[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

本发明提供一种能够很容易地制造电解质和活性物质相接合的结构的电极复合体的制造方法。本发明的电极复合体的制造方法包括以与在活性物质粒子(13)彼此之间具有连通孔(14)的活性物质集合体(12)相接的方式而供给包含Li_2+xC_1‑xB_xO₃(X表示0以上且小于1的实数)的固态的电解质(22)，并使其固化且结晶化的工序。在使固态的电解质(22)熔融时，在650度以上且900度以下的范围内对固态的电解质(22)进行加热。

技术领域

本发明涉及一种电极复合体的制造方法、电极复合体以及电池。

背景技术

在以便携式信息设备为首的多数电子设备的电源中，锂电池作为一次电池和二次电池而被利用。在锂电池中，正极、电解质层、负极以此顺序被层叠，并且电解质层对锂离子的传导进行传播。近年来，研究了一种作为同时实现高能量密度和安全性的锂电池而使用代替液体电解质的固体电解质的全固体型锂电池。在专利文献1中公开了该全固体型锂电池。

根据专利文献1，锂电池中所包含的多孔体的固体电解质是使用溶胶凝胶法而被形成的。在固体电解质中，除了锂、镧、氧化钛的化合物以外，还使用了铝化合物。而且，使用溶胶凝胶法，而在固体电解质的孔内设置有电池活性物质。在电池活性物质中，使用了锂盐、锰盐或钴盐。

在锂电池中，将电池活性物质设置在作为多孔体的固体电解质的孔内，并使固体电解质与电池活性物质发生接触。而且，使锂离子在固体电解质与电池活性物质之间进行移动。在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-260887号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中记载了使用溶胶凝胶法而将电池活性物质设置在作为多孔体的固体电解质的孔内的技术。即，将使电池活性物质的材料溶解于溶剂而得到的活性物质溶液填充至孔内，之后，进行加热干燥，从而将溶剂去除。由于在孔内溶剂被去除，因此在固体电解质的表面上形成有电池活性物质的膜，但是无法将孔内全部填满从而会产生成为空洞的部分。由于在该空洞部分中锂离子无法移动，因此为了增大电池容量，而需要尽可能地减少成为该空洞的部分。

用于解决课题的方法

本发明是为了解决上述课题的至少一个而完成的发明，并能够作为以下的方式或者应用例来实现。

[应用例1]

本应用例所涉及的电极复合体的制造方法的特征在于，包括：第一工序，形成具有连通孔的活性物质集合体；第二工序，在所述活性物质集合体上设置包含Li_2+xC_1-xB_xO₃(X表示超过0且小于等于1的实数)的固态物；第三工序，使所述固态物熔融；第四工序，使所述固态物的熔融物固化并结晶化，所述熔融物在所述第三工序中被填充至所述连通孔内。

根据本应用例，首先，在第一工序中，形成具有连通孔的活性物质集合体。然后，在第二工序中，在活性物质集合体上设置包含Li_2+xC_1-xB_xO₃的固态物。该固态物是用于形成固体电解质的物质。X为硼B的取代率，且表示超过0且小于等于1的实数。因此，在用于形成固体电解质的固态物中，必须含有硼B，且在X为1时含有Li₃BO₃。接下来，在第三工序中，使用于形成固体电解质的固态物熔融。然后，使熔融物填充至连通孔内。接下来，对该熔融物进行缓冷，并使其固化且结晶化。由此，能够形成在活性物质集合体的连通孔内具有被结晶化的固体电解质的电极复合体。