[发明专利]电池及其制造方法

说明书

提供了一种其中能够提高离子传导性的电池。该电池包括正极、负极和固体电解质层。正极、负极和固体电解质层中的至少一个包含固体电解质粘合剂。

技术领域

本技术涉及包括正极、负极和固体电解质层的电池及其制造方法。

背景技术

近年来，随着各种电子设备的广泛使用，对作为电力电源的电池的需求迅速扩张。电子设备的应用并不局限于如移动电话和笔记本型个人计算机小尺寸的应用，还包括各种各样的大尺寸应用，例如电动车辆。

对于各种电池而言，已知的是仅能放电的一次电池和能充放电和放电的二次电池。后者的二次电池的代表性实例包括锂离子二次电池。通常，电池包括正极、负极和液体电解质（电解液）。正极和负极都包含能插入（insert）和提取（extract）电极反应物的活性材料。

然而，在使用电解液的电池中，由于电解液的特定问题（诸如液体漏液），会引发电子设备的性能下降和故障等。具体地，在其中使用高能量密度的锂离子二次电池等情况下，漏液、起火等有时会引发短路（内部短路）。

因此，为了解决电解液所特有的问题，考虑使用固态电解质（固体电解质）代替电解液。原因之一是这种情况下不会发生漏液，并且因此，避免了由于腐蚀造成的电池性能下降等。另一个原因是这种情况下，根据固体电解质类型的电势窗口高于使用电解液时的电势窗口，由此，能量密度增加。使用这样的固体电解质的电池是以夹持包含固体电解质的层（固体电解质层）的方式层压正极和负极的电池，并且通常被称之为全固体电池。

已对于使用固体电解质的电池组分进行了各种考虑。具体地，已提出了使用诸如Li₂S-P₂S₅的硫基材料作为固体电解质（例如，参见非专利文献1）。此外，还提出了将非晶态聚苯胺复合物用作固体电解质，将电极活性材料和固体电解质混合，并且此后，将合成的混合物加热并点燃（例如，参见专利文献1）。此外，还提出了在使用烧结法制成的电极或固体电解质层时，可将非晶氧化物用作烧结中的辅助剂（例如，参见专利文献2）。与其相连，还提出了使用绿片（green sheet）方法形成电极和固体电解质层（例如，参见专利文献3）。

引用列表

非专利文献

[非专利文献1]：High lithium ion conducting glass-ceramics in thesystem Li2S-P2S5,Solid State Ionics177(2006)pp.2721-2725

专利文献

[专利文献1]：日本未经审查专利申请公开第2009-140910号

[专利文献2]：日本未经审查专利申请公开第2007-005279号

[专利文献3]：日本未经审查专利申请公开第2007-227362号

发明内容

在使用电解液的电池中，因为用电解液灌注电极（例如，活性材料粒子间隙），故加大了粒子间的结合面积。在这种情况下，因为在粒子间获得了足够的离子传导性，故界面电阻不是问题。相比之下，在使用固体电解质的电池中，在粒子间不存在诸如电解液这样的中间物，并且因此粒子间的结合面积不足。在这种情况下，粒子间不能获得足够的离子传导性，这使得界面电阻成为问题。即，增加了粒子间的界面电阻，并且因此，极易导致电池性能的下降。

因此，期望是提供能提高离子传导性的电池及其制造方法。