[发明专利]全固态电池用电极组件及其制造方法

说明书

本公开涉及一种全固态电池用电极组件。所述电极组件包含正极、负极和置于正极和负极之间的固体电解质层。另外，配置在负极与固体电解质层之间的界面处、正极与固体电解质层之间的界面处和/或在距所述界面预定深度处的粘结剂被交联而形成三维网络。换句话说，在电极组件中，包含在负极和固体电解质层中的粘结剂和/或包含在正极和固体电解质层中的粘结剂被交联而改善负极与固体电解质层之间和/或正极与固体电解质层之间的界面结合力，由此将离子传导性保持在相当高的水平。

技术领域

本申请要求于2017年3月16日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0033363号的优先权。本公开涉及一种显示出电极与电解质层之间的改善的界面结合力且由此具有优异的离子传导性和输出特性的电池以及用于制造该电池的方法。

背景技术

锂离子二次电池已经被广泛用作便携式电子设备的电源系统。此外，近来，存在使用锂离子二次电池作为电动车辆的电池或工业电池的趋势。锂离子二次电池的结构相对简单，且包含负极活性材料、正极活性材料和电解质这三种主要元件。随着锂离子从正极移动到负极以及从负极移动到正极，电池进行工作。电解质部分仅起到锂离子导体的作用。在广泛使用的锂离子二次电池中，使用的是含有溶解在非质子有机溶剂中的锂盐的电解液。然而，这样的电解液在使用期间会引起一些问题，这些问题包括电解质的泄漏或气体的产生。因此，需要开发一种全固态电池来解决上述问题。

与使用电解液的电池相比，固体电解质的优点在于，固体电解质提供改善的稳定性，提供具有优化结构、高能量密度、高输出密度的电池等。然而，全固态电池由于与电极的界面接触低而具有小的离子传导通道，因此存在引起离子传导性降低的问题。

发明内容

技术问题

本公开旨在提供一种全固态电池用电极组件以及其制造方法，该全固态电池用电极组件显示出电极层与电解质层之间的改善的离子传导性。从以下的详细描述可以理解本公开的这些和其它的目的和优点。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书中所示出的方法及其组合来实现。

技术方案

为了解决上述技术问题，本公开提供一种用于制造全固态电池的方法和由此获得的电池。根据本公开的一个实施方式，用于制造全固态电池的方法包括以下步骤(S10)至(S60)：(S10)制备至少一个负极、至少一个正极和至少一个固体电解质层；(S20)以使得所述固体电解质层置于所述负极与所述正极之间的方式进行堆叠以制备堆叠结构；(S30)压制所述堆叠结构，以形成电极组件(a)；(S40)将交联引发剂与溶剂混合，以制备交联剂溶液；(S50)用所述溶液浸渗所述电极组件(a)；和(S60)加热所述浸渗后的电极组件(a)，以形成电极组件(a')。

在此，可以在使得可以在电极组件(a')中引发交联和进行交联的温度范围内进行步骤(S60)。

根据本公开的第二实施方式，提供第一实施方式的用于制造全固态电池的方法，其中通过包括以下步骤(S11)至(S13)的方法来获得所述正极和所述负极：(S11)制备用于形成电极层的浆料，所述浆料包含电极活性材料、粘结剂树脂、无机固体电解质和溶剂，其中所述溶剂是非极性溶剂；(S12)将所述用于形成电极层的浆料涂布到集电器的表面，然后进行干燥，以形成第一电极层；和(S13)压制所述第一电极层，以形成第二电极层。

根据本公开的第三实施方式，提供第一或第二实施方式的用于制造全固态电池的方法，其中通过包括以下步骤(S21)至(S23)的方法来获得所述固体电解质层：(S21)制备用于形成所述固体电解质层的浆料，所述浆料包含粘结剂树脂、无机固体电解质和溶剂，其中所述溶剂是非极性溶剂；(S22)将所述浆料涂布到剥离片，然后进行干燥，以形成固体电解质层；和(S23)将固体电解质层与剥离片分离。