[发明专利]电池用分隔体和锂电池以及它们的制造方法

说明书

本发明涉及电池用分隔体和锂电池以及它们的制造方法。提供空隙少的电池用分隔体和包含该电池用分隔体的锂电池以及它们的制造方法。电池用分隔体，是包含氧化物电解质烧结体和树脂的电池用分隔体，其特征在于，上述氧化物电解质烧结体在石榴石型离子传导性氧化物的晶粒间具有晶界，上述晶粒的数均粒径为3μm以下，将上述晶粒的内部的离子传导电阻即晶内电阻值设为R_b，将上述晶粒间的晶界处的离子传导电阻即晶界电阻值设为R_gb时，满足下述式1。式1：R_gb/(R_b+R_gb)≤0.6。

技术领域

本公开涉及电池用分隔体和包含该电池用分隔体的锂电池以及它们的制造方法。

背景技术

作为锂电池的分隔体，正在研究使用无机固体电解质。

例如，在专利文献1中公开了如下内容：为了提高热稳定性，在具有正极、负极和在该正极和该负极之间配置的分隔体的锂离子电池中，分隔体包含至少一个无机固体电解质层，以及使用石榴石型离子传导性氧化物作为无机固体电解质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2013-532361号公报

发明内容

发明要解决的课题

在只使用石榴石型离子传导性氧化物制作分隔体的情况下，无论制作得多么致密，在晶体结构上也产生空隙。已知在锂电池中有时产生锂枝晶，在分隔体内的空隙率高的情况下锂枝晶有可能在分隔体内生长。因此，为了抑制锂枝晶生长，需要空隙少的分隔体。

鉴于上述实际情况，在本申请中公开空隙少的电池用分隔体和包含该电池用分隔体的锂电池以及它们的制造方法。

用于解决课题的手段

本公开的电池用分隔体是包含氧化物电解质烧结体和树脂的电池用分隔体，其特征在于，上述氧化物电解质烧结体在由下述通式(A)表示的石榴石型离子传导性氧化物的晶粒间具有晶界，上述晶粒的数均粒径为3μm以下，将上述晶粒的内部的离子传导电阻即晶内电阻值设为R_b，将上述晶粒间的晶界处的离子传导电阻即晶界电阻值设为R_gb时，满足下述式1。

式1：R_gb/(R_b+R_gb)≤0.6

通式(A)：(Li_x-3y-z，E_y，H_z)L_αM_βO_γ

[上述通式(A)中，

E表示选自Al、Ga、Fe和Si中的至少一种元素。

L表示选自碱土金属和镧系元素中的至少一种元素。

M表示可与氧形成6配位的过渡元素和属于第12族～第15族的典型元素中的至少一种元素。

x、y、z为满足3≤x-3y-z≤7、0≤y＜0.22和0≤z＜3.4的关系的实数。

α、β、γ分别为在2.5≤α≤3.5、1.5≤β≤2.5和11≤γ≤13的范围内的实数。]

在本公开的电池用分隔体中，上述树脂可以是在350℃以下可熔融的树脂。

在本公开的电池用分隔体中，上述树脂的热分解温度可以是400℃以上。

本公开的锂电池的特征在于，具备：正极、负极和电解质层，上述电解质层在该正极与该负极之间配置并且包含上述电池用分隔体。