[发明专利]固体电解质电池、车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体电解质电池、搭载了该固体电解质电池的车辆、电池搭载设备和固体电解质电池的制造方法。

背景技术

近年来，由于面向便携电话、笔记本型个人计算机、摄录机(video camcorder)等可携带电子设备、和混合动力车、可外接充电式混合动力车(plug in hybrid)等的车辆的应用，用于它们的驱动用电源的电池的需求正在增大。

在这样的电池中，在正极和负极之间夹着具有锂离子传导性的固体电解质层而成的固体电解质电池已为公众所知。例如，在专利文献1中，公开了如下全固体电池(固体电解质电池)：将固定电解质层的挥发成分含量设为预定量以下、即设为每1kg质量的固体电解质中含有50g以下。

专利文献1：日本特开2008-103145号公报

发明内容

但是，在专利文献1中记载的固体电解质电池中，使用含有树脂的粘结材料、使固体电解质彼此粘结，形成固体电解质层，因此，因该粘结材料容易使固体电解质层的电阻变高。

另外，在专利文献1中记载的固体电解质电池的制造时，在固体电解质层的成膜时，使固体电解质分散于挥发性的分散介质中、进行浆化，但由于使用的分散介质，固体电解质分解，从而导致固体电解质层的锂离子的传导性降低。

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种具有低电阻的固体电解质层的固体电解质电池。另外，其目的在于提供一种搭载了该固体电解质电池的车辆、电池搭载设备、和固体电解质电池的制造方法。

其解决方案为：一种固体电解质电池，具备：正极活性物质层，其含有正极活性物质粒子；负极活性物质层，其含有负极活性物质粒子；和固体电解质层，其介于正极活性物质层与负极活性物质层之间；所述固体电解质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质；通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；其层厚为50μm以下；其面积为100cm²以上。

在本发明的固体电解质电池中，固体电解质层不包含含有树脂的粘结材料，而包含硫化物固体电解质。硫化物固体电解质柔软而容易变形，因此，即使不通过粘结材料，硫化物固体电解质的粒子彼此也相互接合成为一体。由该硫化物固体电解质的粘结力，固体电解质层能以自身保持其形状。这样，在固体电解质层没有使用粘结材料，因此，可以做成该固体电解质层的电阻低的固体电解质电池。

而且，本发明的固体电解质电池，就固体电解质层而言，具备其层厚为50μm以下而面积100cm²以上这样的薄且大型的固体电解质层，因此，可以适用为例如混合动力车、可外接充电式混合动力车、电动车等的高输出或高容量的电池。

另外，作为固体电解质电池，既可以是具备1组正极活性物质层、负极活性物质层和隔在它们之间的固体电解质层的组的电池，也可以是层叠了多个这些组的电池。

另外，作为硫化物固体电解质可以举出例如：Li₂S-P₂S₅玻璃(以Li₂S∶P₂S₅＝80∶20的摩尔比混合而成的80Li₂S-20P₂S₅等)、Li₂S-SiS₂玻璃、Li₂S-SiS₂-P₂S₅-LiI玻璃、Li₂S-SiS₂-Li₄SiO₄玻璃、Li₄GeS₄-Li₃PS₄玻璃、它们的任何一种的微晶玻璃(crystallized glass)。

而且，在上述的固体电解质电池中，可做成：所述正极活性物质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；所述正极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述正极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；其层厚为100μm以下；其面积为100cm²以上；所述负极活性物质层，不包含含有树脂的粘结材料，而包含所述硫化物固体电解质；所述负极活性物质粒子彼此通过所述硫化物固体电解质相互粘结，所述负极活性物质层通过所述硫化物固体电解质的粘结力进行自保持；其层厚为100μm以下；其面积为100cm²以上。