[发明专利]全固态电池和其制造方法

说明书

本发明涉及全固态电池和其制造方法。一种全固态电池包含两个以上堆叠在一起并且具有单极结构的堆叠电池单元。所述堆叠电池单元包含依次堆叠的第一集电器层、第一活性物质层、固体电解质层、第二活性物质层、第二集电器层、第二活性物质层、固体电解质层、第一活性物质层和第一集电器层。相邻堆叠的所述第一集电器层和所述第一活性物质层用粘接剂粘合在一起。

技术领域

本公开内容涉及一种全固态电池和所述全固态电池的制造方法。

背景技术

近年来，已经开发出各种全固态电池作为用于移动装置、汽车等的电源。

例如，日本特开2017-204377(JP 2017-204377 A)公开了一种其中堆叠有两个以上电池单元的全固态电池。在每一个电池单元中，至少第一电极的集电器、第一电极的活性物质层、固体电解质层、第二电极的活性物质层、第二电极的集电器、第二电极的活性物质层、固体电解质层和第一电极的活性物质层依次堆叠。所述第二电极是所述第一电极的对电极。所述全固态电池包含用于将所述电池单元的第一电极的集电器与在所述集电器上相邻堆叠的另一个电池单元粘合的粘接剂。

日本特开2018-073665(JP 2018-073665 A)公开了一种硫化物全固态电池，其包含至少一个单元单体(unit cell)、至少一个吸热层以及容纳所述单元单体和所述吸热层的电池壳。所述单元单体含有硫化物固体电解质。所述吸热层含有选自由糖醇和烃组成的组中的至少一种有机吸热材料。所述吸热层不含无机水合物。

发明内容

为了可以在全固态电池中进行电池反应，需要以预定的束缚压力束缚全固态电池。迄今为止进行的研究揭示了以下问题，即除非以约5MPa至10MPa的高束缚压力束缚全固态电池，否则工作容量(service capacity，即放电容量)会降低。

如果以如上文所述的高束缚压力束缚全固态电池，则需要提供能够施加高束缚压力的大束缚构件。因此，会出现全固态电池的总能量密度降低的问题。

本公开内容提供了一种全固态电池和所述全固态电池的制造方法，其中即使以低束缚压力束缚全固态电池，也能够抑制工作容量的降低。

本发明的第一个方面涉及一种全固态电池，其包含两个以上具有单极结构的堆叠电池单元。所述堆叠电池单元中的每一个包含依次堆叠的第一集电器层、第一活性物质层、固体电解质层、第二活性物质层、第二集电器层、第二活性物质层、固体电解质层、第一活性物质层和第一集电器层。相邻堆叠的第一集电器层和第一活性物质层用粘接剂粘合在一起。

所述全固态电池可以在所述堆叠电池单元的堆叠方向上以1.0MPa以下的束缚压力被束缚。

导电碳可以被涂布在所述第一集电器层的一面上或所述第一集电器层的两面上。

在所述两个以上堆叠电池单元的至少一个中，所述堆叠电池单元中除第一集电器层以外的堆叠体的厚度的最大值与最小值之间的差可以是10μm以上。

本发明的第二个方面涉及一种全固态电池的制造方法，所述全固态电池包含两个以上具有单极结构的堆叠电池单元。所述堆叠电池单元中的每一个包含依次堆叠的第一集电器层、第一活性物质层、固体电解质层、第二活性物质层、第二集电器层、第二活性物质层、固体电解质层、第一活性物质层和第一集电器层。

所述方法包括：

(a)提供所述堆叠电池单元的每一个中除所述第一集电器层以外的堆叠体；

(b)通过利用粘接剂将所述第一集电器层粘合至所述堆叠体在其堆叠方向上的各端面而获得所述堆叠电池单元中的每一个；和

(c)将所述两个以上堆叠电池单元堆叠在一起。

所述方法还可以包括在所述堆叠电池单元的堆叠方向上以1.0MPa以下的束缚压力来束缚所述全固态电池。