[发明专利]全固态电池及其制造方法

说明书

本发明所要解决的问题在于，提供一种全固态电池及其制造方法，该全固态电池是不使用有机高分子化合物系粘合剂的无粘合剂结构，且能够以更低的加压引出电容。为了解决上述问题，全固态电池10接合有：正极层11，包含正极活性物质粒子及第一固态电解质粒子；固态电解质层13，包含第一固态电解质粒子；及，负极层12，包含负极活性物质粒子及第一固态电解质粒子；其中，正极层11、固态电解质层13、负极层12中的至少一层进一步包含第二固态电解质，第二固态电解质具有结晶性，且以填埋粒子间的间隙的方式填充配置。

技术领域

本发明涉及一种全固态电池及其制造方法。

背景技术

近年来，作为搭载在电动汽车及混合动力汽车等电动车辆上的二次电池，广泛使用能量密度高的锂离子电池。由于锂离子电池是使用含有可燃性有机溶剂的电解液，因此需要设置安全装置以抑制短路时温度升高。另一方面，近年来，提出了所谓全固态电池，通过将电解液改变为固态电解质层来将二次电池全固态化。

在全固态电池中，至少积层有：包含正极活性物质粒子的正极层、包含固态电解质粒子的固态电解质层、及包含负极活性物质粒子的负极层。在各层中，需要用有机高分子化合物系粘合剂来粘合所包含的粒子。由于这种粘合剂对电池运行而言只是电阻，因此，如果为了提高粘合强度而增加粘合剂的添加量，则会增加电池的内阻，降低电池的输出。相反，如果减少粘合剂的添加量，则粘合强度降低，并且会因充放电时的体积变化而发生层间剥离，循环特性等耐久性降低。

作为不使用有机高分子化合物系粘合剂的无有机粘合剂结构，在下述专利文献1中揭示了一种全固态电池，作为固态电解质，包含选自由硫化物系固态电解质及氢化物系固态电解质组成的群组中的至少一种。

[先行技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2018-125150号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

专利文献1中，包括对电极组加压使固态电解质塑性变形的步骤，通过固态电解质塑性变形，固态电解质层的粒子被紧密填充，界面电阻降低，从而提高电容。但是，使固态电解质发生塑性变形需要较大的应力，而且，仅靠塑性变形难以完全去除粒子间的间隙。

本发明的目的在于提供一种全固态电池及其制造方法，该全固态电池是不使用有机高分子化合物系粘合剂的无有机粘合剂结构，且能够以更低的加压引出电容。

[解决问题的技术手段]

着眼于特定的无机固态电解质的熔点较低，本发明人发现，通过先熔融随后再固化，可同时具有粘合剂功能及离子传导性，从而完成本发明。本发明具体提供以下内容。

(1)、一种全固态电池，其接合有：

正极层，包含正极活性物质粒子及第一固态电解质粒子；

固态电解质层，包含第一固态电解质粒子；及

负极层，包含负极活性物质粒子及第一固态电解质粒子；

其中，前述正极层、前述固态电解质层、前述负极层中的至少一层进一步包含第二固态电解质，且

前述第二固态电解质被凝固以填埋前述至少一层中所包含的粒子间的间隙。

根据(1)的发明，全固态电池是不使用有机高分子化合物系粘合剂的无粘合剂结构，且能以更低的加压引出电容。

(2)、根据(1)所述的全固态电池，前述第二固态电解质的熔点低于前述正极活性物质粒子及前述负极活性物质粒子的热分解温度。

根据(2)的态样，能够使用第二固态电解质进行熔融接合，且不会使活性物质热分解。