[发明专利]电极复合体的制造方法、电极复合体以及电池

说明书

本发明的课题在于得到一种更安全、能获得充足的输出、并且可大容量化的锂电池。为此，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型体的工序(S1)、在所述多个空隙形成固体电解质的工序(S2)、以及将浸渍有传导锂离子的电解液的聚合物凝胶膜粘贴于形成了所述固体电解质的所述活性物质成型体的工序(S3)。

技术领域

本发明涉及电极复合体的制造方法、电极复合体以及电池。

背景技术

将锂或含锂物质用于负极的锂电池分量轻并且容量大，而且，通过与适当的正极进行组合能够获得高电压。因此，锂电池广泛地利用于携带用电子设备、照相机、钟表、电动工具、以及混合动力汽车用的电池等。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，从而有时在短路时会发生起火、爆炸。因此，在锂电池的设计中，安全性的确保是重要课题。

用于提高安全性的方法之一在于不使用电解液(脱电解液化)。作为脱电解液化的尝试之一，已开发出使用了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使有机电解质浸渍到聚合物凝胶中而成的，因此仍然存留起火/爆炸的课题。

作为脱电解液化的另一尝试，已开发出使用了陶瓷电解质(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，则通过电池反应而在电解质中移动的离子只有锂离子，所以几乎没有副反应。此外，由于不使用可燃性的有机溶液，因此不再需要密封构件、液密封结构，能够实现更小型化/薄型化。

在专利文献1所记载的技术中，存在如下这样的问题：在陶瓷电解质粉和电极活性物质的界面、陶瓷电解质粉和陶瓷电解质粉的界面的接触不充分而无法获得良好的电池输出。而且，还存在如下这样的问题：由于伴随充放电循环的体积变化，从而该界面接触不稳定，循环寿命发生劣化。

在专利文献2所记载的技术中，存在如下这样的问题：难以制作充足的容量的电池。作为电池为了得到充足的容量，需要制作活性物质的总厚度超过100μm的电池，但对于专利文献2所记载的技术而言，难以制作超 过100μm的电池。

在专利文献3所记载的技术中，存在如下这样的问题：作为固体电解质的Li_0.35La_0.55TiO₃和作为电池活性物质的LiCoO₂在制造工序中进行固相扩散，电特性下降。

专利文献1：JP特开2006-277997号公报

专利文献2：JP特开2004-179158号公报

专利文献3：JP专利第4615339号

发明内容

相对于此，本发明提供一种更安全、能获得充足的输出、并且可大容量化的锂电池以及该锂电池的制造方法。

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型体的工序；在所述多个空隙形成固体电解质的工序；以及将浸渍有传导锂离子的电解液的聚合物凝胶膜粘贴于形成了所述固体电解质的所述活性物质成型体的工序。

根据该制造方法，能够制造更安全、能获得充足的输出、并且可大容量化的锂电池。

所述电解液可以包含Li-TFSI以及P13-TFSI。

所述固体电解质可以包含Li_0.35La_0.55TiO₃。

所述活性物质成型体可以包含LiCoO₂。

此外，本发明提供一种电极复合体，其具有：活性物质成型体，其包含锂复合氧化物，并具有多个空隙；固体电解质，其形成于所述多个空隙；以及聚合物凝胶膜，其粘贴于所述活性物质成型体以及所述固体电解质的复合体，并浸渍有传导锂离子的电解液。