[发明专利]锂二次电池

说明书

本发明提供一种锂二次电池，虽然是正极层、陶瓷隔板以及负极层彼此结合的一体烧结体板类型的电池，但是，能够抑制由电池组装时的物理冲击导致的一体烧结板的层间剥离，且还能够抑制充电状态下的保存所伴随的容量劣化。该锂二次电池具备：正极层，其由锂复合氧化物烧结体构成；负极层，其由含钛烧结体构成；陶瓷隔板，其介于正极层与负极层之间；电解质，其至少含浸于陶瓷隔板；以及外装体，其具备密闭空间，在密闭空间内收纳有正极层、负极层、陶瓷隔板以及电解质。正极层、陶瓷隔板以及负极层整体形成1个一体烧结体板，一体烧结体板的整体由金属氧化物层被覆。

技术领域

本发明涉及锂二次电池。

背景技术

需要充电的各种器件中广泛利用锂二次电池。在现有的许多锂二次电池中，采用将包含正极活性物质、导电助剂、粘合剂等在内的正极合剂涂布并使其干燥而制作出来的粉末分散型的正极(所谓的涂布电极)。

通常，粉末分散型的正极包含比较大量(例如10重量％左右)的无助于容量的成分(粘合剂、导电助剂)，因此，作为正极活性物质的锂复合氧化物的填充密度会降低。由此，粉末分散型的正极在容量、充放电效率方面存在较大的改善余地。因此，尝试着通过利用锂复合氧化物烧结体板来构成正极或正极活性物质层而改善容量、充放电效率。在这种情况下，由于正极或正极活性物质层中不含有粘合剂、导电助剂，所以锂复合氧化物的填充密度会提高，期待由此得到高容量、良好的充放电效率。例如，专利文献1(日本特许第5587052号公报)中公开一种锂二次电池的正极，其具备：正极集电体、以及借助导电性接合层而与正极集电体接合的正极活性物质层。该正极活性物质层包括：厚度为30μm以上、空隙率为3～30％、开口气孔比率为70％以上的锂复合氧化物烧结体板。另外，专利文献2(国际公开第2017/146088号)中公开如下内容，即，作为具备固体电解质的锂二次电池的正极，使用了取向烧结体板，该取向烧结体板包含由钴酸锂(LiCoO₂)等锂复合氧化物构成的多个一次粒子，多个一次粒子相对于正极板的板面以超过0°且30°以下的平均取向角度进行取向。

此外，专利文献3(日本特许第2855877号公报)中公开一种非水电解液二次电池，其包括：由添加有锆的Li_1-XCoO₂(0≤x＜1)构成的正极、锂等负极、以及非水电解液。通过锆的添加，使得LiCoO₂粒子的表面被ZrO₂或Li₂ZrO₃覆盖，从而稳定化，结果，即便在高电位下也不会发生电解液的分解反应或结晶破坏，表现出优异的循环特性及保存特性。

另一方面，还提出了作为负极使用含钛烧结体板。例如，专利文献4(日本特开2015-185337号公报)中公开了正极或负极使用钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)烧结体的锂二次电池。不过，该锂二次电池为在正极与负极之间具备固体电解质层的全固体电池，而不是使用非水系电解液的二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5587052号公报

专利文献2：国际公开第2017/146088号

专利文献3：日本特许第2855877号公报

专利文献4：日本特开2015-185337号公报

发明内容