存在与水进行反应而产生有毒的硫化氢的问题。
6、相对于此，氧化
7、作为应对该问题的技术，例如，在专利文献2中记载有一种包含锂化合物及四硼酸锂的复合体，所述锂化合物在25℃下的锂离子传导率为1.0×10-6s/cm以上，所述四硼酸锂从总x射线散射测量中获得的还原二体分布函数g(r)显示出特定的分布。根据专利文献2中所记载的技术，该复合体虽由含锂氧化物构成，并且四硼酸锂在锂化合物之间发生塑性变形而发挥连接锂化合物彼此的作用，因此，该复合体即使不进行高温的烧结处理，也能够通过加压处理来形成显示良好的锂离子传导性的锂离子传导体。
8、以往技术文献
9、专利文献
10、专利文献1：日本特开2018-052755号公报
11、专利文献2：国际公开第2021/193204号
技术实现思路
1、专利技术要解决的技术课题
2、上述专利文献2中所记载的复合体虽然由含锂氧化物构成，但是具有柔软的特性，即使不进行烧结处理，并且不掺合有机聚合物等粘合剂，也能够确保粒子之间的粘结，具有迄今为止的氧化物系固态电解质无法实现的特性。然而，本专利技术人等进行研究的结果发现，锂离子的传导性在现阶段还不足以作为全固态锂离子二次电池的固态电解质层而实用化，在实用化上存在改善的余地。
3、本专利技术的课题在于提供一种全固态锂离子二次电池，其在固态电解质层中使用了含锂氧化物，其中，上述固态电解质层即使不进行高温的烧结处理，并且，例如，在不掺合有机聚合物之类的粘合剂的情况下，粒子之间的粘结性也优异，锂离子传导性更高，并且安全性也优异，所述全固态锂离子二次电池具有集电体层，所述集电体层使用了在进行高温烧结的条件下难以使用的金属。
4、并且，本专利技术的课题在于还提供一种全固态锂离子二次电池的制造方法，其在固态电解质层中使用了含锂氧化物，其中，上述固态电解质层即使不进行高温的烧结处理，并且，例如，在不掺合有机聚合物之类的粘合剂的情况下，粒子之间的粘结性也优异，锂离子传导性更高，并且安全性也优异，所述全固态锂离子二次电池具有集电体层，所述集电体层使用了在包含氧气的气氛下进行高温烧结的条件下难以使用的金属。
5、用于解决技术课题的手段
6、通过下述的方案解决了本专利技术的课题。
7、〔1〕
8、一种全固态锂离子二次电池，其具有至少一层以上的层叠体，该层叠体是依次配置正极层、固态电解质层及负极层而成的，其中，
9、上述正极层及上述负极层中的至少一者包含集电体层，
10、上述集电体层中的至少一者为具有将在常压、670℃下熔融的金属作为构成材料的层或者在涂层中具有该金属的层，
11、上述固态电解质层包含非晶状态的固态电解质，所述非晶状态的固态电解质含有包含li、b及o的含锂氧化物、水及锂盐，在该非晶状态的固态电解质中，上述锂盐的含量相对于上述含锂氧化物的含量的比值以摩尔比计为0.001～1.5，上述水的含量相对于上述含锂氧化物的含量的比值以摩尔比计为1～12。
12、〔2〕
13、根据〔1〕所述的全固态锂离子二次电池，其中，
14、上述的在常压、670℃下熔融的金属为al或al合金。
15、〔3〕
16、根据〔1〕或〔2〕所述的全固态锂离子二次电池，其中，
17、上述含锂氧化物包含li2+xb4+yo7+z。
18、其中，-0.3＜x＜0.3，-0.3＜y＜0.3，-0.3＜z＜0.3。
19、〔4〕
20、一种全固态锂离子二次电池的制造方法，所述全固态锂离子二次电池具有至少一层以上的层叠体，该层叠体是依次配置正极层、固态电解质层及负极层而成的，其中，
21、上述正极层及上述负极层中的至少一者包含集电体层，
22、上述集电体层中的至少一者为具有cu作为构成材料的层或在涂层中具有cu的层，
23、上述固态电解质层包含非晶状态的固态电解质，所述非晶状态的固态电解质含有包含li、b及o的含锂氧化物、水及锂盐，在该非晶状态的固态电解质中，上述锂盐的含量相对于上述含锂氧化物的含量的比值以摩尔比计为0.001～1.5，上述水的含量相对于上述含锂氧化物的含量的比值以摩尔比计为1～12，
24、所述全固态锂离子二次电池的制造方法包括在包含氧气的气氛下且在300℃以下制造上述正极层、上述固态电解质层及上述负极层的层叠体的步骤。
25、在本专利技术或说明书中，在显示数值范围进行说明的情况下，在分别说明数值范围的上限值及下限值时，能够适当地组合任意的上限值及下限值来作为特定的数值范围。另一方面，在设定多个使用“～”表示的数值范围进行说明时，形成数值范围的上限值及下限值不限定于记载于“～”的前后的特定的组合来作为特定的数值范围，能够适当地组合各数值范围的上限值及下限值来作为数值范围。另外，在本专利技术或说明书中，使用“～”表示的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全固态锂离子二次电池，其具有至少一层以上的层叠体，该层叠体是依次配置正极层、固态电解质层及负极层而成的，其中，
2.根据权利要求1所述的全固态锂离子二次电池，其中，
3.根据权利要求1或2所述的全固态锂离子二次电池，其中，
4.一种全固态锂离子二次电池的制造方法，所述全固态锂离子二次电池具有至少一层以上的层叠体，该层叠体是依次配置正极层、固态电解质层及负极层而成的，其中，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种全固态锂离子二次电池，其具有至少一层以上的层叠体，该层叠体是依次配置正极层、固态电解质层及负极层而成的，其中，
2.根据权利要求1所述的全固态锂离子二次电池，其中，
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：白鸟洋介，安井伸太郎，奥野幸洋，白石康晴，斋藤健吾，渡边健太，高桥昭裕，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：
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