[发明专利]全固体二次电池

说明书

本发明涉及一种全固体二次电池，其具有：具有正极活性物质层的正极、具有负极活性物质层的负极、以及在这些正负极活性物质层之间的固体电解质层，上述全固体二次电池是使用粘结剂而形成的，上述粘结剂含有水溶性聚合物和具有粒子结构的聚合物。

技术领域

本发明涉及全固体锂离子二次电池等全固体二次电池。

背景技术

近年来，锂离子电池等二次电池除了应用于便携信息终端、便携电子仪器等便携终端用途以外，在家庭用小型蓄电装置、电动二轮车、电动汽车、混合电动汽车等各种用途中的需求也正在增加。

伴随用途扩大，要求二次电池的安全性的进一步提高。为了确保安全性，防止漏液的方法、代替可燃性的有机溶剂电解质而使用固体电解质的方法是有效的。

作为固体电解质，已知有使用聚环氧乙烷等的高分子固体电解质(专利文献1)，但是高分子固体电解质为可燃性材料。此外，作为固体电解质，也提出了由无机材料形成的无机固体电解质(专利文献2等)。与高分子固体电解质相比，无机固体电解质为由无机物形成的固体电解质且是不燃性物质，与通常使用的有机溶剂电解质相比，安全性非常高。如专利文献2中记载的那样，使用了无机固体电解质的、具有高的安全性的全固体二次电池的开发正在进行。

全固体二次电池在正极与负极之间具有无机固体电解质层作为电解质层。在专利文献3和专利文献4中，记载有通过将包含固体电解质粒子和溶剂的固体电解质层用浆料组合物涂敷在正极或负极之上并进行干燥的方法(涂敷法)从而形成了固体电解质层的全固体锂二次电池。在用涂敷法形成电极、电解质层的情况下，需要使包含活性物质、电解质的浆料组合物的粘度、流动性处于可涂敷的条件的范围。另一方面，就涂敷了浆料组合物后对溶剂进行干燥而成的电极和电解质层而言，为了显现作为电池的特性，活性物质、电解质以外的粘结剂等添加剂是重要的。因此，在专利文献5中，提出了在粘结剂中使用丙烯酸酯系聚合物的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4134617号公报；

专利文献2：日本特开昭59-151770号公报；

专利文献3：日本特开2009-176484号公报；

专利文献4：日本特开2009-211950号公报；

专利文献5：国际公开第2011/105574号。

发明内容

发明要解决的课题

然而，根据本发明人的研究，在专利文献3、4所记载的全固体锂二次电池中，由于固体电解质层内部、活性物质层内部的离子传导性不充分，所以有时电池的容量特性、循环特性不充分，此外，虽然在专利文献5中提出了电池特性良好的全固体二次电池，但是要求特性更高的电池。

本发明的目的在于提供一种电池特性良好的全固体二次电池。

用于解决课题的方案

本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过将使具有粒子结构的聚合物与水溶性聚合物复合化而成的粘结剂组合物用作全固体二次电池用粘结剂，从而能够实现上述目的，以至完成了本发明。

即，根据本发明，可提供：

(1)一种全固体二次电池，其具有：具有正极活性物质层的正极、具有负极活性物质层的负极、以及在这些正负极活性物质层之间的固体电解质层，上述全固体二次电池是使用粘结剂而形成的，上述粘结剂含有水溶性聚合物和具有粒子结构的聚合物；

(2)根据(1)所述的全固体二次电池，其中，上述固体电解质层包含固体电解质粒子，上述固体电解质粒子是由Li₂S和P₂S₅形成的硫化物玻璃；