[发明专利]电极复合体的制造方法、电极复合体及电池

说明书

本发明的课题在于得到更安全、且能够得到充分的输出功率、并且可以大容量化的锂电池。电极复合体的制造方法包括：形成包含锂复合氧化物、并具有多个空隙的活性物质成形体的工序(S1)、在所述多个空隙中形成第一固体电解质的工序(S2)、将传导锂离子的非晶质的第二固体电解质的前驱体溶液含浸于形成有所述第一固体电解质的活性物质成形体中的工序(S3)、对含浸有所述前驱体溶液的活性物质成形体进行热处理，在所述多个空隙中形成第二固体电解质的工序(S4)。

技术领域

本发明涉及电极复合体的制造方法、电极复合体及电池。

背景技术

将锂或含锂物质用于负极的锂电池轻量且为大容量，而且，通过与合适的正极组合能够得到高的电压。因此，锂电池被广泛利用于便携式电子设备、相机、时钟、电动工具和混合动力汽车用的蓄电池等。但是，在锂电池中通常由于锂具有高活性以及使用有机电解液，有时在短路时发生起火、爆炸。所以，在锂电池的设计中，确保安全性是重要的课题。

用于提高安全性的手法之一是不使用电解液(脱电解液化)。作为脱电解液化的尝试之一，开发了使用凝胶聚合物电解质的锂聚合物电池。但是，凝胶聚合物电解质是将有机电解质含浸于聚合物凝胶中的电解质，依然残留起火、爆炸的课题。

作为脱电解液化的其它尝试，正在开发使用陶瓷电解质(无机固体电解质)的锂电池(例如，参照专利文献1～3)。若使用陶瓷电解质，则由于电池反应而在电解质中移动的离子变成仅为锂离子，因而副反应基本消失。另外，由于不使用可燃性的有机溶液，因此变得不需要密封构件、液封结构，更小型化、薄型化成为可能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-277997号公报

专利文献2：日本特开2004-179158号公报

专利文献3：日本专利第4615339号

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1记载的技术中，存在陶瓷电解质粉与电极活性物质的界面、陶瓷电解质粉与陶瓷电解质粉的界面的接触变得不充分而不能得到良好的电池输出功率的问题。另外，还存在由于伴随充放电循环的体积变化而使其界面接触变得不稳定，循环寿命劣化的问题。

在专利文献2记载的技术中，存在难以制作充分容量的电池的问题。作为电池为了得到充分的容量，需要制作活性物质的总厚度超过100μm的电池，而在专利文献2记载的技术中，难以制作超过100μm的电池。

在专利文献3记载的技术中，存在作为固体电解质的Li_0.35La_0.55TiO₃和作为电极活性物质的LiCoO₂在制造工序中发生固相扩散，而电学特性降低的问题。

对此，本发明提供一种更安全、且能够得到充分的输出功率、并且可以大容量化的锂电池、以及该锂电池的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明提供一种电极复合体的制造方法，其包括：形成包含锂复合氧化物、并具有多个空隙的活性物质成形体的工序；在所述多个空隙中形成第一固体电解质的工序；将传导锂离子的非晶质的第二固体电解质的前驱体溶液含浸于形成有所述第一固体电解质的活性物质成形体中的工序；和对含浸有所述前驱体溶液的活性物质成形体进行热处理，在所述多个空隙中形成第二固体电解质的工序。

根据该制造方法，能够制造更安全、且能够得到充分的输出功率、并且可以大容量化的锂电池。

上述热处理中的处理温度可以在300～450℃的范围内。

上述第二固体电解质可以含有包含Si或B的锂复合氧化物。