[发明专利]固体电解质组合物、全固态二次电池及其电极片以及全固态二次电池及其电极片的制造方法

说明书

本发明提供一种固体电解质组合物、使用该固体电解质组合物的全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池、以及全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法。所述固体电解质组合物含有选自包含树枝化基元、树枝状大分子以及超支化聚合物的组的至少一种树状聚合物，其中树状聚合物具有至少一种特定的官能团。

技术领域

本发明涉及一种固体电解质组合物、全固态二次电池用电极片、全固态二次电池、以及全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法。

背景技术

在锂离子电池中一直使用了电解液。正推进将该电解液替换为固体电解质来作成将构成材料全部设为固体的全固态二次电池的尝试。作为利用无机固体电解质的技术优点，可以举出综合了电池的整体性能的可靠性。例如，在锂离子二次电池中所使用的电解液中，碳酸酯类溶剂等可燃性材料作为其介质来应用。在锂离子二次电池中，采用了各种各样的安全措施。但是，在过充电等时，有可能带来不良情况，希望作出进一步应对。作为其根本的解决方案，可关注能够将电解质设为不燃性物质的全固态二次电池。

作为全固态二次电池的另一优点，可以举出适于基于电极堆栈的高能量密度化。具体而言，能够设成具有直接排列电极和电解质而成为串联的结构的电池。此时，由于能够省略封装电池单元的金属封装箱、连接电池单元的铜线或母线，因此能够大大提高电池的能量密度。并且，与可高电位化的正极材料之间的良好的相容性等也可以作为优点举出。

根据如上所述的各优点，作为新一代锂离子电池，正推进全固态二次电池的开发(非专利文献1)。并且，用于制造二次电池的组合物的开发也正在推进。例如，在专利文献1中记载有包含超支化聚合物和锂盐的组合物。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-43487号公报

非专利文献

非专利文献1：NEDO技术开发机构，燃料电池·氢技术开发部，蓄电技术开发室“NEDO新一代汽车用蓄电池技术开发蓝图2013”(平成25年8月)

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1所述的发明以提供一种作为基质聚合物优选的超支化聚合物为目的。但是，在专利文献1中，未公开有具备正极活性物质层、固体电解质层以及负极活性物质层的全固态二次电池。

用于全固态二次电池的电极活性物质以及固体电解质均为固体粒子。因此，电极活性物质彼此、固体电解质彼此或者电极活性物质与固体电解质之间的相容性(粘结性)低，在这些固体粒子之间容易产生微小的间隙。该间隙成为使离子传导性下降的因素。为了抑制上述间隙的影响并提高固体粒子之间(固体-固体界面)的离子传导性，需要在加压状态下使用全固态二次电池。

本发明的课题在于提供一种能够通过用于形成全固态二次电池的层(正极活性物质层、固体电解质层和/或负极活性物质层)来提高层中的固体粒子之间的粘结性并且不依赖于加压也能够实现固体粒子之间的优异的离子传导性的固体电解质组合物、使用该固体电解质组合物的全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池。并且，本发明的课题在于提供一种使用该固体电解质组合物的全固态二次电池用电极片以及全固态二次电池的制造方法。

在此，“不依赖于加压”是指不加压而驱动电池的情况或施加1MPa以下的压力而驱动电池的情况。即使在施加大气压0.1MPa以及大气压以上的压力的情况下(至1MPa)，随着电池的薄片化处理(例如，层压处理)而施加非加压目的的1MPa以下的压力的情况也不相当于加压。在本说明书中，加压是指施加超过1MPa的压力或者施加超过1MPa的压力而驱动电池的情况。

用于解决技术课题的手段