CN111834630A - 浆料的制造方法、活性材料层的制造方法和全固体电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及浆料的制造方法、活性材料层的制造方法和全固体电池的制造方法。在本公开内容中,通过提供如下的浆料的制造方法来解决上述课题,所述浆料含有氧化物活性材料、固体电解质、分散介质、导电材料和粘合材料中的至少一者,所述制造方法具有:准备分散体的分散体准备工序,所述分散体含有上述氧化物活性材料、上述固体电解质和上述分散介质;和向上述分散体中添加上述导电材料和上述粘合材料中的至少一者的添加工序,在将上述氧化物活性材料、上述固体电解质和上述分散介质的汉森溶解度参数(σH)分别设定为σHa、σHb、σHc的情况下,满足σHa‑σHc≥5的关系和σHa>σHb>σHc的关系。
Description
技术领域
本公开内容涉及其中氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的浆料的制造方法。
背景技术
全固体电池为在正极活性材料层与负极活性材料层之间具有固体电解质层的电池,与具有包含可燃性有机溶剂的电解液的液体类电池相比,具有容易实现安全装置的简化的优点。
例如专利文献1中公开了使用了活性材料浆料的全固体电池的制造方法,所述活性材料浆料是在溶剂中混合了活性材料之后,将固体电解质、导电材料和粘合材料混合而制造的。另外,虽然不是浆料,但是在专利文献2中公开了使用了正极材料的全固体电池的制造方法,所述正极材料是将粉末状的活性材料、固体电解质和粘合剂混合而制造的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-238545号公报
专利文献2:日本特开2012-099315号公报
发明内容
发明所要解决的问题
为了形成电池的活性材料层,有时使用含有活性材料层的构成材料的浆料。在浆料中,在氧化物活性材料与分散介质的亲和性低时,容易发生氧化物活性材料的随时间推移的凝聚。本公开内容为鉴于上述实际情况而完成的,主要目的在于,提供一种其中氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的浆料的制造方法。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题,在本公开内容中提供一种浆料的制造方法,所述浆料含有:
氧化物活性材料,
固体电解质,
分散介质,和
导电材料与粘合材料中的至少一者,
上述浆料的制造方法具有:
准备分散体的分散体准备工序,所述分散体含有上述氧化物活性材料、上述固体电解质和上述分散介质;和
向上述分散体中添加上述导电材料和上述粘合材料中的至少一者的添加工序,
在将上述氧化物活性材料、上述固体电解质和上述分散介质的汉森溶解度参数(σH)分别设定为σHa、σHb、σHc的情况下,满足σHa-σHc≥5的关系和σHa>σHb>σHc的关系。
根据本公开内容,经过准备含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的分散体、其后添加导电材料和粘合材料中的至少一者这两个阶段;且氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的汉森溶解度参数(σH)处于预定的关系,从而能够得到其中氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的浆料。
在上述公开内容中,可以满足σHa-σHc≥7的关系。
在上述公开内容中,在将上述σHa和上述σHc的平均值设定为(σHa+σHc)/2的情况下,上述(σHa+σHc)/2与上述σHb之差的绝对值可以为3以下。
在上述公开内容中,上述σHb与上述σHc之差可以为5以上且8以下。
在上述公开内容中,上述分散体准备工序可以具有:使上述氧化物活性材料分散在上述分散介质中而得到前驱分散体的第一分散处理;和使上述固体电解质分散在上述前驱分散体中而得到上述分散体的第二分散处理。
在上述公开内容中,上述氧化物活性材料可以含有Li元素、Ti元素和O元素。
在上述公开内容中,上述固体电解质可以为硫化物固体电解质。
在上述公开内容中,上述分散介质可以为丁酸丁酯、二异丁基酮和二甲苯中的至少一种。
在上述公开内容中,使用流变仪进行粘度测定,在将剪切速度1S-1下的上述浆料的粘度设定为V1、将剪切速度1000S-1下的上述浆料的粘度设定为V1000的情况下,上述V1相对于上述V1000的比(V1/V1000)可以为22.7以下。
另外,在本公开内容中提供一种活性材料层的制造方法,所述活性材料层用于全固体电池,上述活性材料层的制造方法具有:通过上述浆料的制造方法准备上述浆料的浆料准备工序;和使用上述浆料形成上述活性材料层的活性材料层形成工序。
根据本公开内容,通过使用上述浆料,得到其中浆料的涂覆缺陷的产生得到抑制的活性材料层。
另外,在本公开内容中提供一种全固体电池的制造方法,所述全固体电池具有正极活性材料层、负极活性材料层、和形成于上述正极活性材料层与上述负极活性材料层之间的固体电解质层,上述全固体电池的制造方法具有:通过上述浆料的制造方法准备上述浆料的浆料准备工序;和使用上述浆料形成上述正极活性材料层或上述负极活性材料层的活性材料层形成工序。
根据本公开内容,通过使用上述浆料,得到具有其中浆料的涂覆缺陷的产生得到抑制的活性材料层的全固体电池。
发明效果
根据本公开内容,实现了能够制造其中氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的浆料的效果。
附图说明
图1为示出本公开内容中的浆料的制造方法的一例的流程图。
图2为示出本公开内容中的全固体电池的一例的示意截面图。
图3为示出比较例1~5中的浆料的制造方法的一例的流程图。
符号说明
1…负极活性材料层
2…负极集电器
3…正极活性材料层
4…正极集电器
10…负极
11…正极
12…固体电解质层
20…全固体电池
具体实施方式
A.浆料的制造方法
图1为示出本公开内容中的浆料的制造方法的一例的流程图。在本公开内容中的浆料的制造方法中,首先准备含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的分散体。分散体的准备方法没有特别限制,在图1中,通过向分散介质中添加氧化物活性材料并进行第一分散处理而得到前驱分散体。其后,通过向前驱分散体中添加固体电解质并进行第二分散处理而得到分散体。接着,在图1中,通过向所得到的分散体中添加导电材料和粘合材料并进行第三分散处理而得到浆料。如此,本公开内容中的一个特征在于,经过准备含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的分散体,其后添加导电材料和粘合材料中的至少一者这两个阶段。此外,本公开内容中的另一个特征在于,氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的汉森溶解度参数(σH)处于预定的关系。
根据本公开内容,经过准备含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的分散体、其后添加导电材料和粘合材料中的至少一者这两个阶段;且氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的汉森溶解度参数(σH)处于预定的关系,从而能够得到其中氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的浆料。
如上所述,为了形成电池的活性材料层,有时使用含有活性材料层的构成材料的浆料。在浆料中包含凝聚物(尤其是100μm以上的凝聚物)时,有时产生涂覆缺陷。例如,在将浆料进行模涂时,若凝聚物堵塞在模具前端,则容易发生条纹(未涂覆部位)的产生等涂覆缺陷。另外,即使凝聚物不堵塞模具前端,由于凝聚物堆积在所得到的活性材料层的表面上,也容易在与活性材料层相对配置的固体电解质层中产生破裂。另外,即使在刚制造浆料后不含有凝聚物,在涂覆之前发生随时间推移的凝聚时,也容易发生上述问题。另外,浆料在被填充到涂覆装置中之后,有时也被静置在配管或歧管中直至涂覆。在这样的情况下,也优选不发生随时间推移的凝聚。
本发明人对随时间推移的凝聚的原因进行了详细调查,结果明确了氧化物活性材料带来大的影响。进而,得到了如下的见解:在氧化物活性材料与分散介质的亲和性低时,容易发生氧化物活性材料的随时间推移的凝聚。推测在氧化物活性材料与分散介质的亲和性低时,在浆料中分散介质排斥氧化物活性材料的力起作用,促进了氧化物活性材料的随时间推移的凝聚。于是,发现在使用与氧化物活性材料和分散介质这两者的亲和性均高的固体电解质时,能够抑制氧化物活性材料的随时间推移的凝聚。在本公开内容中,作为亲和性的指标,着眼于汉森溶解度参数(σH)。
另外,如后述比较例中记载的那样,有时向氧化物活性材料的分散体中同时添加固体电解质、导电材料和粘合材料来制作浆料。得到如下见解:固体电解质、导电材料和粘合材料的同时添加具有能够缩短制造时间的优点,但是导电材料和粘合材料可能成为促进氧化物活性材料的随时间推移的凝聚的因素。于是,在本公开内容中发现,通过经过准备含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的分散体、其后添加导电材料和粘合材料中的至少一者这两个阶段,能够抑制氧化物活性材料的随时间推移的凝聚。
如此,根据本公开内容,经过准备含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的分散体,其后添加导电材料和粘合材料中的至少一者这两个阶段;且氧化物活性材料、固体电解质和分散介质的汉森溶解度参数(σH)处于预定的关系,从而能够得到其中氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的浆料。
1.分散体准备工序
本公开内容中的分散体准备工序为准备分散体的工序,所述分散体含有氧化物活性材料、固体电解质和分散介质。另外,对于氧化物活性材料、固体电解质和分散介质,在将汉森溶解度参数(σH)分别设定为σHa、σHb、σHc的情况下,满足σHa-σHc≥5的关系和σHa>σHb>σHc的关系。汉森溶解度参数(σH)可以由例如“汉森溶解度参数:用户手册,第二版。博卡拉顿,佛罗里达州:CRC出版社。(查尔斯.汉森(2007年))(Hansen SolubilityParameters:A user’s handbook,Second Edition.Boca Raton,Fla:CRC Press.(Hansen,Charles(2007)))”求出。需要说明的是,溶解度的单位为MPa0.5。
在本公开内容中,σHa与σHc之差大。即,在本公开内容中,氧化物活性材料与分散介质的亲和性低。σHa与σHc之差(σHa-σHc)通常为5以上,可以为7以上,可以为9以上。另一方面,σHa与σHc之差(σHa-σHc)例如为20以下,可以为15以下。
在本公开内容中,σHb低于σHa且高于σHc。因此,固体电解质与氧化物活性材料的亲和性高,例如,容易吸附于氧化物活性材料的表面。同时,固体电解质与分散介质的亲和性也高,难以产生来自分散介质的排斥(凝聚)。在此,将σHa和σHc的平均值设定为(σHa+σHc)/2。另一方面,将σHa与σHc之差设定为(σHa-σHc)。σHb可以在(σHa+σHc)/2±0.3(σHa-σHc)的范围内,也可以在(σHa+σHc)/2±0.2(σHa-σHc)的范围内,也可以在(σHa+σHc)/2±0.1(σHa-σHc)的范围内。
另外,(σHa+σHc)/2可以为与σHb相同的值,也可以大于σHb,也可以小于σHb。(σHa+σHc)/2与σHb之差的绝对值例如为5以下,可以为3以下,也可以为2.6以下。
σHa与σHb之差(σHa-σHb)例如为1以上,可以为2以上。另一方面,σHa-σHb例如为10以下,可以为5以下。另外,σHb与σHc之差(σHb-σHc)例如为3以上,可以为5以上。另一方面,σHb-σHc例如为15以下,可以为8以下。
σHa例如为8以上,可以为10以上。另一方面,σHa例如为25以下。另外,σHb例如为5以上,可以为8以上。另一方面,σHb例如为18以下。另外,σHc例如为1以上,可以为2以上。另一方面,σHc例如为10以下,可以为8以下。
(1)氧化物活性材料
本公开内容中的氧化物活性材料为至少含有O元素的活性材料。氧化物活性材料优选含有Li元素、过渡金属元素和O元素。作为过渡金属元素,可以列举例如Ti元素、Co元素、Mn元素、Ni元素、V元素和Fe元素中的至少一种。另外,作为氧化物活性材料的晶体结构,可以列举例如尖晶石型结构、岩盐层状型结构。
氧化物活性材料优选含有Li元素、Ti元素和O元素。此外,该氧化物活性材料优选具有尖晶石型结构。作为这样的氧化物活性材料,可以列举例如Li4Ti5O12。
作为氧化物活性材料的形状,可以列举例如粒子状。氧化物活性材料的平均粒径(D50)例如为0.05μm以上,可以为0.1μm以上。另一方面,氧化物活性材料的平均粒径(D50)例如为20μm以下,可以为10μm以下。需要说明的是,氧化物活性材料的平均粒径(D50)可以通过例如利用SEM(扫描型电子显微镜)的观察来求出。样品数量优选为多,例如为20以上,可以为50以上,可以为100以上。
浆料的固体成分中的氧化物活性材料的比例例如为30重量%以上且70重量%以下。
(2)固体电解质
本公开内容中的固体电解质具有离子传导性。作为固体电解质,可以列举例如:硫化物固体电解质、氧化物固体电解质、氮化物固体电解质、卤化物固体电解质等无机固体电解质。
作为硫化物固体电解质,可以列举例如含有Li元素、X元素(X为P、Si、Ge、Sn、B、Al、Ga、In中的至少一种)和S元素的固体电解质。另外,硫化物固体电解质还可以含有O元素和卤素元素中的至少一者。作为硫化物固体电解质,可以列举例如:Li2S-P2S5、Li2S-P2S5-Li3PO4、LiI-P2S5-Li3PO4、Li2S-P2S5-LiI、Li2S-P2S5-LiI-LiBr、Li2S-P2S5-Li2O、Li2S-P2S5-Li2O-LiI、Li2S-P2O5、LiI-Li2S-P2O5、Li2S-SiS2、Li2S-SiS2-LiI、Li2S-SiS2-LiI-LiBr、Li2S-SiS2-LiBr、Li2S-SiS2-LiCl、Li2S-SiS2-B2S3-LiI、Li2S-SiS2-P2S5-LiI、Li2S-B2S3、Li2S-P2S5-ZmSn(其中,m、n为正数。Z为Ge、Zn、Ga中的任一者)、Li2S-GeS2、Li2S-SiS2-Li3PO4、Li2S-SiS2-LixMOy(其中,x、y为正数。M为P、Si、Ge、B、Al、Ga、In中的任一者)。
另外,作为氧化物固体电解质,可以列举例如含有Li元素、Y元素(Y为Nb、B、Al、Si、P、Ti、Zr、Mo、W、S中的至少一种)和O元素的固体电解质。另外,作为氮化物固体电解质,可以列举例如Li3N,作为卤化物固体电解质,可以列举例如LiCl、LiI、LiBr。
固体电解质的平均粒径(D50)例如为0.05μm以上,可以为0.1μm以上。另一方面,固体电解质的平均粒径(D50)例如为20μm以下,可以为10μm以下。
浆料的固体成分中的固体电解质的比例例如为1重量%以上且50重量%以下。
(3)分散介质
本公开内容中的分散介质对浆料赋予流动性。另外,分散介质可以溶解浆料的构成成分的一部分。作为分散介质,可以列举例如:丁酸丁酯、二丁醚、乙酸乙酯等酯;二异丁基酮(DIBK)、甲基酮、甲基丙基酮等酮;二甲苯、苯、甲苯等芳香族烃;庚烷、二甲基丁烷、甲基己烷等烷烃;三正丁胺、烯丙胺等胺。
在将浆料的固体成分设定为100重量份的情况下,浆料中的分散介质的比例例如为60重量份以上,可以为70重量份以上。另一方面,在将浆料的固体成分设定为100重量份的情况下,浆料中的分散介质的比例例如为120重量份以下,可以为110重量份以下。
(4)分散体的制作方法
本公开内容中的分散体的制作方法没有特别限制。例如如图1所示,可以列举如下的制作方法,其具有通过向分散介质中添加氧化物活性材料并进行第一分散处理而得到前驱分散体的工序;和通过向该前驱分散体中添加固体电解质并进行第二分散处理而得到分散体的工序。另一方面,虽未图示,但作为分散体的另一制作方法,可以列举如下的制作方法,其具有通过向分散介质中添加固体电解质并进行第一分散处理而得到前驱分散体的工序;和通过向该前驱分散体中添加氧化物活性材料并进行第二分散处理而得到分散体的工序。另外,作为分散体的又一制作方法,可以列举具有通过向分散介质中添加氧化物活性材料和固体电解质这两者并进行分散处理而得到分散体的工序的制作方法。
分散处理方法可以采用公知的任意方法,可以列举例如使用超声波均质器的方法。分散处理时间例如为15分钟以上且90分钟以下。
2.添加工序
本公开内容中的添加工序为向上述分散体中添加上述导电材料和上述粘合材料中的至少一者的工序。在添加导电材料和粘合材料这两者的情况下,可以同时添加导电材料和粘合材料,也可以先添加导电材料、其后添加粘合材料,也可以先添加粘合材料、其后添加导电材料。
作为导电材料,可以列举例如碳材料。作为碳材料,可以列举例如:乙炔黑(AB)、科琴黑(KB)等粒子状碳材料;碳纤维、碳纳米管(CNT)、碳纳米纤维(CNF)、气相生长碳纤维(VGCF)等纤维状碳材料。浆料的固体成分中的导电材料的比例例如为1重量%以上且20重量%以下。
作为粘合材料,可以列举例如聚偏二氟乙烯(PVdF)等氟化物类粘合材料;丁烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)等橡胶类粘合材料。浆料的固体成分中粘合材料的比例例如为1重量%以上且10重量%以下。
在本公开内容中,通过向分散体中添加导电材料和上述粘合材料中的至少一者,其后进行分散处理,得到浆料。关于分散处理方法,与上述内容相同,因此省略此处的记载。分散处理时间例如为15分钟以上且90分钟以下。
3.浆料
本公开内容中的浆料优选地在低剪切速度下的粘度低。使用流变仪来进行粘度测定,将剪切速度1S-1下的浆料的粘度设定为V1,将剪切速度1000S-1下的浆料的粘度设定为V1000。V1相对于V1000的比(V1/V1000)例如为25以下,可以为23以下,也可以为21以下。另一方面,V1/V1000例如为5以上。
B.活性材料层的制造方法
本公开内容中的活性材料层的制造方法为用于全固体电池的活性材料层的制造方法,其具有通过上述浆料的制造方法准备浆料的浆料准备工序;和使用上述浆料形成上述活性材料层的活性材料层形成工序。
根据本公开内容,通过使用上述浆料,能够得到其中浆料的涂覆缺陷的产生得到抑制的活性材料层。
关于浆料准备工序,与在“A.浆料的制造方法”中记载的内容相同,因此省略此处的记载。
活性材料层形成工序为使用上述浆料形成上述活性材料层的工序。作为活性材料层的形成方法,可以列举例如涂覆上述浆料并进行干燥的方法。上述浆料优选涂覆在集电器上。浆料的涂覆方法没有特别限制,可以采用公知的任意涂覆方法。
C.全固体电池的制造方法
本公开内容中的全固体电池的制造方法为具有正极活性材料层、负极活性材料层、和形成于上述正极活性材料层与上述负极活性材料层之间的固体电解质层的全固体电池的制造方法,其具有通过上述浆料的制造方法准备上述浆料的浆料准备工序;和使用上述浆料形成上述正极活性材料层或上述负极活性材料层的活性材料层形成工序。
根据本公开内容,通过使用上述浆料,能够得到具有其中浆料的涂覆缺陷的产生得到抑制的活性材料层的全固体电池。
关于浆料准备工序,与在“A.浆料的制造方法”中记载的内容相同,因此省略此处的记载。另外,关于活性材料层形成工序,与在“B.活性材料层的制造方法”中记载的内容相同,因此省略此处的记载。在本公开内容中,上述浆料准备工序和活性材料层形成工序可以用于形成正极活性材料层,也可以用于形成负极活性材料层,也可以用于形成正极活性材料层和负极活性材料层这两者。需要说明的是,固体电解质层的形成方法没有特别限制,可以采用公知的任意形成方法。
图2为示出本公开内容中的全固体电池的一例的示意截面图。全固体电池20具有:具有正极活性材料层3和正极集电器4的正极11、具有负极活性材料层1和负极集电器2的负极10、和形成于上述正极活性材料层3与上述负极活性材料层1之间的固体电解质层12。
全固体电池优选为全固体锂电池。另外,全固体电池可以为一次电池,也可以为二次电池,其中优选二次电池。这是因为能够反复充放电、作为例如车载用电池有用。另外,本公开内容中的全固体电池可以为单电池,也可以为层叠电池。层叠电池可以为单极型层叠电池(并联连接型层叠电池),也可以为双极型层叠电池(串联连接型层叠电池)。作为全固体电池的形状,可以列举例如硬币形、层压形、圆筒形和方形。
需要说明的是,本公开内容并不限于上述实施方式。上述实施方式为例示,具有与本公开内容中的权利要求书中记载的技术思想实质上相同的构成、起到同样的作用效果的方案不论是怎样的方案均包括在本公开内容中的技术范围内。
[实施例]
[实施例1]
准备作为氧化物活性材料的钛酸锂(Li4Ti5O12(LTO),平均粒径0.8μm,一次粒子)78.5重量份、作为固体电解质的硫化物固体电解质(Li2S-P2S5类,平均粒径0.5μm,一次粒子)1.9重量份、作为导电材料的VGCF(Φ=0.15μm)16.3重量份、和作为粘合材料的PVdF3.3重量份。另一方面,准备作为分散介质的丁酸丁酯90重量份。
如图1所示那样,将LTO添加到丁酸丁酯中,使用超声波均质器进行第一分散处理(60分钟),得到前驱分散体。向所得到的前驱分散体中添加硫化物固体电解质,使用超声波均质器进行第二分散处理(60分钟),得到分散体。向所得到的分散体中同时添加VGCF和PVdF,使用超声波均质器进行第三分散处理(30分钟),制造了浆料。
[实施例2~实施例3]
除了使用如表1所示的分散介质、活性材料、固体电解质、导电材料和粘合材料以外,与实施例1同样地制造浆料。
[比较例1]
采用如图3所示的制造方法制造浆料。首先,与实施例1同样地准备各材料,将LTO添加到丁酸丁酯中,使用超声波均质器进行分散处理(60分钟)。接着,同时添加硫化物固体电解质、VGCF和PVdF,使用超声波均质器进行分散处理(60分钟),制造了浆料。
[比较例2~比较例5]
除了使用如表2所示的分散介质、活性材料、固体电解质、导电材料和粘合材料以外,与比较例1同样地制造浆料。
[评价]
(凝聚特性)
测定实施例1~3和比较例1~5中得到的各浆料中刚制造后(0h)的凝聚物的最大粒度。同样地,测定在室温(25℃)下静置24小时后的凝聚物的最大粒度。粒度的测定使用粒度计(研磨细度仪(grind meter))。将结果示于表1和表2。
(粘度特性)
将实施例1~3和比较例1~5中得到的各浆料在室温(25℃)下静置24小时。使用流变仪对静置后的浆料测定剪切速度1S-1下的粘度(V1)和剪切速度1000S-1下的粘度(V1000),算出V1/V1000的值。将结果示于表1和表2。
[表2]
如表1所示,确认到在实施例1~3中,在刚制造后的凝聚物的最大粒度与静置后的凝聚物的最大粒度中没有观察到大的差异,粒子的随时间推移的凝聚得到抑制。在考虑浆料的组成时,氧化物活性材料的随时间推移的凝聚得到抑制的可能性高。另一方面,在比较例1~3中,确认到静置后的凝聚物的最大粒度相对于刚制造后的凝聚物的最大粒度达到2倍以上,氧化物活性材料随时间推移而凝聚。如此,在将实施例1~3与比较例1~3进行比较时,确认到加入导电材料和粘合材料的时机的差异大幅影响随时间推移的凝聚物的生成。
另外,在将实施例1~3与比较例1~3的粘度特性进行比较时,确认到实施例1~3在低剪切速度(1S-1)下的粘度(V1)低。由于低剪切速度下的粘度受到作为浆料主要成分的活性材料(LTO)的显著影响,因此启示了在实施例1~3中活性材料的表面状态发生了变化。具体而言,推测由于固体电解质优先地吸附于活性材料,因此低剪切速度下的粘度降低。需要说明的是,推测由于高剪切速度(1000S-1)下的粘度(V1000)受浆料的固体成分的影响大、几乎不受分散状态的影响,因此在实施例1~3和比较例1~3中是同等的。
另外,在比较例4中,在刚制造后的凝聚物的最大粒度与静置后的凝聚物的最大粒度中没有观察到大的差异。推测这是因为σHa与σHc之差小。具体而言,推测由于活性材料与分散介质的亲和性相对高,因此未产生活性材料的凝聚本身。如此,启示了活性材料的凝聚为在与浆料中使用的分散介质的亲和性低时发生的现象。另外,在比较例5中,在刚制造后的凝聚物的最大粒度与静置后的凝聚物的最大粒度中也没有观察到大的差异。如此,启示了活性材料的凝聚为使用氧化物活性材料的情况下的特有现象。推测在使用氧化物活性材料的情况下容易产生凝聚的理由在于,由于氧化物活性材料具有溶解度参数(σHa)变大的倾向,因此与分散介质的溶解度参数(σHc)之差(σHa-σHc)相对地容易变大。
Claims (11)
1.一种浆料的制造方法,所述浆料含有:
氧化物活性材料,
固体电解质,
分散介质,和
导电材料与粘合材料中的至少一者,
所述浆料的制造方法具有:
准备分散体的分散体准备工序,所述分散体含有所述氧化物活性材料、所述固体电解质和所述分散介质;和
向所述分散体中添加所述导电材料和所述粘合材料中的至少一者的添加工序,
在将所述氧化物活性材料、所述固体电解质和所述分散介质的汉森溶解度参数(σH)分别设定为σHa、σHb、σHc的情况下,
满足σHa-σHc≥5的关系和σHa>σHb>σHc的关系。
2.如权利要求1所述的浆料的制造方法,其中,
满足σHa-σHc≥7的关系。
3.如权利要求1所述的浆料的制造方法,其中,
在将所述σHa和所述σHc的平均值设定为(σHa+σHc)/2的情况下,
所述(σHa+σHc)/2与所述σHb之差的绝对值为3以下。
4.如权利要求1~3中任一项所述的浆料的制造方法,其中,
所述σHb与所述σHc之差为5以上且8以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的浆料的制造方法,其中,
所述分散体准备工序具有:
使所述氧化物活性材料分散在所述分散介质中而得到前驱分散体的第一分散处理;和
使所述固体电解质分散在所述前驱分散体中而得到所述分散体的第二分散处理。
6.如权利要求1~5中任一项所述的浆料的制造方法,其中,
所述氧化物活性材料含有Li元素、Ti元素和O元素。
7.如权利要求1~6中任一项所述的浆料的制造方法,其中,
所述固体电解质为硫化物固体电解质。
8.如权利要求1~7中任一项所述的浆料的制造方法,其中,
所述分散介质为丁酸丁酯、二异丁基酮和二甲苯中的至少一种。
9.如权利要求1~8中任一项所述的浆料的制造方法,其中,
使用流变仪进行粘度测定,在将剪切速度1S-1下的所述浆料的粘度设定为V1、将剪切速度1000S-1下的所述浆料的粘度设定为V1000的情况下,所述V1相对于所述V1000的比(V1/V1000)为23以下。
10.一种活性材料层的制造方法,所述活性材料层用于全固体电池,
所述活性材料层的制造方法具有:
通过权利要求1~9中任一项所述的浆料的制造方法准备所述浆料的浆料准备工序;和
使用所述浆料形成所述活性材料层的活性材料层形成工序。
11.一种全固体电池的制造方法,所述全固体电池具有正极活性材料层、负极活性材料层、和形成于所述正极活性材料层与所述负极活性材料层之间的固体电解质层,
所述全固体电池的制造方法具有:
通过权利要求1~9中任一项所述的浆料的制造方法准备所述浆料的浆料准备工序;和
使用所述浆料形成所述正极活性材料层或所述负极活性材料层的活性材料层形成工序。
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