[发明专利]非水电解质电池的制造方法和非水电解质电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质电池的制造方法以及通过该制造方法获得的非水电解质电池，其中在该非水电解质电池中，包括正极活性材料层和正极侧固体电解质层的正极体、以及包括负极活性材料层和负极侧固体电解质层的负极体是单独制备的，并且在随后的步骤中对这些电极体进行层压。

背景技术

非水电解质电池被用作旨在反复充放电的电源，其中该非水电解质电池包括正极层、负极层、以及设置在这些电极层之间的电解质层。这种电池的电极层包括具有集电功能的集电体和含有活性材料的活性材料层。在这种非水电解质电池中，具体而言，通过Li离子在正负电极层之间的迁移而进行充放电的非水电解质电池尽管其尺寸小，然而却具有高放电容量。

专利文献1中描述了制造这种非水电解质电池的技术的例子。在该专利文献1中，通过以下方式制造非水电解质电池。分别制造正极体和负极体，该正极体具有位于正极集电体上的作为粉末成形体的正极活性材料层，该负极体具有位于负极集电体上的作为粉末成形体的负极活性材料层。这些电极体均具有固体电解质层。将正极体和负极体层压以制造非水电解质电池。在专利文献1的技术中，在层压时，在高于950MPa的高压下将电极体的固体电解质层压接在一起。

[引用列表]

[专利文献]

专利文献1：日本未审查的专利申请公开No.2008-103289

发明内容

技术问题

然而，专利文献1中的非水电解质电池具有以下问题。

首先，由于两个电极体是在高压下压接在一起的，（例如）电极体可能会破裂。具体而言，作为粉末成形体的活性材料层容易破裂。这种活性材料层的破裂可能导致非水电解质电池的性能的显著降低。

其次，由于专利文献1中非水电解质电池的固体电解质层是通过将正极侧固体电解质层和负极侧固体电解质层压接在一起而形成的，因此在正极侧固体电解质层和负极侧固体电解质层之间形成了接合界面。该接合界面趋于具有高电阻。从而，非水电解质电池的放电容量或放电输出可能远低于理论值。

本发明是在上述情况下做出的。本发明的一个目的是提供一种制造非水电解质电池的方法以及由该制造方法获得的非水电解质电池，该方法中尽管接合了分别制造的两个电极体，但是仍能制造其中电极体之间的接合界面处未形成高电阻层的非水电解质电池。

[解决问题的方案]

本发明提供了非水电解质电池的制造方法的三种实施方式。将依次描述这三种实施方式。需要注意的是，本说明书中的“厚度”均表示在五个以上不同部分测量的厚度的平均值。关于“厚度”，可以通过（例如）用扫描电子显微镜观察截面来进行测量。

(1)根据本发明的制造非水电解质电池的方法为制造如下非水电解质电池的方法，该电池包括正极活性材料层、负极活性材料层、以及设置在这些活性材料层之间的硫化物固体电解质层（下文中称为SE层），所述方法包括如下步骤。

·制备正极体的步骤，该正极体包括：包含粉末成形体的正极活性材料层、以及通过气相法在该正极活性材料层上形成的无定形的正极侧固体电解质层（下文中称为PSE层）。

·制备负极体的步骤，该负极体包括：包含粉末成形体的负极活性材料层、以及通过气相法在该负极活性材料层上形成的无定形的负极侧固体电解质层（下文中称为NSE层）。

·将所述电极体布置为使得所述电极体的固体电解质层相互接触，并在施加压力的条件下对所述电极体进行热处理以使所述PSE层和所述NSE层结晶化，从而将所述正极体和所述负极体接合在一起的步骤。

此处，所述正极活性材料层是通过下面的[1]或[2]获得的：

[1]通过对由硼掺杂的LiNi_αCo_βAl_γO₂(α=0.80至0.81，β=0.15，γ=0.04至0.05；下文中称作NCA)形成的正极活性材料粉末和硫化物固体电解质粉末进行加压成形而获得，或者

[2]通过对由LiNi_αMn_βCo_γO₂(α=0.1至0.8，β=0.1至0.8，γ=0.1至0.8；下文中称作NMC)形成的正极活性材料粉末和硫化物固体电解质粉末进行加压成形而获得。

需要注意的是，无须赘述，这种粉末是颗粒的集合体。