[发明专利]正极合剂、正极和全固体锂离子二次电池、及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201611180271.5 申请日: 2016-12-19
公开(公告)号: CN107093764B 公开(公告)日: 2019-08-06
发明(设计)人: 尾濑德洋;阿曾光;大森敬介;长谷川元;大泷光俊;古贺英行 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: H01M10/0562 分类号: H01M10/0562;H01M10/0525;H01M10/0585
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 何杨
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 正极 合剂 固体 锂离子 二次 电池 它们 制造 方法
【权利要求书】:

1.正极合剂的制造方法,其具有:至少将导电助剂(C1)和硫化物固体电解质(E1)混合而得到混合物的第1工序;以及至少将正极活性物质、固体电解质(E2)和所述混合物混合而得到正极合剂的第2工序,

所述固体电解质(E2)具有锂离子传导性,

所述固体电解质(E2)与所述硫化物固体电解质(E1)相同或不同,

所述第1工序中对所述硫化物固体电解质(E1)给予的能量比所述第2工序中对所述固体电解质(E2)给予的能量大,所述第1工序中得到的混合物为在不到所述正极活性物质放出和吸藏锂离子的电位下放出锂离子的材料。

2.根据权利要求1所述的正极合剂的制造方法,其中,在所述第1工序中,使用球磨机将所述导电助剂(C1)和所述硫化物固体电解质(E1)混合。

3.根据权利要求1或2所述的正极合剂的制造方法,其中,在所述第2工序中,以固体成分换算计,将所述正极合剂整体设为100质量%,含有1.7质量%以上且9.2质量%以下的所述混合物。

4.根据权利要求1或2所述的正极合剂的制造方法,其中,在所述第1工序中,相对于100质量份的所述导电助剂(C1),混合200质量份以上且1600质量份以下的硫化物固体电解质(E1)。

5.根据权利要求1或2所述的正极合剂的制造方法,其中,在所述第2工序中,使用硫化物固体电解质(E3)作为所述固体电解质(E2)。

6.根据权利要求1或2所述的正极合剂的制造方法,其中,在所述第2工序中,除了所述正极活性物质、所述固体电解质(E2)和所述混合物以外,进一步混合导电助剂(C2)和粘结剂。

7.正极的制造方法,其中,将通过权利要求1~6的任一项所述的方法制造的正极合剂配置于正极集电体的表面而得到正极。

8.根据权利要求7所述的正极的制造方法,其中,具有:得到包含所述正极合剂和溶剂的正极合剂糊的糊制作工序;以及将所述正极合剂糊涂布于正极集电体的表面、使其干燥、在该正极集电体的表面形成正极合剂层的正极合剂层形成工序。

9.全固体锂离子二次电池的制造方法,其具有将通过权利要求7或8所述的方法制造的正极、至少包含固体电解质的固体电解质层、和至少包含负极活性物质的负极层叠的层叠工序。

10.根据权利要求9所述的全固体锂离子二次电池的制造方法,其中,所述负极活性物质由选自硅、硅合金、碳、铝、铝合金、锡或锡合金中的1种以上的材料构成。

11.正极合剂,其至少包含正极活性物质、固体电解质和锂掺杂源,

所述正极活性物质包含放出和吸藏锂离子的材料,

所述锂掺杂源是包含导电助剂和具有Li和S作为构成元素的硫化物、并且在不到所述正极活性物质放出和吸藏锂离子的电位下放出锂离子的材料,

在不到所述正极活性物质放出和吸藏锂离子的电位下从正极合剂整体放出的锂离子的数(Li1)与在从所述正极活性物质放出和吸藏锂离子的电位到上限电位之间从正极合剂整体放出的锂离子的数(Li2)之比(Li1/Li2)为0.013以上且0.122以下。

12.正极,其具有正极集电体和在该正极集电体的表面配置的正极合剂层,所述正极合剂层包含权利要求11所述的正极合剂。

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