[发明专利]锂离子二次电池的制造方法、锂离子二次电池

说明书

一种锂离子二次电池(1)，具备基板(10)、金属制的负极集电体层(20)、包含负极活性物质的负极层(30)、包含无机固体电解质的固体电解质层(40)、以及包含正极活性物质和无机固体电解质的正极层(60)，在固体电解质层(40)与正极层(60)之间设置混合存在层(50)，混合存在层(50)包含正极活性物质和无机固体电解质且正极活性物质的比例低于正极层(60)。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池的制造方法和锂离子二次电池。

背景技术

随着便携电话和笔记本型个人计算机等便携电子设备的普及，强烈希望开发具有高能量密度的小型且轻量的二次电池。作为满足这样要求的二次电池，已知锂离子二次电池。锂离子二次电池具有包含正极活性物质的正极、包含负极活性物质的负极、以及配置在正极与负极之间的电解质，所述电解质显示锂离子传导性。

以往的锂离子二次电池中，使用有机电解液等作为电解质。相对于此，提出了使用由无机材料构成的固体电解质(无机固体电解质)作为电解质，并且将负极、固体电解质和正极全部由薄膜构成的全固体型的薄膜型锂离子二次电池(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2013-73846号公报

发明内容

在此，对于锂离子二次电池，强烈希望增加1次充电中能够向外部输出的电池容量(放电容量)。

但是，使用了无机固体电解质替代电解液的锂离子二次电池中，在无机固体电解质与正极的边界部(界面)存在锂离子传导率低的区域，与使用电解液的锂离子二次电池相比放电容量变低。

本发明的目的是增加使用了无机固体电解质的锂离子二次电池的放电容量。

本发明的锂离子二次电池的制造方法，包括：固体电解质层形成工序，该工序中形成固体电解质层，所述固体电解质层包含显示锂离子传导性的无机固体电解质；以及正极层形成工序，该工序中将正极活性物质混入所述固体电解质层，并且在该固体电解质层上形成所述无机固体电解质与该正极活性物质混合存在的正极层。

在这样的锂离子二次电池的制造方法中，其特征可以是，所述正极活性物质在所述固体电解质层中的比例低于该正极活性物质在所述正极层中的比例。

另外，其特征可以是，所述无机固体电解质包含Li_xP_yO_z(x≠0、y≠0且z≠0)，所述正极活性物质包含Li_aM_bO_c(M是过渡金属、a≠0、b≠0且c≠0)。

此外，其特征可以是，所述正极活性物质包含比所述无机固体电解质重的元素。

另外，若从其他观点出发，则本发明的锂离子二次电池包含：固体电解质层，所述固体电解质层包含显示锂离子传导性的无机固体电解质；混合存在层，所述混合存在层中混合存在正极活性物质与所述无机固体电解质；以及正极层，所述正极层中混合存在所述正极活性物质与所述无机固体电解质，并且所述正极活性物质的比例比所述混合存在层高。

在这样的锂离子二次电池中，其特征可以是，所述无机固体电解质包含Li_xP_yO_z(x≠0、y≠0且z≠0)，所述正极活性物质包含Li_aM_bO_c(M是过渡金属、a≠0、b≠0且c≠0)。

此外，其特征可以是，所述正极层中，所述正极活性物质结晶化，所述无机固体电解质非晶化。

此外，其特征可以是，所述正极层中，在由所述无机固体电解质构成的母材中分散有由所述正极活性物质构成的粒子。