[发明专利]复合结构体、锂电池和复合结构体的制造方法

权利要求书

1.锂电池，其特征在于，具备：

具有正极活性物质的正极；

具有负极活性物质的负极；和

介于上述正极和上述负极之间的复合结构体，

其中，上述复合结构体具备：

固体电解质的致密层，和

多孔层，其包含上述固体电解质、不具有接合界面地与上述致密层一体地形成，

上述复合结构体中，上述致密层配置在上述正极侧，上述多孔层配置在上述负极侧。

2.权利要求1所述的锂电池，其特征在于，上述固体电解质是至少含有Li、La和Zr的石榴石型氧化物。

3.权利要求2所述的锂电池，其特征在于，上述固体电解质是由基本组成(Li_7-3x+y-zM_x)(La_3-yA_y)(Zr_2-zT_z)O₁₂表示的上述石榴石型氧化物，

其中，M为Al、Ga中的一种以上，A为Ca、Sr中的一种以上，T为Nb、Ta中的一种以上，满足0≤x≤0.2、0≤y≤0.2、0≤z≤2。

4.权利要求1～3的任一项所述的锂电池，其特征在于，上述致密层和上述多孔层中的至少一者包含相对于上述固体电解质的体积为20体积％以下的硼酸锂，

在上述致密层包含硼酸锂的情况下，包含相对于该致密层的固体电解质的体积为20体积％以下的硼酸锂；在上述多孔层包含硼酸锂的情况下，包含相对于该多孔层的固体电解质的体积为20体积％以下的硼酸锂。

5.复合结构体的制造方法，其是适于二次电池的分隔体的复合结构体的制造方法，其特征在于，包括：

形成填充有含氢固体电解质的粉体的第一层以及填充有将含氢固体电解质的粒子和碱金属氢氧化物混合而成的粉体的第二层，制得层叠体的层叠工序，和

在上述含氢固体电解质和上述碱金属氢氧化物进行化学烧结的温度下将上述层叠体烧成的烧成工序。

6.权利要求5所述的复合结构体的制造方法，其特征在于，在上述层叠工序中，使用至少含有Li、H、La和Zr的石榴石型氧化物的上述含氢固体电解质，形成上述第一层，并且使用至少含有Li、H、La和Zr的石榴石型氧化物的上述含氢固体电解质和上述碱金属氢氧化物，形成上述第二层，其中，上述碱金属氢氧化物为氢氧化锂。

7.权利要求6所述的复合结构体的制造方法，其特征在于，在上述层叠工序中，使用由基本组成(Li_7-3x+y-z-aH_aM_x)(La_3-yA_y)(Zr_2-zT_z)O₁₂表示的上述含氢固体电解质，其中，M为Al、Ga中的一种以上，A为Ca、Sr中的一种以上，T为Nb、Ta中的一种以上，满足0≤x≤0.2、0≤y≤0.2、0≤z≤2、0.9≤a≤2.2。

8.权利要求5～7的任一项所述的复合结构体的制造方法，其特征在于，在上述层叠工序中，上述碱金属氢氧化物的摩尔数Ma相对于上述含氢固体电解质的H的摩尔数Mh的比即摩尔比Ma/Mh为1以上，形成烧成后残留的上述碱金属氢氧化物相对于由上述含氢固体电解质脱水而成的固体电解质成为36体积％以下的范围的上述第二层。

9.权利要求5～7的任一项所述的复合结构体的制造方法，其特征在于，在上述层叠工序中，形成厚度为2μm以上300μm以下的范围的上述第一层，并形成厚度为2μm以上100μm以下的范围的上述第二层。

10.权利要求5～7的任一项所述的复合结构体的制造方法，其特征在于，在上述层叠工序中，在上述第一层和上述第二层中的至少一者中使用相对于上述含氢固体电解质的体积为20体积％以下的硼酸锂，

在上述第一层中使用硼酸锂的情况下，使用相对于该第一层的含氢固体电解质的体积为20体积％以下的硼酸锂；在上述第二层中使用硼酸锂的情况下，使用相对于该第二层的含氢固体电解质的体积为20体积％以下的硼酸锂。