JP2010186682A - Method of manufacturing solid electrolyte layer - Google Patents

Method of manufacturing solid electrolyte layer Download PDF

Info

Publication number
JP2010186682A
JP2010186682A JP2009031084A JP2009031084A JP2010186682A JP 2010186682 A JP2010186682 A JP 2010186682A JP 2009031084 A JP2009031084 A JP 2009031084A JP 2009031084 A JP2009031084 A JP 2009031084A JP 2010186682 A JP2010186682 A JP 2010186682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid electrolyte
sulfide
electrolyte layer
electrode layer
binder polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009031084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukihisa Katayama
幸久 片山
Shigeki Hama
重規 濱
Hirobumi Nakamoto
博文 中本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2009031084A priority Critical patent/JP2010186682A/en
Publication of JP2010186682A publication Critical patent/JP2010186682A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolyte layer in which an amount of binder polymer is reduced by combining a sulfur component in a sulfide-based solid electrolyte material with double bonds in the binding polymer and thereby lithium ion conductivity is improved, without flexibility and workability being reduced. <P>SOLUTION: There is provided a method of manufacturing a solid electrolyte layer. The method includes: a solid electrolyte layer-forming slurry preparation step in which a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having double bonds capable of bonding with a sulfur component are mixed in a solvent to obtain a solid electrolyte layer-forming slurry; and a combining step in which the solid electrolyte layer-forming slurry is subjected to combining treatment to combine the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material with the double bonds in the binding polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層に関する。   The present invention reduces the amount of the binder polymer by reducing the flexibility and processability by combining the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. The present invention relates to a solid electrolyte layer having improved lithium ion conductivity.

近年におけるパソコン、ビデオカメラおよび携帯電話等の情報関連機器や通信機器等の急速な普及に伴い、その電源として利用される電池の開発が重要視されている。また、自動車産業界等においても、電気自動車用あるいはハイブリッド自動車用の高出力かつ高容量の電池の開発が進められている。現在、種々の電池の中でも、エネルギー密度が高いという観点から、リチウム電池が注目を浴びている。   With the rapid spread of information-related equipment and communication equipment such as personal computers, video cameras, and mobile phones in recent years, development of batteries that are used as power sources has been regarded as important. Also in the automobile industry and the like, development of high-power and high-capacity batteries for electric vehicles or hybrid vehicles is being promoted. Currently, lithium batteries are attracting attention among various batteries from the viewpoint of high energy density.

現在市販されているリチウム電池は、可燃性の有機溶剤を溶媒とする有機電解液が使用されているため、短絡時の温度上昇を抑える安全装置の取り付けや短絡防止のための構造・材料面での改善が必要となる。   The lithium battery currently on the market uses an organic electrolyte that uses a flammable organic solvent as a solvent. Improvement is required.

これに対し、液体電解質を固体電解質に変えて、電池を全固体化した全固体型リチウム電池は、電池内に可燃性の有機溶媒を用いないので、安全装置の簡素化が図れ、製造コストや生産性に優れると考えられている。   In contrast, an all-solid-state lithium battery in which the liquid electrolyte is changed to a solid electrolyte to make the battery all solid does not use a flammable organic solvent in the battery. It is considered to be excellent in productivity.

このような全固体リチウム二次電池には、正極層及び負極層(以下、単に電極層と称する場合がある)と、これらの間に配置される固体電解質層とが備えられ、電解質は、固体によって構成される。また、電極活物質のみを用いて粉末成形により電極層を構成する場合、電解質が固体であるため、電解質が電極層の内部へ浸透しにくく、電極活物質と電解質との界面が低減し、電池性能が低下してしまう。それゆえ、通常、電極活物質の粉末と電解質の粉末とを混合した混合粉末を含有する電極合剤を用いて電極層とすることにより、界面の面積を増大させている。   Such an all-solid lithium secondary battery includes a positive electrode layer and a negative electrode layer (hereinafter sometimes simply referred to as an electrode layer), and a solid electrolyte layer disposed between them. Consists of. Also, when the electrode layer is formed by powder molding using only the electrode active material, the electrolyte is solid, so that the electrolyte hardly penetrates into the electrode layer, the interface between the electrode active material and the electrolyte is reduced, and the battery Performance will be degraded. Therefore, the area of the interface is usually increased by forming an electrode layer using an electrode mixture containing a mixed powder obtained by mixing an electrode active material powder and an electrolyte powder.

このような、全固体リチウム二次電池は固体によって構成されるため、可撓性、および加工性に乏しく、電解質層の薄型化・大面積化が困難であるという問題点を有していた。また、電池製造時における取り扱い性が悪いため、この点に関する改善も求められていた。
そこで、全固体リチウム二次電池に可撓性等を与えるために、例えば、特許文献1には、1,2ポリブタジエンと極性ゴムとからなる結着剤ポリマー、これらを含む固体電解質成型体、および固体電池が開示されている。これは、上記結着剤ポリマーを含むことにより、可撓性を有し加工性に優れるものとしている。
Since such an all-solid lithium secondary battery is composed of a solid, the flexibility and workability are poor, and it is difficult to reduce the thickness and area of the electrolyte layer. Moreover, since the handleability at the time of battery manufacture was bad, the improvement regarding this point was also calculated | required.
Therefore, in order to give flexibility to an all-solid lithium secondary battery, for example, Patent Document 1 discloses a binder polymer composed of 1,2 polybutadiene and polar rubber, a solid electrolyte molded body including these, and A solid state battery is disclosed. By including the binder polymer, this is flexible and excellent in workability.

しかしながら、結着剤ポリマー等の高分子化合物は一般的に、リチウムイオンの移動を阻害しやすく、電極/電解質界面で生じる電気化学反応、さらには電解質中、および電極中のリチウムイオン拡散を阻害する。したがって、可撓性等を高めるため結着剤ポリマー等の高分子化合物を添加することにより、リチウムイオン伝導率が低下して、電気化学素子の作動特性が低下してしまうという問題が依然としてあった。   However, polymer compounds such as binder polymers generally tend to inhibit lithium ion migration and inhibit electrochemical reactions that occur at the electrode / electrolyte interface, as well as lithium ion diffusion in the electrolyte and in the electrode. . Therefore, there is still a problem that the addition of a polymer compound such as a binder polymer in order to improve flexibility and the like, the lithium ion conductivity is lowered and the operating characteristics of the electrochemical device are lowered. .

特開2000−123874号公報JP 2000-123874 A 特開2008−21416号公報JP 2008-21416 A

T.Inada,et al.,「Fabrications and properties of composite solid−state electrolytes」, Solid State Ionics., Vol 158, Issues3−4, March 2003, p275−280T.A. Inada, et al. , “Fabrications and properties of composite solid-state electronics”, Solid State Ionics. , Vol 158, Issues 3-4, March 2003, p275-280

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and a solid electrolyte layer having improved lithium ion conductivity by reducing the amount of binder polymer without reducing flexibility and workability. The main purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明においては、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、固体電解質層形成スラリーを得る固体電解質層形成スラリー調製工程、および上記固体電解質層形成スラリーを結合処理することにより、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理工程を有することを特徴とする固体電解質層の製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, in the present invention, a solid electrolyte layer is formed by mixing a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component in a solvent. The solid electrolyte layer forming slurry preparation step for obtaining a slurry, and the solid electrolyte layer forming slurry are combined to combine the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. Provided is a method for producing a solid electrolyte layer, comprising a bonding treatment step.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができる。   According to the present invention, by binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer, the amount of the binder polymer can be reduced without reducing flexibility and workability. A solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by decreasing the amount.

上記発明においては、上記結合処理が熱処理であることが好ましい。簡便に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理を行うことができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said joint process is heat processing. This is because it is possible to simply perform a bonding treatment for bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer.

上記発明においては、上記熱処理の温度が100℃〜200℃の範囲内であることが好ましい。上記温度範囲内で熱処理を行うことにより、より効果的に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理を行うことができるからである。   In the said invention, it is preferable that the temperature of the said heat processing exists in the range of 100 to 200 degreeC. By performing the heat treatment within the above temperature range, it is possible to more effectively perform the bonding treatment for bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. is there.

上記発明においては、上記溶媒が、フッ素系の溶媒であることが好ましい。上記硫化物系固体電解質材料と上記溶媒との反応を抑制し、上記硫化物系固体電解質材料の分解を抑制することができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said solvent is a fluorine-type solvent. This is because the reaction between the sulfide-based solid electrolyte material and the solvent can be suppressed, and decomposition of the sulfide-based solid electrolyte material can be suppressed.

上記発明においては、結合促進硫黄含有物添加工程を有することが好ましい。より効果的に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることができるからである。   In the said invention, it is preferable to have a coupling | bonding promotion sulfur containing material addition process. This is because the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer can be bonded more effectively.

また、本発明においては、電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、電極層形成スラリーを得る電極層形成スラリー調製工程、および上記電極層形成スラリーを結合処理することにより、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理工程を有することを特徴とする電極層の製造方法を提供する。   In the present invention, an electrode active material, a sulfide-based solid electrolyte material, and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component are mixed in a solvent to obtain an electrode layer forming slurry. An electrode layer forming slurry preparation step to be obtained, and a binding treatment step for binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by binding the electrode layer forming slurry. The manufacturing method of the electrode layer characterized by having is provided.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層を得ることができる。   According to the present invention, by binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer, the amount of the binder polymer can be reduced without reducing flexibility and workability. An electrode layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by reducing the amount.

上記発明においては、上記結合処理が熱処理であることが好ましい。簡便に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理を行うことができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said joint process is heat processing. This is because it is possible to simply perform a bonding treatment for bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer.

上記発明においては、上記熱処理の温度が100℃〜200℃の範囲内であることが好ましい。上記温度範囲内で熱処理を行うことにより、より効果的に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理を行うことができるからである。   In the said invention, it is preferable that the temperature of the said heat processing exists in the range of 100 to 200 degreeC. By performing the heat treatment within the above temperature range, it is possible to more effectively perform the bonding treatment for bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. is there.

上記発明においては、上記溶媒が、フッ素系の溶媒であることが好ましい。上記硫化物系固体電解質材料と上記溶媒との反応を抑制し、上記硫化物系固体電解質材料の分解を抑制することができるからである。   In the said invention, it is preferable that the said solvent is a fluorine-type solvent. This is because the reaction between the sulfide-based solid electrolyte material and the solvent can be suppressed, and decomposition of the sulfide-based solid electrolyte material can be suppressed.

上記発明においては、結合促進硫黄含有物添加工程を有することが好ましい。より効果的に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることができるからである。   In the said invention, it is preferable to have a coupling | bonding promotion sulfur containing material addition process. This is because the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer can be bonded more effectively.

また、本発明においては、上記固体電解質層の製造方法により得られた固体電解質層、もしくは上記電極層の製造方法により得られた電極層の少なくとも一方を用いて電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とする全固体リチウム二次電池の製造方法を提供する。   In the present invention, a battery element forming step of forming a battery element using at least one of the solid electrolyte layer obtained by the method for producing a solid electrolyte layer or the electrode layer obtained by the method for producing an electrode layer A method for producing an all-solid lithium secondary battery is provided.

本発明によれば、上記固体電解質層の製造方法により得られた固体電解質層、もしくは上記電極層の製造方法により得られた電極層の少なくとも一方を用いることにより、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた全固体リチウム二次電池を得ることができる。   According to the present invention, the amount of the binder polymer is reduced by using at least one of the solid electrolyte layer obtained by the method for producing the solid electrolyte layer or the electrode layer obtained by the method for producing the electrode layer. Thus, an all-solid lithium secondary battery with improved lithium ion conductivity can be obtained.

また、本発明においては、少なくとも、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを有し、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することを特徴とする固体電解質層を提供する。   Further, in the present invention, at least the sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to the sulfur component, the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the above-mentioned Provided is a solid electrolyte layer characterized by having a site where a double bond of a binder polymer is bonded.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができる。   According to the present invention, by having a site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded to each other, it is possible to bind without reducing flexibility and workability. A solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by reducing the amount of the adsorbent polymer.

また、本発明においては、少なくとも、電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを有し、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することを特徴とする電極層を提供する。   In the present invention, at least the electrode active material, the sulfide-based solid electrolyte material, and the binder polymer having a double bond capable of binding to the sulfur component are contained in the sulfide-based solid electrolyte material. There is provided an electrode layer characterized in that it has a site where the sulfur component of the above and the double bond of the binder polymer are bonded.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層を得ることができる。   According to the present invention, by having a site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded to each other, it is possible to bind without reducing flexibility and workability. An electrode layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by reducing the amount of the adhering polymer.

また、本発明においては、上記固体電解質層、もしくは上記電極層の少なくとも一方を用いたことを特徴とする全固体リチウム二次電池を提供する。   The present invention also provides an all solid lithium secondary battery using at least one of the solid electrolyte layer and the electrode layer.

本発明によれば、上記固体電解質層、もしくは上記電極層の少なくとも一方を用いることにより、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた全固体リチウム二次電池を得ることができる。   According to the present invention, by using at least one of the solid electrolyte layer or the electrode layer, an all solid lithium secondary battery having an improved lithium ion conductivity can be obtained by reducing the amount of the binder polymer. Can do.

本発明においては、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができるという効果を奏する。   In the present invention, by binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer, the amount of the binder polymer is reduced without reducing flexibility and workability. Thus, there is an effect that a solid electrolyte layer having improved lithium ion conductivity can be obtained.

本発明の固体電解質層の製造方法の一例を示す固体電解質層形成フロー図である。It is a solid electrolyte layer formation flowchart which shows an example of the manufacturing method of the solid electrolyte layer of this invention. 本発明により得られる全固体リチウム二次電池の一例を模式的に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows typically an example of the all-solid-state lithium secondary battery obtained by this invention. 実施例における適切な熱処理条件を示すグラフである。It is a graph which shows the suitable heat processing conditions in an Example.

A.固体電解質層の製造方法
本発明の固体電解質層の製造方法について、以下詳細に説明する。
本発明の固体電解質層の製造方法は、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、固体電解質層形成スラリーを得る固体電解質層形成スラリー調製工程、および上記固体電解質層形成スラリーを結合処理することにより、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理工程を有することを特徴とするものである。
A. The manufacturing method of a solid electrolyte layer The manufacturing method of the solid electrolyte layer of this invention is demonstrated in detail below.
In the method for producing a solid electrolyte layer of the present invention, a solid electrolyte layer forming slurry is prepared by mixing a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component in a solvent. A solid electrolyte layer forming slurry preparation step to be obtained, and a binding process for binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by binding the solid electrolyte layer forming slurry It has the process, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができる。これは、以下に示すような理由によるものと考えられる。
固体電解質層に可撓性を持たせるためには、結着剤ポリマーを添加するが、結着剤ポリマー等の高分子化合物は一般的に、リチウムイオンの移動を阻害しやすいため、結着剤ポリマー含有量を減らすことが好ましい。
しかしながら、従来は、ただ単に、固体電解質層と結着剤ポリマーとを混合等するのみであったため、硫化物系固体電解質材料と結着剤ポリマーとの間は、分子間力のみで結合しており、硫化物系固体電解質材料と結着剤ポリマーとの間の結合力が小さい。このため、固体電解質層に可撓性を持たせるための結着剤ポリマー含有量を減らすと、固体電解質層が割れてしまうなど充分な可撓性が得られず、結着剤ポリマー含有量を減らすことは困難であった。従って、充分な可撓性や加工性を保持しようとした場合は、固体電解質層中の結着剤ポリマーにより、リチウムイオン伝導率が低下してしまうという問題があった。
一方、本発明においては、結合処理により、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが、通常、共有結合で結合しているため、従来の分子間力のみで結合している場合に比べ、結合力が大きい。このため、固体電解質層に可撓性を持たせるための結着剤ポリマー含有量を減らした場合でも、充分な可撓性を得ることができる。従って、結着剤ポリマー含有量を減らすことが可能となり、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができるのである。
According to the present invention, by binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer, the amount of the binder polymer can be reduced without reducing flexibility and workability. A solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by decreasing the amount. This is considered to be due to the following reasons.
In order to give flexibility to the solid electrolyte layer, a binder polymer is added. However, since a polymer compound such as a binder polymer generally tends to inhibit the movement of lithium ions, the binder is used. It is preferred to reduce the polymer content.
However, conventionally, since the solid electrolyte layer and the binder polymer are simply mixed, the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer are bonded only by intermolecular force. In addition, the bonding force between the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer is small. For this reason, if the binder polymer content for imparting flexibility to the solid electrolyte layer is reduced, sufficient flexibility such as cracking of the solid electrolyte layer cannot be obtained, and the binder polymer content is reduced. It was difficult to reduce. Therefore, when sufficient flexibility and workability are to be maintained, there has been a problem that the lithium ion conductivity is lowered by the binder polymer in the solid electrolyte layer.
On the other hand, in the present invention, the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material is bound to the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material by bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by the bonding treatment. Since the double bond of the agent polymer is usually bonded by a covalent bond, the bonding force is larger than the case of bonding by only the conventional intermolecular force. For this reason, even when the content of the binder polymer for imparting flexibility to the solid electrolyte layer is reduced, sufficient flexibility can be obtained. Therefore, the binder polymer content can be reduced, and the solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity is obtained by reducing the amount of binder polymer without reducing flexibility and workability. It can be done.

具体的には図1に示すような固体電解質層形成フロー図に従って、次のような工程を経ることにより固体電解質層を得ることができる。
例えば、まず、メカニカルミリング工程において、硫化物系固体電解質材料原料粉末を、ポット内にボールと共に添加し、メカニカルミリングして、硫化物系固体電解質材料混合粉末を得る。
次に、硫化物系固体電解質材料形成工程において、硫化物系固体電解質材料混合粉末を、所定の温度、および時間で熱処理することにより、部分的に結晶化させて、硫化物系固体電解質材料を得る。
次に、固体電解質層形成スラリー調製工程において、上記硫化物系固体電解質材料および硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、固体電解質層形成スラリーを得る。
そして、結合処理工程において、上記固体電解質層形成スラリーを基材上に塗布する等した後、例えば結合処理として熱処理を行い、溶媒を蒸発させると共に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させて、固体電解質層を得ることができる。
Specifically, according to the solid electrolyte layer formation flow chart as shown in FIG. 1, a solid electrolyte layer can be obtained through the following steps.
For example, first, in a mechanical milling step, a sulfide-based solid electrolyte material raw material powder is added to a pot together with a ball and mechanically milled to obtain a sulfide-based solid electrolyte material mixed powder.
Next, in the sulfide-based solid electrolyte material forming step, the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder is partially crystallized by heat treatment at a predetermined temperature and time, and the sulfide-based solid electrolyte material is obtain.
Next, in the solid electrolyte layer forming slurry preparation step, the above-mentioned sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to the sulfur component are mixed in a solvent, thereby forming a solid electrolyte layer forming slurry. Get.
In the bonding treatment step, after applying the solid electrolyte layer forming slurry on the base material, for example, heat treatment is performed as a bonding treatment to evaporate the solvent, and the sulfur component in the sulfide solid electrolyte material and A solid electrolyte layer can be obtained by bonding the double bond of the binder polymer.

このような本発明の固体電解質層の製造方法は、固体電解質層形成スラリー調製工程および結合処理工程を有する製造方法であれば、特に限定されるものではなく、その他の工程を有していても良い。
以下、本発明の固体電解質層の製造方法における、各工程について、詳細に説明する。
The method for producing a solid electrolyte layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a production method having a solid electrolyte layer forming slurry preparation step and a binding treatment step, and may have other steps. good.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the solid electrolyte layer of this invention is demonstrated in detail.

1.固体電解質層形成スラリー調製工程
本発明における固体電解質層形成スラリー調製工程とは、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、固体電解質層形成スラリーを得る工程である。
本工程を経ることにより、後述する結合処理工程で用いられる固体電解質層形成スラリーを得ることができる。
1. Solid electrolyte layer forming slurry preparation step The solid electrolyte layer forming slurry preparation step in the present invention is a method in which a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component are mixed in a solvent. This is a step of obtaining a solid electrolyte layer forming slurry.
By passing through this step, it is possible to obtain a solid electrolyte layer forming slurry used in the bonding treatment step described later.

本工程に用いられる硫化物系固体電解質材料は、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分が後述する結着剤ポリマーの二重結合と結合することができるものであれば特に限定されるものではない。硫化物系固体電解質材料の原材料としては、具体的には、LiS/P、LiS/SiS、LiS/B、LiS/GeS,LiS/Al、またはこれらの混合体等を挙げることができる。中でも、LiS/Pが好ましく、特に、配合比が、LiS:P=60〜80:40〜20であるものが好ましい。これらは、固体電解質として、特にイオン伝導性能に優れているからである。また、上述した硫化物系固体電解質材料の原材料に適量の硫黄を加えても良い。 The sulfide-based solid electrolyte material used in this step is not particularly limited as long as the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material can be bonded to the double bond of the binder polymer described later. Absent. Specific examples of the raw material for the sulfide-based solid electrolyte material include Li 2 S / P 2 S 5 , Li 2 S / Si 2 S, Li 2 S / B 2 S 3 , Li 2 S / GeS 2 , Li 2 S / Al 2 S 3 , a mixture thereof, or the like can be given. Among them, preferred is Li 2 S / P 2 S 5 , in particular, blending ratio, Li 2 S: P 2 S 5 = 60~80: it is preferred an 40-20. This is because these are particularly excellent in ion conduction performance as a solid electrolyte. In addition, an appropriate amount of sulfur may be added to the raw material of the sulfide-based solid electrolyte material described above.

上記硫化物系固体電解質材料の形状としては、上記結着剤ポリマーの二重結合と結合することができる形状であれば特に限定されるものではないが、通常微粒子状である。上記微粒子の形状としては、例えば球状、楕円球状等であることが好ましい。上記硫化物系固体電解質材料が微粒子である場合の平均粒子径としては、例えば100μm以下とすることができ、中でも0.1〜20μmの範囲内、特に1〜10μmの範囲内であることが好ましい。
なお、本発明において、上記硫化物系固体電解質材料の平均粒子径はSEM等の電子顕微鏡を用いた画像解析に基づいて測定された値を用いることができる。
The shape of the sulfide-based solid electrolyte material is not particularly limited as long as it is a shape that can be bonded to the double bond of the binder polymer, but is usually in the form of fine particles. The shape of the fine particles is preferably, for example, spherical or elliptical. The average particle diameter when the sulfide-based solid electrolyte material is fine particles can be, for example, 100 μm or less, and is preferably in the range of 0.1 to 20 μm, particularly preferably in the range of 1 to 10 μm. .
In the present invention, the average particle diameter of the sulfide-based solid electrolyte material can be a value measured based on image analysis using an electron microscope such as SEM.

また、上記硫化物系固体電解質材料の形成方法としては、例えば、後述するメカニカルミリング工程および硫化物系固体電解質材料形成工程等を経ることにより得ることができる。   Moreover, as a formation method of the said sulfide type solid electrolyte material, it can obtain by passing through the mechanical milling process mentioned later, a sulfide type solid electrolyte material formation process, etc., for example.

本工程に用いられる結着剤ポリマーとしては、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結合することのできる二重結合を有するものであれば、特に限定されるものではない。通常は、加硫可能なゴムとして使用されているものが好ましい。上記固体電解質層に、可撓性をもたせることが可能となるからである。
このような結着剤ポリマーとしては、具体的には、スチレン−ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−エチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。中でも、スチレン−ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリブタジエンゴムが好ましい。効果的に、結着剤ポリマーの二重結合と硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分とが結合することができる上、ポリマーの極性が低いために、伝導性能を維持することができるからである。
The binder polymer used in this step is not particularly limited as long as it has a double bond that can be combined with the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material. Usually, those used as vulcanizable rubber are preferred. This is because the solid electrolyte layer can be made flexible.
Specific examples of such a binder polymer include styrene-butadiene rubber, ethylene propylene rubber, polybutadiene rubber, styrene-ethylene-butadiene rubber, silicone rubber, butyl rubber, and fluorine rubber. Among these, styrene-butadiene rubber, ethylene propylene rubber, and polybutadiene rubber are preferable. Effectively, the double bond of the binder polymer and the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material can be bonded, and the conductivity of the polymer can be maintained because the polarity of the polymer is low. is there.

上記結着剤ポリマーの含有量としては、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた上記固体電解質層を得ることができる含有量であれば、特に限定されない。具体的には、上記結着剤ポリマー重量の、上記結着剤ポリマーおよび上記硫化物系固体電解質材料の合計重量に対する重量(wt)%(結着剤ポリマー重量/(結着剤ポリマー重量+硫化物系固体電解質材料重量)×100)が、例えば、0.1〜10wt%の範囲内、中でも、0.1〜5wt%の範囲内、特に0.1%〜1wt%の範囲内であることが好ましい。上記範囲より多すぎると、固体電解質層のリチウムイオン伝導率が低下するおそれがあり、上記範囲より少なすぎると、固体電解質層の可撓性が悪化するおそれがあるからである。   As the content of the binder polymer, the solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by reducing the amount of the binder polymer without reducing flexibility and workability. If it is content, it will not specifically limit. Specifically, the weight (wt)% of the binder polymer weight with respect to the total weight of the binder polymer and the sulfide-based solid electrolyte material (binder polymer weight / (binder polymer weight + sulfurization). The physical solid electrolyte material weight) × 100) is, for example, in the range of 0.1 to 10 wt%, in particular in the range of 0.1 to 5 wt%, particularly in the range of 0.1% to 1 wt%. Is preferred. If the amount is more than the above range, the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer may be lowered. If the amount is less than the above range, the flexibility of the solid electrolyte layer may be deteriorated.

上記結着剤ポリマーの分子量としては、数平均分子量が、具体的には、1000〜700000の範囲内、中でも、10000〜100000の範囲内、特に、30000〜80000の範囲内であることが好ましい。上記結着剤ポリマーの分子量が小さすぎると、可撓性が不足し、大きすぎると溶解性に乏しく、分散性が充分確保できない可能性があるためである。   As the molecular weight of the binder polymer, the number average molecular weight is preferably in the range of 1,000 to 700,000, more preferably in the range of 10,000 to 100,000, and particularly preferably in the range of 30,000 to 80,000. This is because if the molecular weight of the binder polymer is too small, the flexibility is insufficient, and if it is too large, the solubility is poor and the dispersibility may not be sufficiently secured.

また、本工程においては、上記溶媒に、上記硫化物系固体電解質材料および上記結着剤ポリマー以外に界面活性剤が添加されていても良い。上記界面活性剤としては特に限定されるものではないが、特に、電解質に対して不活性なポリエーテル、ポリチオール等を構造に持つものが好ましい。   In this step, a surfactant may be added to the solvent in addition to the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer. Although it does not specifically limit as said surfactant, Especially, what has polyether, polythiol, etc. which are inactive with respect to electrolyte in a structure is preferable.

本工程に用いられる溶媒としては、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを安定に分散させることが可能な溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体的には、フッ素系の溶媒、塩素系の溶媒、飽和炭化水素系溶媒、芳香族系溶媒等を挙げることができる。中でも上記溶媒が、フッ素系の溶媒であることが好ましい。上記硫化物系固体電解質材料と上記溶媒との反応を抑制し、上記硫化物系固体電解質材料の分解を抑制して、より確実に、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを安定に分散させることができるからである。   The solvent used in this step is not particularly limited as long as it is a solvent that can stably disperse a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component. It is not something. Specifically, a fluorine solvent, a chlorine solvent, a saturated hydrocarbon solvent, an aromatic solvent, and the like can be given. Among these, the solvent is preferably a fluorine-based solvent. The reaction between the sulfide-based solid electrolyte material and the solvent is suppressed, the decomposition of the sulfide-based solid electrolyte material is suppressed, and the sulfide-based solid electrolyte material can be more reliably combined with the sulfur component. This is because the binder polymer having a heavy bond can be stably dispersed.

固体電解質層形成スラリーを調製する具体的な方法としては、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとが、溶媒中で混合されて、分散した固体電解質層形成スラリーを得ることができる方法であれば、特に限定されるものではない。例えば、上記硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する上記結着剤ポリマーとをフッ素系溶媒に添加した後、所定の時間攪拌する方法等を挙げることができる。   As a specific method for preparing the solid electrolyte layer forming slurry, a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component were mixed and dispersed in a solvent. The method is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining a solid electrolyte layer forming slurry. For example, a method of stirring for a predetermined time after adding the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component to a fluorine-based solvent can be exemplified.

2.結合処理工程
本発明における結合処理工程とは、上記固体電解質層形成スラリーを結合処理することにより、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる工程である。
2. Bonding process The bonding process in the present invention is to bond the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by bonding the solid electrolyte layer forming slurry. It is a process.

本工程を経ることにより、上述したように、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることができ、これにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができる。   By passing through this step, as described above, the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material can be bonded to the double bond of the binder polymer, thereby reducing flexibility and workability. Without reducing the amount of the binder polymer, a solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity can be obtained.

本工程における、結合処理を行う方法としては、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることができる方法であれば、特に限定されるものではない。具体的には、熱処理、紫外線処理、プラズマ処理、ラジカル発生処理
、電子線処理、放射線処理等を挙げることができる。中でも、熱処理であることが好ましい。より簡便に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理を行うことができるからである。また、上記結合処理として熱処理を行う場合には、本工程を経ることにより、上記固体電解質層形成スラリー中の溶媒も蒸発させることができる。
The method for performing the bonding treatment in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. Absent. Specific examples include heat treatment, ultraviolet treatment, plasma treatment, radical generation treatment, electron beam treatment, and radiation treatment. Among these, heat treatment is preferable. This is because it is possible to carry out a bonding process for bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer more simply. In addition, when heat treatment is performed as the bonding treatment, the solvent in the solid electrolyte layer forming slurry can also be evaporated through this step.

上記熱処理を行う場合、上記熱処理の温度としては、50℃〜250℃の範囲内、中でも、100℃〜200℃の範囲内であることが好ましい。上記温度範囲内で熱処理を行うことにより、より効果的に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることができるからである。   When performing the said heat processing, it is preferable as temperature of the said heat processing to exist in the range of 50 to 250 degreeC, especially within the range of 100 to 200 degreeC. This is because by performing the heat treatment within the above temperature range, the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer can be bonded more effectively.

本工程は、固体電解質層形成スラリーを結合処理するものであるが、通常、所定の基材上に、固体電解質層形成スラリーを塗布等し、これを上記結合処理することにより固体電解質層を得ることができる。
このような塗布等を行う際に用いられる、上記基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属箔、テフロン(登録商標)シート等の剥離可能な基材、一般的に用いられる電極層、後述する「B.電極層の製造方法」により得られる電極層等を用いることができる。
上記テフロン(登録商標)シート等の剥離可能な基材を用いた場合は、基材から固体電解質層部分を剥離することにより、固体電解質層を得ることができる。
In this step, the solid electrolyte layer forming slurry is subjected to a bonding treatment. Usually, the solid electrolyte layer forming slurry is applied onto a predetermined base material, and the solid electrolyte layer is obtained by performing the above bonding treatment. be able to.
The base material used when performing such coating and the like is not particularly limited. For example, a peelable base material such as a metal foil or a Teflon (registered trademark) sheet is generally used. An electrode layer, an electrode layer obtained by “B. Electrode layer production method” described later, and the like can be used.
When a peelable substrate such as the Teflon (registered trademark) sheet is used, the solid electrolyte layer can be obtained by peeling the solid electrolyte layer portion from the substrate.

3.その他工程
本発明においては、例えば、上述した固体電解質層形成スラリー調製工程、および結合処理工程以外に、必要に応じて、その他工程を有していても良い。具体的には、硫化物系固体電解質材料混合粉末を得るためのメカニカルミリング工程、この硫化物系固体電解質材料混合粉末を部分的に結晶化させることにより、硫化物系固体電解質材料を得るための硫化物系固体電解質材料形成工程、上記結合処理工程で得られた固体電解質層に圧力を加える圧粉工程、さらには、上記硫化物系固体電解質材料原料粉末、上記硫化物系固体電解質材料混合粉末、上記硫化物系固体電解質材料等に対して、結合促進硫黄含有物を添加する、結合促進硫黄含有物添加工程等を挙げることができる。
以下、メカニカルミリング工程、硫化物系固体電解質材料形成工程、圧粉工程、結合促進硫黄含有物添加工程等のその他工程について詳細に説明する。
3. Other Steps In the present invention, for example, in addition to the above-described solid electrolyte layer forming slurry preparation step and the binding treatment step, other steps may be included as necessary. Specifically, a mechanical milling process for obtaining a sulfide-based solid electrolyte material mixed powder, and for obtaining a sulfide-based solid electrolyte material by partially crystallizing the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder. A sulfide-based solid electrolyte material forming step, a dusting step of applying pressure to the solid electrolyte layer obtained in the above-described bonding treatment step, and further, the sulfide-based solid electrolyte material raw material powder, the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder Examples include a bond promoting sulfur-containing material addition step of adding a bond promoting sulfur-containing material to the sulfide-based solid electrolyte material.
Hereinafter, other processes such as a mechanical milling process, a sulfide-based solid electrolyte material forming process, a compacting process, and a bond promoting sulfur-containing material adding process will be described in detail.

(1)メカニカルミリング工程
本工程は、硫化物系固体電解質材料原料粉末をメカニカルミリングして、硫化物系固体電解質材料混合粉末を得る工程である。
本工程を経ることにより、硫化物系固体電解質材料原料粉末が均一に混合された硫化物系固体電解質材料混合粉末を得ることができる。
(1) Mechanical milling step This step is a step of mechanically milling the sulfide-based solid electrolyte material raw material powder to obtain a sulfide-based solid electrolyte material mixed powder.
By passing through this step, a sulfide-based solid electrolyte material mixed powder in which sulfide-based solid electrolyte material raw material powder is uniformly mixed can be obtained.

本工程に用いられる硫化物系固体電解質材料原料粉末としては、硫化物系固体電解質材料を得ることができるものであれば、特に限定されるものではなく、得ようとする硫化物系固体電解質材料の種類に応じて、適宜選択することができる。具体例については、上記「1.固体電解質層形成スラリー調製工程」に記載したものと同様であるので、ここでの記載は省略する。   The sulfide-based solid electrolyte material raw material powder used in this step is not particularly limited as long as a sulfide-based solid electrolyte material can be obtained. The sulfide-based solid electrolyte material to be obtained is not particularly limited. Depending on the type, it can be selected as appropriate. Specific examples are the same as those described in “1. Solid electrolyte layer forming slurry preparation step” above, and thus description thereof is omitted here.

本工程においては、上記硫化物系固体電解質材料原料粉末以外に、その他添加剤を添加しても良い。上記添加剤の一例としては、LiPO、LiSiO、LiGeO、LiBOおよびLiAlOからなる群から選択される少なくとも1種のオルトオキソ酸リチウムを挙げることができる。このようなオルトオキソ酸リチウムを加えることで、より安定な硫化物系固体電解質を得ることができる。本発明における硫化物系固体電解質材料原料粉末は、上記硫化物および上記オルトオキソ酸リチウムの両方を含有していても良い。また、添加剤の添加量は、目的とする硫化物系固体電解質材料を得ることができる程度の量であれば特に限定されるものではない。 In this step, in addition to the sulfide-based solid electrolyte material raw material powder, other additives may be added. An example of the additive is at least one lithium orthooxoate selected from the group consisting of Li 3 PO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 4 GeO 4 , Li 3 BO 3 and Li 3 AlO 3. it can. By adding such a lithium orthooxo acid, a more stable sulfide-based solid electrolyte can be obtained. The sulfide-based solid electrolyte material raw material powder in the present invention may contain both the sulfide and the lithium orthooxoacid. Moreover, the addition amount of an additive will not be specifically limited if it is a quantity which can obtain the target sulfide type solid electrolyte material.

上記メカニカルミリングの方法としては、硫化物系固体電解質材料原料粉末が均一に混合された硫化物系固体電解質材料混合粉末を得ることができるものであれば、特に限定されない。例えば、ボールミル、ターボミル、メカノフュージョン、ディスクミル等を挙げることができ、中でもボールミルが好ましく、特に遊星型ボールミルが好ましい。効率良く硫化物系固体電解質材料混合粉末を得ることができるからである。   The mechanical milling method is not particularly limited as long as a sulfide-based solid electrolyte material mixed powder in which a sulfide-based solid electrolyte material raw material powder is uniformly mixed can be obtained. For example, a ball mill, a turbo mill, a mechano-fusion, a disc mill and the like can be mentioned. Among them, a ball mill is preferable, and a planetary ball mill is particularly preferable. This is because the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder can be obtained efficiently.

上記メカニカルミリングの各種条件は、所望の、硫化物系固体電解質材料混合粉末を得ることができる程度に設定することが好ましく、メカニカルミリングの種類に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、遊星型ボールミルにより上記硫化物系固体電解質混合粉末を得る場合、通常、ポット内に、硫化物系固体電解質材料原料粉末および粉砕用ボールを加え、所定の回転数および時間で処理を行う。遊星型ボールミルを行う際の回転数としては、例えば50rpm〜500rpmの範囲内、中でも100rpm〜300rpmの範囲内であることが好ましい。また、遊星型ボールミルを行う際の処理時間は、硫化物系固体電解質材料原料粉末が均一に混合された硫化物系固体電解質材料混合粉末を得ることができるものであれば、特に限定されない。   The various conditions of the mechanical milling are preferably set to such an extent that a desired sulfide-based solid electrolyte material mixed powder can be obtained, and preferably selected appropriately according to the type of mechanical milling. For example, when the sulfide-based solid electrolyte mixed powder is obtained by a planetary ball mill, the sulfide-based solid electrolyte material raw material powder and pulverizing balls are usually added to the pot and processed at a predetermined rotation speed and time. The number of rotations when performing the planetary ball mill is, for example, preferably in the range of 50 rpm to 500 rpm, and more preferably in the range of 100 rpm to 300 rpm. In addition, the processing time for performing the planetary ball mill is not particularly limited as long as the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder in which the sulfide-based solid electrolyte material raw material powder is uniformly mixed can be obtained.

なお、本工程により得られる硫化物系固体電解質材料混合粉末は、硫化物系固体電解質材料原料粉末が均一に混合されたものであるが、通常、アモルファス部分を有しているものである。   The sulfide-based solid electrolyte material mixed powder obtained by this step is a mixture of sulfide-based solid electrolyte material raw material powder uniformly, but usually has an amorphous portion.

(2)硫化物系固体電解質材料形成工程
本工程は、上記メカニカルミリング工程で得られた硫化物系固体電解質材料混合粉末を熱処理することにより、部分的に結晶化させて、硫化物系固体電解質材料を得る工程である。
本工程を経ることにより、上記固体電解質層形成スラリー調製工程に用いられる硫化物系固体電解質材料を得ることができる。
(2) Sulfide-based solid electrolyte material forming step This step involves heat-treating the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder obtained in the mechanical milling step, thereby partially crystallizing the sulfide-based solid electrolyte material. This is a process for obtaining a material.
By passing through this step, a sulfide-based solid electrolyte material used in the solid electrolyte layer forming slurry preparation step can be obtained.

上記熱処理する方法としては、硫化物系固体電解質材料混合粉末を熱処理することにより、部分的に結晶化させて、上記硫化物系固体電解質材料を得ることができる方法であれば、特に限定されるものではない。例えば、上記硫化物系固体電解質材料混合粉末を大気雰囲気中で、所定の温度および時間で加熱する方法等を挙げることができる。   The heat treatment method is not particularly limited as long as it is a method capable of partially crystallizing the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder by heat treatment to obtain the sulfide-based solid electrolyte material. It is not a thing. For example, a method of heating the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder in an air atmosphere at a predetermined temperature and time can be exemplified.

上記熱処理する際の、雰囲気、温度、および時間等の熱処理条件としては、上記硫化物系固体電解質材料混合粉末の形成条件、すなわち、上記メカニカルミリングの種類、上記メカニカルミリングの条件、上記硫化物系固体電解質材料原料粉末の種類等によっても変化するものであり、所望の熱処理ができる条件であれば特に限定されるものではなく、予備実験等を行うことにより、適宜設定することができる。   The heat treatment conditions such as atmosphere, temperature, and time for the heat treatment include the formation conditions of the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder, that is, the type of the mechanical milling, the conditions for the mechanical milling, the sulfide-based It varies depending on the type of the solid electrolyte material raw material powder and the like, and is not particularly limited as long as desired heat treatment can be performed, and can be appropriately set by conducting a preliminary experiment or the like.

(3)圧粉工程
本工程は、上記結合処理工程により得られた固体電解質層に圧力を付加する工程である。
本工程を経ることにより、固体電解質層中の空隙を減らし、固体電解質層中の硫化物系固体電解質材料同士の接触面積を増加させ、固体電解質層の性能をさらに向上させることができる。
(3) Compacting step This step is a step of applying pressure to the solid electrolyte layer obtained by the above-described bonding treatment step.
By passing through this process, the space | gap in a solid electrolyte layer can be reduced, the contact area of sulfide type solid electrolyte materials in a solid electrolyte layer can be increased, and the performance of a solid electrolyte layer can be improved further.

固体電解質層に、圧力を付加する方法としては、固体電解質層中の空隙を減らして、固体電解質層の性能をさらに向上させることができる方法であれば、特に限定されるものではなく、通常用いられているような加圧装置等を用いて行うことができる。
また、付加する圧力は、固体電解質層中の空隙を減らして、固体電解質層の性能を向上させることができる圧力であれば、特に限定されるものではない。
The method for applying pressure to the solid electrolyte layer is not particularly limited as long as it is a method that can further improve the performance of the solid electrolyte layer by reducing the voids in the solid electrolyte layer, and is usually used. It can carry out using the pressurization apparatus etc. which are currently used.
Further, the pressure to be applied is not particularly limited as long as the pressure in the solid electrolyte layer can be improved by reducing voids in the solid electrolyte layer.

(4)結合促進硫黄含有物添加工程
本工程は、上記結合処理工程において、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合との結合を促進する結合促進硫黄含有物を、上記硫化物系固体電解質材料原料粉末、上記硫化物系固体電解質材料混合粉末、または上記硫化物系固体電解質材料等に対して、添加する工程である。
本工程において添加された上記結合促進硫黄含有物は、硫化物系固体電解質材料中に導入されることにより、硫黄成分を充分に含んだ硫化物系固体電解質材料とすることができる。従って、このような硫黄成分を充分に含んだ硫化物系固体電解質材料を用いることにより、上記結合処理工程において、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合しやすくすることができるのである。
(4) Bond-promoting sulfur-containing material addition step This step is a bond-promoting sulfur that promotes the binding between the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer in the above-described binding treatment step. In this step, the inclusion is added to the sulfide-based solid electrolyte material raw material powder, the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder, the sulfide-based solid electrolyte material, or the like.
The bond-promoting sulfur-containing material added in this step can be made into a sulfide-based solid electrolyte material sufficiently containing a sulfur component by being introduced into the sulfide-based solid electrolyte material. Therefore, by using a sulfide-based solid electrolyte material sufficiently containing such a sulfur component, a double bond between the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer in the bonding treatment step. Can be easily combined.

本工程は、上記メカニカルミリング工程前に行っても良く、上記メカニカルミリング工程の後、上記硫化物系固体電解質材料形成工程の前に行っても良く、上記硫化物系固体電解質材料形成工程の後、上記固体電解質層形成スラリー調製工程の前に行っても良い。
結合促進硫黄含有物を添加する具体的な方法としては、上記結合処理工程において、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合との結合を促進する結合促進硫黄含有物を、所望の量添加することができる方法であれば特に限定されるものではない。
具体的には、本工程を上記メカニカルミリング工程前に行う場合は、上記結合促進硫黄含有物を、上記メカニカルミリング工程に用いられる上記硫化物系固体電解質材料原料粉末に添加する方法等を挙げることができる。
また、本工程を、上記メカニカルミリング工程の後、上記硫化物系固体電解質材料形成工程の前に行う場合は、上記結合促進硫黄含有物を、上記メカニカルミリング工程により得られた上記硫化物系固体電解質材料混合粉末に添加する方法等を挙げることができる。なお、この場合、結合促進硫黄含有物を添加した後、上記硫化物系固体電解質材料形成工程の前に、通常、硫化物系固体電解質材料混合粉末と結合促進硫黄含有物とを均一に混合する混合工程を行う。
また、本工程を、上記硫化物系固体電解質材料形成工程の後、上記固体電解質層形成スラリー調製工程の前に行う場合は、上記結合促進硫黄含有物を、上記硫化物系固体電解質材料形成工程により得られた上記硫化物系固体電解質材料に添加する方法等を挙げることができる。この場合、結合促進硫黄含有物を添加した後、硫化物系固体電解質材料と結合促進硫黄含有物とを均一に混合する混合工程を行い、再度、上記硫化物系固体電解質材料形成工程により熱処理等を行うことにより、硫黄成分を充分に含んだ硫化物系固体電解質材料を形成することが可能となる。
This step may be performed before the mechanical milling step, may be performed after the mechanical milling step, and before the sulfide solid electrolyte material forming step, and after the sulfide solid electrolyte material forming step. The solid electrolyte layer forming slurry preparation step may be performed before the step.
As a specific method for adding the bond-promoting sulfur-containing substance, in the above-mentioned bonding treatment step, a bond promotion that promotes bonding between the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. The method is not particularly limited as long as a desired amount of sulfur-containing material can be added.
Specifically, when this step is performed before the mechanical milling step, a method of adding the bond-promoting sulfur-containing material to the sulfide solid electrolyte material raw material powder used in the mechanical milling step is mentioned. Can do.
Further, when this step is performed after the mechanical milling step and before the sulfide-based solid electrolyte material forming step, the bond-promoting sulfur-containing material is converted into the sulfide-based solid obtained by the mechanical milling step. Examples thereof include a method of adding to the electrolyte material mixed powder. In this case, after the bond-promoting sulfur-containing material is added and before the sulfide-based solid electrolyte material forming step, usually, the sulfide-based solid electrolyte material mixed powder and the bond-promoting sulfur-containing material are uniformly mixed. A mixing step is performed.
Further, when this step is performed after the sulfide-based solid electrolyte material forming step and before the solid electrolyte layer-forming slurry preparation step, the bond-promoting sulfur-containing material is converted into the sulfide-based solid electrolyte material forming step. The method of adding to the said sulfide type solid electrolyte material obtained by (1) etc. can be mentioned. In this case, after adding the bond-promoting sulfur-containing material, a mixing step of uniformly mixing the sulfide-based solid electrolyte material and the bond-promoting sulfur-containing material is performed, and heat treatment is performed again by the sulfide-based solid electrolyte material forming step. By performing the step, it is possible to form a sulfide-based solid electrolyte material sufficiently containing a sulfur component.

本工程に用いられる結合促進硫黄含有物としては、具体的には、硫黄、リン、セレン等を挙げることができる。中でも、硫黄が好ましい。より確実に、上記結合処理工程において結合を促進することができるからである。   Specific examples of the bond promoting sulfur-containing material used in this step include sulfur, phosphorus and selenium. Of these, sulfur is preferred. This is because the bonding can be promoted more surely in the above-described bonding processing step.

上記結合促進硫黄含有物の添加量としては、上記結合処理工程において、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とが結合しやすくなる程度の添加量であれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、結合促進硫黄含有物が、単体の硫黄(S)である場合は、上記硫黄重量の、上記硫黄および上記硫化物系固体電解質材料の合計重量に対する重量(wt)%(硫黄重量/(硫黄重量+硫化物系固体電解質材料重量)×100)が、0.1〜5wt%の範囲内、中でも、0.1〜1wt%の範囲内であることが好ましい。上記範囲内であれば、より確実に、上記結合処理工程において、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とが結合しやすくなるからである。   The amount of the bond-promoting sulfur-containing material added is such that the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are easily bonded in the bonding treatment step. There is no particular limitation as long as it is present. Specifically, for example, when the bond promoting sulfur-containing material is simple sulfur (S), the weight (wt)% of the sulfur weight with respect to the total weight of the sulfur and the sulfide-based solid electrolyte material ( Sulfur weight / (sulfur weight + sulfide-based solid electrolyte material weight) × 100) is preferably in the range of 0.1 to 5 wt%, and more preferably in the range of 0.1 to 1 wt%. This is because if it is within the above range, the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are more easily bonded in the bonding treatment step.

(5)その他工程
また、上記メカニカルミリング工程前に、例えば、硫化物系固体電解質材料原料粉末を、メノウ乳鉢等を用いて混合する、硫化物系固体電解質材料原料粉末調製工程を有していても良い。
また、上述したように、上記メカニカルミリング工程の後、結合促進硫黄含有物を添加する場合等、必要な場合には、結合促進硫黄含有物を添加した後、混合する混合工程を行っても良い。
(5) Other process Moreover, before the said mechanical milling process, it has a sulfide type solid electrolyte material raw material powder preparation process which mixes sulfide type solid electrolyte material raw material powder using an agate mortar etc., for example. Also good.
In addition, as described above, after the mechanical milling step, when adding a bond-promoting sulfur-containing material, if necessary, a mixing step of mixing after adding the bond-promoting sulfur-containing material may be performed. .

4.その他
本発明の製造方法により得られる固体電解質層は、例えば、全固体型リチウム電池用の固体電解質層として有用である。
4). Others The solid electrolyte layer obtained by the production method of the present invention is useful, for example, as a solid electrolyte layer for an all solid-state lithium battery.

B.電極層の製造方法
本発明の電極層の製造方法について、以下詳細に説明する。
本発明の電極層の製造方法は、電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、電極層形成スラリーを得る電極層形成スラリー調製工程、および上記電極層形成スラリーを結合処理することにより、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理工程を有することを特徴とするものである。
B. The manufacturing method of an electrode layer The manufacturing method of the electrode layer of this invention is demonstrated in detail below.
The method for producing an electrode layer according to the present invention comprises mixing an electrode active material, a sulfide-based solid electrolyte material, and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component in a solvent. An electrode layer forming slurry preparation step for obtaining a forming slurry, and a bond for binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by binding the electrode layer forming slurry. It has a processing step.

全固体リチウム二次電池においては、電極活物質のみを用いて粉末成形により電極層を構成する場合、電解質が固体であるため、電解質が電極層の内部へ浸透しにくく、電極活物質と電解質との界面が低減し、電池性能が低下してしまう。それゆえ、通常、電極活物質の粉末と電解質の粉末とを混合した混合粉末を含有する電極合剤を用いて電極層とすることにより、界面の面積を増大させている。
本発明によれば、このような電極合剤を用いた電極層において、電解質として硫化物系固体電解質材料を用いた場合に、上述したように硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層を得ることができる。
なお、本発明においては、後述するように、電極活物質として、正極活物質を用いた場合は、正極層を得ることができる。また、電極活物質として、負極活物質を用いた場合は、負極層を得ることができる。
In an all-solid lithium secondary battery, when an electrode layer is formed by powder molding using only an electrode active material, the electrolyte is solid, so that the electrolyte hardly penetrates into the electrode layer, and the electrode active material and the electrolyte Interface is reduced, and the battery performance is degraded. Therefore, the area of the interface is usually increased by forming an electrode layer using an electrode mixture containing a mixed powder obtained by mixing an electrode active material powder and an electrolyte powder.
According to the present invention, when a sulfide-based solid electrolyte material is used as an electrolyte in an electrode layer using such an electrode mixture, the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material is bound as described above. By bonding with the double bond of the binder polymer, an electrode layer with improved lithium ion conductivity can be obtained by reducing the amount of binder polymer without reducing flexibility and workability. .
In the present invention, as described later, when a positive electrode active material is used as the electrode active material, a positive electrode layer can be obtained. Moreover, when a negative electrode active material is used as the electrode active material, a negative electrode layer can be obtained.

具体的には、次のような工程を経ることにより電極層を得ることができる。
例えば、まず、上記メカニカルミリング工程により、硫化物系固体電解質材料混合粉末を得る。次に、上記硫化物系固体電解質材料形成工程により、硫化物系固体電解質材料を得る。
次に、電極層形成スラリー調製工程において、電極活物質、上記硫化物系固体電解質材料、および硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、電極層形成スラリーを得る。
そして、結合処理工程において、上記電極層形成スラリーを基材上に塗布する等した後、熱処理等の結合処理を行い、溶媒を蒸発させると共に、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させて、電極層を得ることができる。
Specifically, the electrode layer can be obtained through the following steps.
For example, first, a sulfide-based solid electrolyte material mixed powder is obtained by the mechanical milling step. Next, a sulfide-based solid electrolyte material is obtained by the sulfide-based solid electrolyte material forming step.
Next, in the electrode layer forming slurry preparation step, the electrode active material, the sulfide-based solid electrolyte material, and the binder polymer having a double bond capable of binding to the sulfur component are mixed in a solvent, thereby A layered slurry is obtained.
In the bonding treatment step, after the electrode layer forming slurry is applied onto the substrate, the bonding treatment such as heat treatment is performed to evaporate the solvent, and the sulfur component in the sulfide solid electrolyte material and the above An electrode layer can be obtained by combining with a double bond of a binder polymer.

このような本発明の電極層の製造方法は、上記電極層形成スラリー調製工程および上記結合処理工程を有する製造方法であれば、特に限定されるものではなく、その他の工程を有していても良い。
以下、本発明の電極層の製造方法における、各工程について、詳細に説明する。
Such a method for producing an electrode layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a production method having the electrode layer forming slurry preparation step and the bonding treatment step, and may have other steps. good.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the electrode layer of this invention is demonstrated in detail.

1.電極層形成スラリー調製工程
本発明における電極層形成スラリー調製工程とは、電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、電極層形成スラリーを得る工程である。
本工程を経ることにより、後述する結合処理工程で用いられる電極層形成スラリーを得ることができる。
1. Electrode layer forming slurry preparation step The electrode layer forming slurry preparation step in the present invention is an electrode active material, a sulfide-based solid electrolyte material, and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component in a solvent. This is a step of obtaining an electrode layer forming slurry by mixing in step (b).
By passing through this step, it is possible to obtain an electrode layer forming slurry that is used in the bonding treatment step described later.

本工程に用いられる、電極活物質としては、上記硫化物系固体電解質材料と反応しにくいものであれば、特に限定されるものではない。
具体的には、電極活物質が正極活物質の場合は、硫化物系では、TiS、MoS、FeS、CuS、酸化物系では、LiCoO、LiNiO、LiMnO、LiFePO等が挙げられ、中でもLiCoO、LiFePOが好ましい。上記硫化物系固体電解質材料と反応性が低く、安定性に優れるからである。
また、電極活物質が負極活物質の場合は、炭素繊維、人工黒鉛、天然黒鉛、コークス、VGCF、金属リチウム、金属インジウム等が挙げられ、中でも炭素繊維、人工黒鉛が好ましい。上記硫化物系固体電解質材料と反応性が低く、安定性に優れるからである。
The electrode active material used in this step is not particularly limited as long as it does not easily react with the sulfide-based solid electrolyte material.
Specifically, when the electrode active material is a positive electrode active material, TiS 2 , MoS 2 , FeS 2 , CuS in the sulfide system, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiFePO 4, etc. in the oxide system are used. Among them, LiCoO 2 and LiFePO 4 are preferable. This is because the reactivity with the sulfide-based solid electrolyte material is low and the stability is excellent.
Moreover, when an electrode active material is a negative electrode active material, carbon fiber, artificial graphite, natural graphite, coke, VGCF, metallic lithium, metallic indium, etc. are mentioned, Among these, carbon fiber and artificial graphite are preferable. This is because the reactivity with the sulfide-based solid electrolyte material is low and the stability is excellent.

上記電極活物質の形状としては、上記硫化物系固体電解質材料、および上記結着剤ポリマーと混合可能な形状であれば特に限定されるものではないが、通常微粒子状である。上記微粒子の形状としては、例えば球状、楕円球状等であることが好ましい。
上記電極活物質が微粒子である場合の平均粒子径としては、例えば100μm以下とすることができ、中でも0.1〜20μmの範囲内、特に1〜10μmの範囲内であることが好ましい。
なお、本発明において、上記電極活物質の平均粒子径はSEM等の電子顕微鏡を用いた画像解析に基づいて測定された値を用いることができる。
The shape of the electrode active material is not particularly limited as long as it is a shape that can be mixed with the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer, but is usually in the form of fine particles. The shape of the fine particles is preferably, for example, spherical or elliptical.
In the case where the electrode active material is fine particles, the average particle diameter can be, for example, 100 μm or less, preferably 0.1 to 20 μm, particularly preferably 1 to 10 μm.
In the present invention, the average particle diameter of the electrode active material may be a value measured based on image analysis using an electron microscope such as SEM.

上記電極層中の電極活物質の含有量としては、二次電池とした際に充分なリチウムイオンを吸蔵放出することができる電極層を形成することができる含有量であれば、特に限定されるものではなく、全固体リチウム二次電池に通常用いられる、硫化物系固体電解質材料と電極活物質とを有する電極層と同程度の含有量とすることができる。
具体的には、上記電極層中の電極活物質の体積分率が20〜80vol%であることが好ましい。
The content of the electrode active material in the electrode layer is particularly limited as long as it is a content that can form an electrode layer capable of occluding and releasing sufficient lithium ions in a secondary battery. However, the content can be set to the same level as that of an electrode layer having a sulfide-based solid electrolyte material and an electrode active material, which is usually used for an all solid lithium secondary battery.
Specifically, the volume fraction of the electrode active material in the electrode layer is preferably 20 to 80 vol%.

また、本工程においては、上述した電極活物質、硫化物系固体電解質材料、および結着剤ポリマー以外に導電性を向上させるための導電化材、界面活性剤等を上記溶媒に添加して、電極層形成スラリーとしても良い。   In this step, in addition to the electrode active material, sulfide-based solid electrolyte material, and binder polymer described above, a conductive material for improving conductivity, a surfactant, and the like are added to the solvent. It may be an electrode layer forming slurry.

上記導電化材としては、導電化材としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、一般的な全固体リチウム二次電池に用いられるものと同様のものを用いることができる。例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンファイバー等を挙げることができる。   The conductive material is not particularly limited as long as it has a function as a conductive material, and the same conductive material as that used in a general all solid lithium secondary battery can be used. Examples thereof include acetylene black, ketjen black, and carbon fiber.

本工程についての、その他詳細については、「A.固体電解質層の製造方法 1.固体電解質層形成スラリー調製工程」に記載のものと同じなので、省略する。   The other details of this step are the same as those described in “A. Production Method of Solid Electrolyte Layer 1. Solid Electrolyte Layer Forming Slurry Preparation Step”, and therefore will be omitted.

2.結合処理工程
本発明における結合処理工程とは、上記電極層形成スラリーを結合処理することにより、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる工程である。
2. Bonding treatment step The bonding treatment step in the present invention is a step of bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by bonding the electrode layer forming slurry. It is.

本工程を経ることにより、上述したように、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく、結着剤ポリマー量を減少させることが可能となり、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層を得ることができる。   By passing through this step, as described above, by combining the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer, without reducing flexibility and workability, The amount of the binder polymer can be reduced, and an electrode layer with improved lithium ion conductivity can be obtained.

本工程は、電極層形成スラリーを結合処理するものであるが、通常、所定の基材上に、電極層形成スラリーを塗布等し、これを上記結合処理することにより電極層を得ることができる。
このような塗布等を行う際に用いられる、上記基材としては、特に限定されるものではなく、例えば、集電体の機能を有する金属箔、テフロン(登録商標)シート等の剥離可能な基材、一般的に用いられる固体電解質層、上記「A.固体電解質層の製造方法」で得られた固体電解質層等を用いることもできる。
上記テフロン(登録商標)シート等の剥離可能な基材を用いた場合は、基材から電極層部分を剥離することにより、電極層を得ることができる。
In this step, the electrode layer-forming slurry is subjected to a bonding treatment. Usually, an electrode layer can be obtained by applying the electrode layer-forming slurry on a predetermined base material and performing the above-described bonding treatment. .
The base material used when performing such coating or the like is not particularly limited. For example, a metal foil having a current collector function, a peelable group such as a Teflon (registered trademark) sheet, and the like. Materials, generally used solid electrolyte layers, solid electrolyte layers obtained by the above-mentioned “A. Production method of solid electrolyte layers”, and the like can also be used.
When a peelable substrate such as the Teflon (registered trademark) sheet is used, the electrode layer can be obtained by peeling the electrode layer portion from the substrate.

本工程についての、その他詳細については、「A.固体電解質層の製造方法 2.結合処理工程」に記載したものと同様であるので、省略する。   The other details of this step are the same as those described in “A. Manufacturing Method of Solid Electrolyte Layer 2. Coupling Treatment Step”, and are therefore omitted.

3.その他工程
本発明においては、本発明に必須の工程である上記電極層形成スラリー調製工程、および上記結合処理工程の他に、結合促進硫黄含有物添加工程、メカニカルミリング工程、硫化物系固体電解質材料形成工程、圧粉工程等を有していても良い。
これら、その他工程の詳細については、「A.固体電解質層の製造方法 3.その他工程」に記載のものと同様であるので、ここでの記載は、省略する。
なお、本発明においては、上記電極活物質を上記メカニカルミリング工程時にあらかじめ、添加しておいても良いが、通常は、上述した電極層形成スラリー調製工程において、または、電極層形成スラリー調製工程の後、添加することが好ましい。メカニカルミリングにより電極活物質の性能が低下するのを防止することができるからである。また、電極層形成スラリー調製工程の後、上記電極活物質を添加する場合、通常、添加後に上記電極活物質を電極層形成スラリーに混合させるための混合工程を行う。
3. Other Steps In the present invention, in addition to the electrode layer forming slurry preparation step and the bonding treatment step, which are indispensable steps in the present invention, a bonding promoting sulfur-containing material addition step, a mechanical milling step, a sulfide-based solid electrolyte material You may have a formation process, a compacting process, etc.
The details of these other steps are the same as those described in “A. Method for producing solid electrolyte layer 3. Other steps”, and therefore description thereof is omitted.
In the present invention, the electrode active material may be added in advance during the mechanical milling step. Usually, in the electrode layer forming slurry preparation step described above, or in the electrode layer forming slurry preparation step. It is preferable to add later. It is because it can prevent that the performance of an electrode active material falls by mechanical milling. Moreover, when adding the said electrode active material after an electrode layer formation slurry preparation process, the mixing process for mixing the said electrode active material with an electrode layer formation slurry is normally performed after addition.

4.その他
本発明の製造方法により得られる電極層は、例えば、全固体型リチウム電池用の電極層として有用である。
4). Others The electrode layer obtained by the production method of the present invention is useful, for example, as an electrode layer for an all solid-state lithium battery.

C.全固体リチウム二次電池の製造方法
本発明の全固体リチウム二次電池の製造方法について、以下詳細に説明する。
本発明の全固体リチウム二次電池の製造方法は、上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層、もしくは上記の「B.電極層の製造方法」により得られた電極層の少なくとも一方を用いて電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とする製造方法である。
本発明によれば、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層、もしくは結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層の少なくとも一方を用いることにより、電池性能を向上させた全固体リチウム二次電池を得ることができる。
より具体的には、固体電解質層として上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層を用い、電極層として通常用いられる一般的な電極層を用いて、電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とするもの(第1実施態様)と、電極層として上記の「B.電極層の製造方法」により得られた電極層を用い、固体電解質層として通常用いられる一般的な固体電解質層を用いて、電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とするもの(第2実施態様)と、固体電解質層および電極層として上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層および上記の「B.電極層の製造方法」により得られた電極層を用いて電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とするもの(第3実施態様)との3つの実施態様を挙げることができる。
以下、各態様に分けて、本発明の全固体リチウム二次電池の製造方法について詳細に説明する。
C. Manufacturing method of all-solid-state lithium secondary battery The manufacturing method of the all-solid-state lithium secondary battery of this invention is demonstrated in detail below.
The manufacturing method of the all-solid-state lithium secondary battery of the present invention was obtained by the solid electrolyte layer obtained by the above “A. manufacturing method of the solid electrolyte layer” or the above “B. manufacturing method of the electrode layer”. It is a manufacturing method characterized by having the battery element formation process which forms a battery element using at least one of an electrode layer.
According to the present invention, a solid electrolyte layer having an improved lithium ion conductivity by reducing the amount of binder polymer, or an electrode layer having an improved lithium ion conductivity by reducing the amount of binder polymer. By using at least one, an all-solid lithium secondary battery with improved battery performance can be obtained.
More specifically, the solid electrolyte layer obtained by the above-mentioned “A. Production method of solid electrolyte layer” is used as the solid electrolyte layer, and a general electrode layer usually used as an electrode layer is used. A battery element forming step to be formed (first embodiment), and an electrode layer obtained by the above-mentioned “B. Method for producing electrode layer” as an electrode layer, and usually as a solid electrolyte layer What has the battery element formation process which forms a battery element using the general solid electrolyte layer used (2nd embodiment), said "A. solid as a solid electrolyte layer and an electrode layer" It has a battery element formation process which forms a battery element using the solid electrolyte layer obtained by "the manufacturing method of an electrolyte layer", and the electrode layer obtained by said "B. manufacturing method of an electrode layer" characterized by the above-mentioned. Also It can be mentioned three embodiments of the (third embodiment).
Hereinafter, the method for producing the all solid lithium secondary battery of the present invention will be described in detail for each embodiment.

1.第1実施態様
本実施態様の全固体リチウム二次電池の製造方法は、固体電解質層として上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層を用い、電極層として通常用いられる一般的な電極層を用いて、電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とするものである。
本実施態様によれば、リチウムイオン伝導率が向上した全固体リチウム二次電池を得ることができる。
1. 1st embodiment The manufacturing method of the all-solid-state lithium secondary battery of this embodiment uses the solid electrolyte layer obtained by said "A. manufacturing method of a solid electrolyte layer" as said solid electrolyte layer, and is normally used as an electrode layer It has the battery element formation process which forms a battery element using the common electrode layer used.
According to this embodiment, an all-solid lithium secondary battery having improved lithium ion conductivity can be obtained.

本実施態様においては、例えば、まず、「A.固体電解質層の製造方法」において、基材として、テフロン(登録商標)シート等の剥離可能な基材を用いて、基材上に形成された固体電解質層から、基材を取り除いて、固体電解質層を得た場合は、通常、正極層を上記固体電解質層上に形成し、負極層を上記固体電解質層の他方、すなわち、正極層と反対側に形成して、固体電解質層、正極層、および負極層からなる電池素子を得る電池素子形成工程、上記正極層上に正極集電体を形成する正極集電体形成工程、上記負極層上に負極集電体を形成する負極集電体形成工程、上記電池素子が上記正極集電体と上記負極集電体とにより挟持されたものを電池ケース等に挿入して電池とする電池組立工程等を有する。
また、本実施態様においては、上記固体電解質層を用いて形成された電池素子を有する全固体リチウム二次電池を得ることができれば、上述したような各工程を同時に行ったり、工程の順番を変更したりするなどしても良く、その他工程を有していても良い。
In this embodiment, for example, first, in “A. Method for producing solid electrolyte layer”, a peelable substrate such as a Teflon (registered trademark) sheet is used as the substrate, and the substrate is formed on the substrate. When the solid electrolyte layer is obtained by removing the substrate from the solid electrolyte layer, the positive electrode layer is usually formed on the solid electrolyte layer, and the negative electrode layer is opposite to the other of the solid electrolyte layers, that is, the positive electrode layer. A battery element forming step of obtaining a battery element comprising a solid electrolyte layer, a positive electrode layer, and a negative electrode layer, a positive electrode current collector forming step of forming a positive electrode current collector on the positive electrode layer, and the negative electrode layer A negative electrode current collector forming step for forming a negative electrode current collector, a battery assembly step in which the battery element is sandwiched between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector and inserted into a battery case or the like to form a battery Etc.
Moreover, in this embodiment, if an all-solid lithium secondary battery having a battery element formed using the solid electrolyte layer can be obtained, the above-described steps can be performed simultaneously or the order of the steps can be changed. Or may have other steps.

次に、本実施態様により得られる全固体リチウム二次電池について、図面を用いて説明する。図2は、本実施態様における全固体リチウム二次電池の一例を模式的に示す概略断面図である。図2に示される全固体リチウム二次電池は、「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層1、固体電解質層1を挟持する正極層2、および負極層3、からなる電池素子4と、正極層2上に形成された正極集電体5と、負極層3上に形成された負極集電体6と、さらに、これらを覆うように電池ケース7とが配されているものである。   Next, the all solid lithium secondary battery obtained by this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the all solid lithium secondary battery in the present embodiment. The all-solid lithium secondary battery shown in FIG. 2 includes a solid electrolyte layer 1 obtained by “A. Production method of solid electrolyte layer”, a positive electrode layer 2 sandwiching the solid electrolyte layer 1, and a negative electrode layer 3. A battery element 4, a positive electrode current collector 5 formed on the positive electrode layer 2, a negative electrode current collector 6 formed on the negative electrode layer 3, and a battery case 7 are arranged so as to cover them. It is what.

このような全固体リチウム二次電池の製造方法は、少なくとも、上述した電池素子形成工程を有する製造方法であれば、特に限定されるものではなく、上述した正極集電体形成工程、負極集電体形成工程、電池組立工程等のその他工程を有していても良い。
以下、本発明の全固体リチウム二次電池の製造方法における、各工程について、詳細に説明する。
The manufacturing method of such an all-solid lithium secondary battery is not particularly limited as long as it is a manufacturing method having at least the battery element forming step described above. The positive electrode current collector forming step, the negative electrode current collector described above, and the like. You may have other processes, such as a body formation process and a battery assembly process.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the all-solid-state lithium secondary battery of this invention is demonstrated in detail.

(1)電池素子形成工程
本発明における電池素子形成工程とは、固体電解質層として上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層を用い、電極層として通常用いられる一般的な電極層を用いて、電池素子を形成する工程である。
(1) Battery Element Formation Step The battery element formation step in the present invention is a general method that is usually used as an electrode layer, using the solid electrolyte layer obtained by the above-mentioned “A. Production method of solid electrolyte layer” as the solid electrolyte layer. This is a step of forming a battery element using a typical electrode layer.

本工程における上記正極層に用いられる正極材料としては、一般的な全固体リチウム二次電池に用いられる材料と同様のものを使用することができる。例えば、Liを含有する金属酸化物、Liおよび酸素を含有する金属リン化物、Liおよび酸素を含有する金属ホウ化物等の正極活物質を挙げることができる。また、正極活物質と一般的に用いられる固体電解質材料とを混合することにより正極用合剤としたもの等を用いても良い。
また、必要に応じて、導電性を向上させるために、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンファイバー等の導電助剤を含有していても良い。
As the positive electrode material used for the positive electrode layer in this step, the same materials as those used for a general all solid lithium secondary battery can be used. Examples thereof include positive electrode active materials such as metal oxides containing Li, metal phosphides containing Li and oxygen, and metal borides containing Li and oxygen. Moreover, you may use what was used as the mixture for positive electrodes by mixing a positive electrode active material and the solid electrolyte material generally used.
Moreover, in order to improve electroconductivity as needed, you may contain conductive support agents, such as acetylene black, ketjen black, and carbon fiber.

また、本工程における上記負極層に用いられる負極材料としては、一般的な全固体リチウム二次電池に用いられる材料と同様のものを使用することができる。例えば、負極としての機能を有する金属箔等の負極材料のみからなるもの、負極活物質(例えば、黒鉛)と一般的に用いられる固体電解質材料とを混合することにより負極用合剤としたもの等を挙げることができる。
また、必要に応じて、導電性を向上させるために、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンファイバー等の導電助剤を含有していても良い。
Moreover, as a negative electrode material used for the said negative electrode layer in this process, the material similar to the material used for a general all-solid-state lithium secondary battery can be used. For example, a material composed of only a negative electrode material such as a metal foil having a function as a negative electrode, a negative electrode mixture by mixing a negative electrode active material (eg, graphite) and a commonly used solid electrolyte material, etc. Can be mentioned.
Moreover, in order to improve electroconductivity as needed, you may contain conductive support agents, such as acetylene black, ketjen black, and carbon fiber.

本工程において電池素子を形成する具体的方法については、固体電解質層として上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層を用い、電極層として通常用いられる一般的な電極層を用いて、電池素子を形成することができる方法であれば、特に限定されるものではない。例えば、正極層を上記固体電解質層上に形成し、負極層を上記固体電解質層の他方、すなわち、正極層と反対側に形成して、固体電解質層、正極層、および負極層からなる電池素子を形成する方法等を挙げることができる。   As for a specific method for forming a battery element in this step, a general electrode usually used as an electrode layer using the solid electrolyte layer obtained by the above-mentioned “A. Production method of solid electrolyte layer” as the solid electrolyte layer. The method is not particularly limited as long as the method can form a battery element using a layer. For example, a battery element comprising a solid electrolyte layer, a positive electrode layer, and a negative electrode layer, wherein a positive electrode layer is formed on the solid electrolyte layer and a negative electrode layer is formed on the other side of the solid electrolyte layer, that is, on the side opposite to the positive electrode layer. The method of forming can be mentioned.

(2)その他工程
本発明においては、本発明に必須の工程である上記電池素子形成工程の他に、通常、さらに、上述したような、正極層形成工程、負極層形成工程、正極集電体形成工程、負極集電体形成工程、電池組立工程等のその他工程を有する。
これらの工程については、一般的な全固体リチウム二次電池における工程と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2) Other steps In the present invention, in addition to the battery element forming step, which is an essential step of the present invention, usually, as described above, the positive electrode layer forming step, the negative electrode layer forming step, the positive electrode current collector Other processes such as a forming process, a negative electrode current collector forming process, and a battery assembling process are included.
Since these steps are the same as those in a general all solid lithium secondary battery, description thereof is omitted here.

次に、上記その他工程に用いられる正極集電体、負極集電体、電池ケース等について説明する。
上記正極集電体とは、正極層の集電を行うものである。上記正極集電体の材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えばアルミニウム、SUS、ニッケル、鉄およびチタン等を挙げることができ、中でもアルミニウムおよびSUSが好ましい。さらに、上記正極集電体は、緻密質集電体であっても良く、多孔質集電体であっても良い。
また、上記負極集電体とは、上記負極層の集電を行うものである。上記負極集電体の材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば銅、ステンレス、ニッケル等を挙げることができ、中でも銅が好ましい。さらに、上記負極集電体は、緻密質集電体であっても良く、多孔質集電体であっても良い。
上記電池ケースとしては、一般的には、金属製のものが用いられ、例えばステンレス製のもの等が挙げられる。また、上記電池ケースは、集電体の機能を兼ね備えたものであっても良い。具体的には、SUS(ステンレス鋼)製の電池ケースを用意し、その一部を集電体として用いる場合等を挙げることができる。
Next, the positive electrode current collector, the negative electrode current collector, the battery case, etc. used in the other processes will be described.
The positive electrode current collector collects current from the positive electrode layer. The material of the positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include aluminum, SUS, nickel, iron and titanium. Among them, aluminum and SUS are preferable. . Furthermore, the positive electrode current collector may be a dense current collector or a porous current collector.
The negative electrode current collector is a current collector for the negative electrode layer. The material for the negative electrode current collector is not particularly limited as long as it has electrical conductivity, and examples thereof include copper, stainless steel, nickel, and the like, among which copper is preferable. Furthermore, the negative electrode current collector may be a dense current collector or a porous current collector.
As the battery case, generally, a metal case is used, for example, a stainless steel case. Further, the battery case may have a current collector function. Specifically, a case where a battery case made of SUS (stainless steel) is prepared and a part of the battery case is used as a current collector can be exemplified.

2.第2実施態様
本実施態様の全固体リチウム二次電池の製造方法は、電極層として上記の「B.電極層の製造方法」により得られた電極層を用い、固体電解質層として通常用いられる一般的な固体電解質層を用いて、電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とするものである。
本実施態様によれば、上記電極層を用いることにより、電池性能を向上させた全固体リチウム二次電池を得ることができる。
2. Second Embodiment The method for producing an all-solid lithium secondary battery according to this embodiment uses the electrode layer obtained by the above “B. Method for producing electrode layer” as an electrode layer, and is generally used as a solid electrolyte layer. It has a battery element formation process which forms a battery element using a typical solid electrolyte layer.
According to this embodiment, an all-solid lithium secondary battery with improved battery performance can be obtained by using the electrode layer.

本実施態様においては、例えば、まず、「B.電極層の製造方法」において、基材として、一般的に用いられている固体電解質層を用いて、この固体電解質層上の一方の面上に正極層を形成した場合は、さらに、この固体電解質層の他方の面上に「B.電極層の製造方法」を用いて負極層を形成して、固体電解質層、正極層、および負極層からなる電池素子を得る電池素子形成工程、上記正極層上に正極集電体を形成する正極集電体形成工程、上記負極層上に負極集電体を形成する負極集電体形成工程、上記電池素子が上記正極集電体と上記負極集電体とにより挟持されたものを電池ケース等に挿入して電池とする電池組立工程等を有する。
また、本実施態様においては、電極層のうち、少なくとも正極層および負極層のいずれか一方を上記の「B.電極層の製造方法」により得られた電極層としていれば良い。このため、正極層を「B.電極層の製造方法」により形成した場合は、負極層の方は一般的に用いられる負極材料を用いて負極層を形成する負極層形成工程を行って形成しても良い。また、負極層を「B.電極層の製造方法」により形成した場合は、正極層の方は一般的に用いられる正極材料を用いて正極層を形成する正極層形成工程を行って形成しても良い。
In this embodiment, for example, first, in “B. Method for producing electrode layer”, a solid electrolyte layer that is generally used is used as a base material, on one surface of the solid electrolyte layer. When the positive electrode layer is formed, the negative electrode layer is further formed on the other surface of the solid electrolyte layer by using “B. Electrode layer manufacturing method”, and the solid electrolyte layer, the positive electrode layer, and the negative electrode layer are formed. A battery element forming step for obtaining a battery element, a positive electrode current collector forming step for forming a positive electrode current collector on the positive electrode layer, a negative electrode current collector forming step for forming a negative electrode current collector on the negative electrode layer, and the battery A battery assembly process or the like in which an element is sandwiched between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector and inserted into a battery case or the like.
In the present embodiment, at least one of the positive electrode layer and the negative electrode layer among the electrode layers may be an electrode layer obtained by the above-mentioned “B. Method for producing electrode layer”. For this reason, when the positive electrode layer is formed by “B. Electrode layer manufacturing method”, the negative electrode layer is formed by performing a negative electrode layer forming step of forming a negative electrode layer using a commonly used negative electrode material. May be. Further, when the negative electrode layer is formed by “B. Electrode layer manufacturing method”, the positive electrode layer is formed by performing a positive electrode layer forming step of forming a positive electrode layer using a commonly used positive electrode material. Also good.

本工程に用いられる上記固体電解質層に用いられる固体電解質材料としては、特に限定されるものではなく、一般的な全固体リチウム二次電池に用いられるものと同様のものを用いることができる。例えば酸化物系固体電解質、硫化物系結晶化ガラス、チオリシコン、塩化物系固体電解質、フッ化物系固体電解質等を挙げることができる。   The solid electrolyte material used for the solid electrolyte layer used in this step is not particularly limited, and the same materials as those used for general all solid lithium secondary batteries can be used. For example, an oxide-based solid electrolyte, sulfide-based crystallized glass, thiolysicon, a chloride-based solid electrolyte, a fluoride-based solid electrolyte, and the like can be given.

その他詳細については、上述した「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 1.第1実施態様」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。   Other details are the same as those described in the above-mentioned “C. Manufacturing method of all-solid lithium secondary battery 1. First embodiment”, and thus the description thereof is omitted here.

3.第3実施態様
本実施態様の全固体リチウム二次電池の製造方法は、固体電解質層および電極層として上記の「A.固体電解質層の製造方法」により得られた固体電解質層、および上記の「B.電極層の製造方法」により得られた電極層を用いて電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とするものである。
本実施態様によれば、上記固体電解質層、および電極層を用いることにより、リチウムイオン伝導率が向上することにより、電池性能に優れた全固体リチウム二次電池を得ることができる。
3. Third Embodiment A manufacturing method of an all-solid lithium secondary battery according to the present embodiment includes a solid electrolyte layer obtained by the above-mentioned “A. Manufacturing method of solid electrolyte layer” as the solid electrolyte layer and the electrode layer, and the above “ It has a battery element formation process which forms a battery element using the electrode layer obtained by the "B. manufacturing method of an electrode layer".
According to this embodiment, by using the solid electrolyte layer and the electrode layer, the lithium ion conductivity is improved, whereby an all solid lithium secondary battery having excellent battery performance can be obtained.

本実施態様においては、例えば、まず、「A.固体電解質層の製造方法」において、基材として、テフロン(登録商標)シート等の剥離可能な基材を用いて、基材上に形成された固体電解質層から、基材を取り除いて固体電解質層を得た場合は、この固体電解質の一方の面上に「B.電極層の製造方法」を用いて正極層を形成して、さらに、この固体電解質層の他方の面上に「B.電極層の製造方法」を用いて負極層を形成して、固体電解質層、正極層、および負極層からなる電池素子を得る電池素子形成工程、上記正極層上に正極集電体を形成する正極集電体形成工程、上記負極層上に負極集電体を形成する負極集電体形成工程、上記電池素子が上記正極集電体と上記負極集電体とにより挟持されたものを電池ケース等に挿入して電池とする電池組立工程等を有する。   In this embodiment, for example, first, in “A. Method for producing solid electrolyte layer”, a peelable substrate such as a Teflon (registered trademark) sheet is used as the substrate, and the substrate is formed on the substrate. When the solid electrolyte layer is obtained by removing the base material from the solid electrolyte layer, a positive electrode layer is formed on one side of the solid electrolyte using “B. A battery element forming step of forming a negative electrode layer on the other surface of the solid electrolyte layer using “B. Method for producing electrode layer” to obtain a battery element comprising the solid electrolyte layer, the positive electrode layer, and the negative electrode layer, A positive electrode current collector forming step of forming a positive electrode current collector on the positive electrode layer, a negative electrode current collector forming step of forming a negative electrode current collector on the negative electrode layer, and the battery element comprising the positive electrode current collector and the negative electrode current collector. Insert the battery clamped between the battery and the battery case to make a battery. Having a battery assembly process or the like.

その他詳細については、上述した「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 1.第1実施態様」および「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 2.第2実施態様」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。   For other details, those described in "C. Production method of all solid lithium secondary battery 1. First embodiment" and "C. Production method of all solid lithium secondary battery 2. Second embodiment" Since it is the same as that, description here is abbreviate | omitted.

4.その他
本発明により得られる全固体リチウム二次電池の用途としては、特に限定されるものではないが、例えば、自動車用のリチウム二次電池等として、用いることができる。
また、本発明により得られる全固体リチウム二次電池の形状は、コイン型、ラミネート型、円筒型、角型等を挙げることができ、中でも角型、ラミネート型が好ましく、特にラミネート型が好ましい。
なお、本発明においては、上記第3実施態様であることが好ましい、固体電解質層および電極層として、いずれも「A.固体電解質層の製造方法」および「B.電極層の製造方法」により得られたものを用いることにより、より効果的に、リチウムイオン伝導率を向上させた上記全固体リチウム二次電池を得ることができるからである。
4). Others The application of the all-solid lithium secondary battery obtained by the present invention is not particularly limited, and for example, it can be used as a lithium secondary battery for automobiles.
In addition, examples of the shape of the all solid lithium secondary battery obtained by the present invention include a coin type, a laminate type, a cylindrical type, and a square type. Among these, a square type and a laminate type are preferable, and a laminate type is particularly preferable.
In the present invention, the solid electrolyte layer and the electrode layer that are preferably the third embodiment are both obtained by “A. Method for producing solid electrolyte layer” and “B. Method for producing electrode layer”. This is because the all-solid lithium secondary battery with improved lithium ion conductivity can be obtained more effectively by using the obtained one.

D.固体電解質層
本発明の固体電解質層について、以下詳細に説明する。
本発明の固体電解質層は、少なくとも、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを有し、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することを特徴とするものである。
D. Solid electrolyte layer The solid electrolyte layer of the present invention is described in detail below.
The solid electrolyte layer of the present invention includes at least a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component, and the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material It has the site | part which has couple | bonded with the double bond of the said binder polymer.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することにより、可撓性や加工性を低減させることなく結着剤ポリマー量を減少させ、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができる。   According to the present invention, by having a site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded, it is possible to bind without reducing flexibility and workability. The amount of the agent polymer can be reduced, and a solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity can be obtained.

本発明の固体電解質層が、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有しているかどうかについては、赤外線分光法によってポリマー内二重結合濃度の減少量を測定することにより、確認することができる。
また、上記固体電解質層における、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位の量としては、具体的には、例えば、赤外線分光法により、(−C=C−)の二重結合部位濃度を示すピーク(〜1620cm−1近傍のピーク)高さの結合前後での減少率が10〜80%の範囲内であることが好ましい。
Whether or not the solid electrolyte layer of the present invention has a site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded to each other is determined by infrared spectroscopy. This can be confirmed by measuring the amount of decrease in the heavy bond concentration.
In addition, as the amount of the site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded in the solid electrolyte layer, specifically, for example, by infrared spectroscopy , (-C = C-) It is preferable that the reduction rate before and after the bonding of the peak (peak near 1620 cm -1 ) indicating the double bond site concentration is in the range of 10 to 80%.

上記固体電解質層の詳細については、上述した「A.固体電解質層の製造方法」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。   The details of the solid electrolyte layer are the same as those described in the above-mentioned “A. Production method of solid electrolyte layer”, and thus the description thereof is omitted here.

E.電極層
本発明の電極層について、以下詳細に説明する。
本発明の電極層は、少なくとも、電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを有し、上記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と上記結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することを特徴とするものである。
E. Electrode Layer The electrode layer of the present invention will be described in detail below.
The electrode layer of the present invention has at least an electrode active material, a sulfide-based solid electrolyte material, and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component, and the sulfide-based solid electrolyte material includes It has the site | part which the sulfur component of this and the double bond of the said binder polymer have couple | bonded.

本発明によれば、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することにより、結着剤ポリマー量を減少させることが可能となり、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層を得ることができる。   According to the present invention, the amount of the binder polymer can be reduced by having a site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded to each other. An electrode layer with improved lithium ion conductivity can be obtained.

上記電極層の詳細については、上述した「B.電極層の製造方法」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。また、固体電解質層が、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有しているかどうか、上記固体電解質層における、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位の量については、上述した「D.固体電解質層」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。   The details of the electrode layer are the same as those described in “B. Electrode layer manufacturing method” described above, and thus the description thereof is omitted here. Whether or not the solid electrolyte layer has a site where the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded, the sulfide-based solid in the solid electrolyte layer The amount of the site where the sulfur component in the electrolyte material and the double bond of the binder polymer are bonded is the same as that described in “D. Solid electrolyte layer” described above. Description of is omitted.

F.全固体リチウム二次電池
本発明の全固体リチウム二次電池について、以下詳細に説明する。
本発明の全固体リチウム二次電池は、上記固体電解質層、もしくは上記電極層の少なくとも一方を用いたことを特徴とするものである。
本発明によれば、結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層、もしくは結着剤ポリマー量を減少させて、リチウムイオン伝導率を向上させた電極層の少なくとも一方を用いることにより、全固体リチウム二次電池としての性能を向上させた全固体リチウム二次電池を得ることができる。
より具体的には、固体電解質層として上記の「D.固体電解質層」に記載された固体電解質層を用い、電極層として一般的な電極層を用いることを特徴とするもの(第1実施態様)と、電極層として上記の「E.電極層」に記載された電極層を用い、固体電解質層として一般的な固体電解質層を用いることを特徴とするもの(第2実施態様)と、固体電解質層および電極層として上記の「D.固体電解質層」に記載された固体電解質層および上記の「E.電極層」に記載された電極層を用いることを特徴とするもの(第3実施態様)との3つの実施態様を挙げることができる。
F. All-solid lithium secondary battery The all-solid lithium secondary battery of the present invention will be described in detail below.
The all solid lithium secondary battery of the present invention is characterized in that at least one of the solid electrolyte layer and the electrode layer is used.
According to the present invention, a solid electrolyte layer having an improved lithium ion conductivity by reducing the amount of binder polymer, or an electrode layer having an improved lithium ion conductivity by reducing the amount of binder polymer. By using at least one, an all-solid lithium secondary battery with improved performance as an all-solid lithium secondary battery can be obtained.
More specifically, the solid electrolyte layer described in “D. Solid electrolyte layer” described above is used as the solid electrolyte layer, and a general electrode layer is used as the electrode layer (first embodiment) ), An electrode layer described in the above “E. Electrode layer” as an electrode layer, and a general solid electrolyte layer as a solid electrolyte layer (second embodiment), and a solid A solid electrolyte layer described in “D. Solid electrolyte layer” and an electrode layer described in “E. Electrode layer” are used as the electrolyte layer and the electrode layer (third embodiment) ) And three embodiments.

上記各実施態様の全固体リチウム二次電池の詳細については、上述した「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 1.第1実施態様」、「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 2.第2実施態様」、および「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 3.第3実施態様」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。   For details of the all-solid lithium secondary battery of each of the above embodiments, refer to the above-described “C. Production method of all-solid lithium secondary battery 1. First embodiment”, “C. Production method of all-solid lithium secondary battery”. Since it is the same as that described in “2. Second Embodiment” and “C. Manufacturing Method of All Solid Lithium Secondary Battery 3. Third Embodiment”, description thereof is omitted here.

本発明の全固体リチウム二次電池の用途等については、上述した「C.全固体リチウム二次電池の製造方法 4.その他」に記載したものと同様のものであるので、ここでの説明は省略する。   The use of the all-solid lithium secondary battery of the present invention is the same as that described in “C. Method for producing all-solid lithium secondary battery 4. Others” described above. Omitted.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

以下の実施例および、比較例においては、特に示した場合を除き、全て作業はアルゴンガス充填グローブボックス内で行った。また、使用される材料は、全て使用前に120℃で24時間真空乾燥を行い、使用する溶媒もモレキュラーシーブにて水分量10ppmを確認したものを用いた。   In the following examples and comparative examples, all operations were performed in an argon gas-filled glove box unless otherwise indicated. In addition, all materials used were vacuum-dried at 120 ° C. for 24 hours before use, and the solvent used was confirmed to have a water content of 10 ppm by molecular sieve.

[実施例1]
(硫化物固体電解質材料形成)
硫化リチウム(三津和化学薬品製、純度99.9%)7.0g、および五硫化二リン(Aldrich製、純度99%)3.0gをメノウ乳鉢でプレミキシング後に、乾式メカニカルミリングで300rpm、20時間の条件により、均一に混合することにより、硫化物固体電解質材料混合粉末を得た。これを、290℃で、2時間熱処理することにより、硫化物固体電解質材料を得た。
(固体電解質層形成)
次に、固体電解質層形成スラリーを調製するため、結着剤ポリマーとして、分子内に不飽和結合(二重結合)を持つスチレン−ブタジエンゴム(スチレンブロック比率20%)を選択した。これを、上記硫化物固体電解質材料との重量比が0.5:99.5となるように混合した後、この混合物をヘプタン中へ、脱水ヘプタンとの重量比が30:70になるように分散させて、固体電解質層形成スラリーを形成した。これを充分に攪拌してから、SUS箔上で、太佑機材製4面アプリケータを用いてギャップ間100μmでキャストし、乾燥後約1cmサイズに切り抜いた。これを180℃で10分保持して結合処理を行い、結着剤ポリマーの二重結合と硫化物固体電解質材料の硫黄成分とを結合させ、結着力を高めた。この後、専用冶具にて、1cmサイズで圧粉(40kN/cm)して、固体電解質層を得た。
[Example 1]
(Sulfide solid electrolyte material formation)
After premixing 7.0 g of lithium sulfide (manufactured by Mitsuwa Chemicals, purity 99.9%) and 3.0 g of diphosphorus pentasulfide (manufactured by Aldrich, purity 99%) in an agate mortar, dry mechanical milling at 300 rpm, 20 By mixing uniformly according to time conditions, a sulfide solid electrolyte material mixed powder was obtained. This was heat-treated at 290 ° C. for 2 hours to obtain a sulfide solid electrolyte material.
(Solid electrolyte layer formation)
Next, in order to prepare a solid electrolyte layer forming slurry, styrene-butadiene rubber (styrene block ratio 20%) having an unsaturated bond (double bond) in the molecule was selected as a binder polymer. After mixing this so that the weight ratio with the above-mentioned sulfide solid electrolyte material is 0.5: 99.5, this mixture is put into heptane so that the weight ratio with dehydrated heptane is 30:70. Dispersed to form a solid electrolyte layer forming slurry. After sufficiently stirring this, it was cast on a SUS foil with a gap of 100 μm using a 4-side applicator made by Dazai Machine, and cut into a size of about 1 cm 2 after drying. This was held at 180 ° C. for 10 minutes to carry out a bonding treatment to bond the double bond of the binder polymer and the sulfur component of the sulfide solid electrolyte material, thereby increasing the binding force. Then, the solid electrolyte layer was obtained by compacting (40 kN / cm 2 ) at a size of 1 cm 2 with a dedicated jig.

[実施例2]
結着材ポリマーとして、エチレンプロピレンゴム(プロピレンブロック比率20%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 2]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that ethylene propylene rubber (propylene block ratio: 20%) was used as the binder polymer.

[実施例3]
結着材ポリマーとして、ポリブタジエンゴムを用いた以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 3]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that polybutadiene rubber was used as the binder polymer.

[実施例4]
結合処理を150℃で、30分保持して行った以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 4]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes.

[実施例5]
結合処理を120℃で、60分保持して行った以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 5]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was performed at 120 ° C. for 60 minutes.

[実施例6]
結合処理を120℃で、10分保持して行った以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 6]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was performed at 120 ° C. for 10 minutes.

[実施例7]
結合処理を100℃で、10分保持して行った以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 7]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was performed at 100 ° C. for 10 minutes.

[実施例8]
結合処理を100℃で、30分保持して行った以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 8]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was performed at 100 ° C. for 30 minutes.

[実施例9]
結合処理を100℃で、60分保持して行った以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Example 9]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was performed at 100 ° C. for 60 minutes.

[比較例1]
結合処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Comparative Example 1]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the bonding treatment was not performed.

[比較例2]
スチレンブタジエンと上記硫化物固体電解質材料との重量比が2:98となるようにし、さらに、結合処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、固体電解質層を得た。
[Comparative Example 2]
A solid electrolyte layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the weight ratio of styrene butadiene and the sulfide solid electrolyte material was 2:98, and that the bonding treatment was not performed.

[評価]
(リチウムイオン伝導率測定)
実施例1〜実施例9、比較例1、および比較例2で得られた固体電解質層を用いて、リチウムイオン伝導率測定を行った。測定装置としては、ソーラトロン社製ポテンショスタットを使用した。
また、実施例1において、硫化物固体電解質材料混合粉末を、290℃で、2時間熱処理することにより得られた硫化物固体電解質材料を、単に圧粉してペレット状とした硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率測定を行った。
(膜厚、結着状態、可撓性評価)
実施例1〜実施例9、比較例1、および比較例2中で得られた固体電解質層を用いて、固体電解質層の膜厚測定、結着状態、可撓性の確認を行った。これらの結果より推測される、実施例における適切な架橋反応条件を図3に示す。図3においては、良好な結着状態と充分な可撓性を有しているものを○、良好な結着状態と充分な可撓性を有していないものを×で示す。さらに、推定される適切な反応条件の範囲を斜線部分で示した。
(硫黄成分−結着材ポリマー結合評価)
実施例1〜3、および比較例1で得られた固体電解質層中の結着剤ポリマーを溶剤にて抽出した後、IR分光法にてC=C(1620cm−1)、S−C(748cm−1)のピーク強度を測定した。得られたピークの高さから、比較例1の固体電解質層中の結着剤ポリマーにおけるC=C二重結合部ピーク高さに対する、実施例1〜3の固体電解質層中の結着剤ポリマーにおけるC=C二重結合部ピーク高さの比率を求めた。さらに、得られたピークの高さから、比較例1の固体電解質層中の結着剤ポリマーにおけるS−C架橋結合部ピーク高さに対する、実施例1〜3の固体電解質層中の結着剤ポリマーにおけるS−C架橋結合部ピーク高さの比率を求めた。得られた結果を表1に示す。
[Evaluation]
(Lithium ion conductivity measurement)
Using the solid electrolyte layers obtained in Examples 1 to 9, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, lithium ion conductivity was measured. As a measuring apparatus, a potentiostat manufactured by Solartron was used.
Further, in Example 1, the sulfide solid electrolyte material obtained by heat-treating the sulfide solid electrolyte material mixed powder at 290 ° C. for 2 hours is simply pressed into pellets to obtain a sulfide solid electrolyte material. The lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer made of only was measured.
(Evaluation of film thickness, binding state, flexibility)
Using the solid electrolyte layers obtained in Examples 1 to 9, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the thickness of the solid electrolyte layer was measured, the binding state, and the flexibility were confirmed. FIG. 3 shows the appropriate crosslinking reaction conditions in the examples inferred from these results. In FIG. 3, those having a good binding state and sufficient flexibility are indicated by ◯, and those having a good binding state and sufficient flexibility are indicated by ×. Furthermore, the estimated range of appropriate reaction conditions is indicated by hatching.
(Sulfur component-binder polymer bond evaluation)
After extracting the binder polymer in the solid electrolyte layers obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 with a solvent, C = C (1620 cm −1 ), S—C (748 cm) by IR spectroscopy. -1 ) peak intensity was measured. From the height of the obtained peak, the binder polymer in the solid electrolyte layer of Examples 1 to 3 with respect to the C = C double bond portion peak height in the binder polymer in the solid electrolyte layer of Comparative Example 1 The ratio of C = C double bond part peak height in was obtained. Furthermore, from the height of the obtained peak, the binder in the solid electrolyte layers of Examples 1 to 3 with respect to the peak height of the S—C cross-linking portion in the binder polymer in the solid electrolyte layer of Comparative Example 1. The ratio of the S—C cross-linking peak height in the polymer was determined. The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2010186682
Figure 2010186682

リチウムイオン伝導率測定を行った結果、単に圧粉してペレット状とした硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層では、1.20×10−3S/cm(100kHz)であった。また、実施例1では、9.01×10−4S/cmであり、硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率の75%程度であった。また、実施例2では、8.52×10−4S/cmであり、硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率の70%程度であった。また、実施例3では、7.84×10−4S/cmであり、硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率の65%程度であった。また、実施例4では、9.93×10−4S/cmであり、硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率の80%程度であった。また、実施例5では、8.66×10−4S/cmであり、硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率の80%程度であった。また、実施例6〜9では、8.01×10−4〜9.85×10−4S/cmであった。また、比較例1では、9.21×10−4S/cmであった。また、比較例2では、5.04×10−4S/cmであり、硫化物固体電解質材料のみからなる固体電解質層のリチウムイオン伝導率の42%程度まで低下した。 As a result of the lithium ion conductivity measurement, the solid electrolyte layer made only of the sulfide solid electrolyte material simply compacted into a pellet was 1.20 × 10 −3 S / cm (100 kHz). Moreover, in Example 1, it was 9.01 * 10 < -4 > S / cm and was about 75% of the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer which consists only of sulfide solid electrolyte materials. Moreover, in Example 2, it was 8.52 * 10 < -4 > S / cm and was about 70% of the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer which consists only of sulfide solid electrolyte materials. Moreover, in Example 3, it was 7.84 * 10 < -4 > S / cm and was about 65% of the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer which consists only of sulfide solid electrolyte materials. Moreover, in Example 4, it was 9.93x10 < -4 > S / cm and was about 80% of the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer which consists only of sulfide solid electrolyte materials. Moreover, in Example 5, it was 8.66 * 10 < -4 > S / cm and was about 80% of the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer which consists only of sulfide solid electrolyte materials. In Example 6-9, it was 8.01 × 10 -4 ~9.85 × 10 -4 S / cm. Moreover, in Comparative Example 1, it was 9.21 × 10 −4 S / cm. Moreover, in the comparative example 2, it was 5.04 * 10 < -4 > S / cm and fell to about 42% of the lithium ion conductivity of the solid electrolyte layer which consists only of sulfide solid electrolyte material.

また、膜厚については膜厚測定の結果から、結着状態および可撓性については図3に示すように、次のようになった。実施例1の固体電解質層は、膜厚が55μmであり、良好な結着状態と充分な可撓性を有していることが確認された。また、実施例2の固体電解質層は、膜厚が123μmであり、良好な結着状態と充分な可撓性を有していることが確認された。また、実施例3の固体電解質層は、膜厚が72μmであり、良好な結着状態と充分な可撓性を有していることが確認された。また、実施例4の固体電解質層は、膜厚が109μmであり、良好な結着状態と充分な可撓性を有していることが確認された。また、実施例5の固体電解質層は、膜厚が74μmであり、良好な結着状態と充分な可撓性を有していることが確認された。また、実施例6〜9の固体電解質層は、膜厚が88〜152μmであり、結着力、可撓性いずれも不十分であり、SUS箔を曲げただけで破損・脱離する程度の機械的強度しか維持していなかった。また、比較例1の固体電解質層は、可撓性が非常に悪く、リチウムイオン伝導率測定後、亀裂が発生していた。また、比較例2の固体電解質層は、膜厚が42μmであり、良好な結着状態と充分な可撓性を有していることが確認された。   As for the film thickness, from the results of film thickness measurement, as shown in FIG. 3, the binding state and flexibility were as follows. The solid electrolyte layer of Example 1 had a film thickness of 55 μm, and it was confirmed that it had a good binding state and sufficient flexibility. Moreover, the solid electrolyte layer of Example 2 was 123 micrometers in thickness, and it was confirmed that it has a favorable binding state and sufficient flexibility. Moreover, the solid electrolyte layer of Example 3 was 72 micrometers in thickness, and it was confirmed that it has a favorable binding state and sufficient flexibility. Moreover, the solid electrolyte layer of Example 4 was 109 micrometers in thickness, and it was confirmed that it has a favorable binding state and sufficient flexibility. Moreover, the solid electrolyte layer of Example 5 was 74 micrometers in thickness, and it was confirmed that it has a favorable binding state and sufficient flexibility. In addition, the solid electrolyte layers of Examples 6 to 9 have a film thickness of 88 to 152 μm, and both the binding force and the flexibility are insufficient, and the machine can be broken or detached only by bending the SUS foil. Only the desired strength was maintained. Moreover, the solid electrolyte layer of Comparative Example 1 had very poor flexibility, and cracks were generated after the lithium ion conductivity measurement. Further, the solid electrolyte layer of Comparative Example 2 had a film thickness of 42 μm, and it was confirmed that the solid electrolyte layer had a good binding state and sufficient flexibility.

また、表1に示すように、S−C架橋結合部ピーク(748cm−1)部高さ比は、比較例1のピーク高さを1とした場合、実施例1では、12.0、実施例2では9.5、実施例3では、10.1となり、実施例においては、結合処理を行うことにより、S−C架橋結合部の割合が増加し、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とが結合していることが確認された。 Moreover, as shown in Table 1, when the peak height of Comparative Example 1 is 1 , the S—C cross-linking peak (748 cm −1 ) part height ratio is 12.0 in Example 1, In Example 2, it is 9.5, and in Example 3, it is 10.1. In the example, the proportion of the S—C cross-linking portion is increased by performing the bonding treatment, and sulfur in the sulfide-based solid electrolyte material is increased. It was confirmed that the component and the double bond of the binder polymer were bonded.

以上の結果から、実施例においては、硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と結着剤ポリマーの二重結合とを結合させることにより、可撓性や加工性を低減させることなく結着剤ポリマー量を減少させることを可能として、リチウムイオン伝導率を向上させた固体電解質層を得ることができた。また、熱処理条件を適切なものとすることにより、より確実に、所望の固体電解質層を得ることができることがわかった。   From the above results, in the examples, the binding agent without reducing the flexibility and workability by binding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer. A solid electrolyte layer with improved lithium ion conductivity could be obtained by reducing the amount of polymer. It was also found that a desired solid electrolyte layer can be obtained more reliably by making the heat treatment conditions appropriate.

1 … 本発明により得られた固体電解質層
2 … 正極層
3 … 負極層
4 … 電池素子
5 … 正極集電体
6 … 負極電極体
7 … 電池ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid electrolyte layer obtained by this invention 2 ... Positive electrode layer 3 ... Negative electrode layer 4 ... Battery element 5 ... Positive electrode collector 6 ... Negative electrode body 7 ... Battery case

Claims (14)

硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、固体電解質層形成スラリーを得る固体電解質層形成スラリー調製工程、および前記固体電解質層形成スラリーを結合処理することにより、前記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と前記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理工程を有することを特徴とする固体電解質層の製造方法。   A solid electrolyte layer forming slurry preparation step for obtaining a solid electrolyte layer forming slurry by mixing a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component in a solvent; and A solid electrolyte layer comprising a bonding treatment step of bonding a sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and a double bond of the binder polymer by bonding the solid electrolyte layer forming slurry. Manufacturing method. 前記結合処理が熱処理であることを特徴とする請求項1に記載の固体電解質層の製造方法。   The method for producing a solid electrolyte layer according to claim 1, wherein the bonding treatment is a heat treatment. 前記熱処理の温度が100℃〜200℃の範囲内であることを特徴とする請求項2に記載の固体電解質層の製造方法。   The method for producing a solid electrolyte layer according to claim 2, wherein the temperature of the heat treatment is in a range of 100C to 200C. 前記溶媒が、フッ素系の溶媒であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の固体電解質層の製造方法。   The method for producing a solid electrolyte layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the solvent is a fluorine-based solvent. 結合促進硫黄含有物添加工程を有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載の固体電解質層の製造方法。   The method for producing a solid electrolyte layer according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of adding a bond promoting sulfur-containing material. 電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを溶媒中で混合することにより、電極層形成スラリーを得る電極層形成スラリー調製工程、および前記電極層形成スラリーを結合処理することにより、前記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と前記結着剤ポリマーの二重結合とを結合させる結合処理工程を有することを特徴とする電極層の製造方法。   Electrode layer forming slurry preparation step for obtaining an electrode layer forming slurry by mixing an electrode active material, a sulfide-based solid electrolyte material, and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component in a solvent And a bonding treatment step of bonding the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the double bond of the binder polymer by bonding the electrode layer forming slurry. Layer manufacturing method. 前記結合処理が熱処理であることを特徴とする請求項6に記載の電極層の製造方法。   The method for manufacturing an electrode layer according to claim 6, wherein the bonding treatment is a heat treatment. 前記熱処理の温度が100℃〜200℃の範囲内であることを特徴とする請求項7に記載の電極層の製造方法。   The temperature of the said heat processing exists in the range of 100 to 200 degreeC, The manufacturing method of the electrode layer of Claim 7 characterized by the above-mentioned. 前記溶媒が、フッ素系の溶媒であることを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれかの請求項に記載の電極層の製造方法。   The method for producing an electrode layer according to any one of claims 6 to 8, wherein the solvent is a fluorine-based solvent. 結合促進硫黄含有物添加工程を有することを特徴とする請求項6から請求項9までのいずれかの請求項に記載の電極層の製造方法。   The method for producing an electrode layer according to any one of claims 6 to 9, further comprising a step of adding a bond promoting sulfur-containing material. 請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載の固体電解質層の製造方法により得られた固体電解質層、もしくは請求項6から請求項10までのいずれかの請求項に記載の電極層の製造方法により得られた電極層の少なくとも一方を用いて電池素子を形成する電池素子形成工程を有することを特徴とする全固体リチウム二次電池の製造方法。   A solid electrolyte layer obtained by the method for producing a solid electrolyte layer according to any one of claims 1 to 5, or an electrode according to any one of claims 6 to 10. A method for producing an all-solid-state lithium secondary battery, comprising: a battery element forming step of forming a battery element using at least one of electrode layers obtained by the layer producing method. 少なくとも、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを有し、前記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と前記結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することを特徴とする固体電解質層。   At least a sulfide-based solid electrolyte material and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component, and the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the binder polymer double A solid electrolyte layer characterized by having a portion to which a bond is bonded. 少なくとも、電極活物質と、硫化物系固体電解質材料と、硫黄成分と結合可能な二重結合を有する結着剤ポリマーとを有し、前記硫化物系固体電解質材料中の硫黄成分と前記結着剤ポリマーの二重結合とが結合している部位を有することを特徴とする電極層。   At least an electrode active material, a sulfide-based solid electrolyte material, and a binder polymer having a double bond capable of binding to a sulfur component, and the sulfur component in the sulfide-based solid electrolyte material and the binding An electrode layer having a site where a double bond of an agent polymer is bonded. 請求項12に記載の固体電解質層、もしくは請求項13に記載の電極層の少なくとも一方を用いたことを特徴とする全固体リチウム二次電池。   An all-solid lithium secondary battery using at least one of the solid electrolyte layer according to claim 12 or the electrode layer according to claim 13.
JP2009031084A 2009-02-13 2009-02-13 Method of manufacturing solid electrolyte layer Pending JP2010186682A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009031084A JP2010186682A (en) 2009-02-13 2009-02-13 Method of manufacturing solid electrolyte layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009031084A JP2010186682A (en) 2009-02-13 2009-02-13 Method of manufacturing solid electrolyte layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010186682A true JP2010186682A (en) 2010-08-26

Family

ID=42767216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009031084A Pending JP2010186682A (en) 2009-02-13 2009-02-13 Method of manufacturing solid electrolyte layer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010186682A (en)

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010552A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 住友電気工業株式会社 Nonaqueous electrolyte battery and solid electrolyte for nonaqueous electrolyte battery
JP2012243496A (en) * 2011-05-18 2012-12-10 Toyota Motor Corp Method for producing sulfide solid electrolyte material and sulfide solid electrolyte material
WO2013146916A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 日本ゼオン株式会社 Electrode for all-solid-state secondary batteries and method for producing same
JP2014096311A (en) * 2012-11-12 2014-05-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Solid electrolyte sheet, electrode sheet, and all solid secondary battery
KR20140074181A (en) * 2012-12-07 2014-06-17 삼성전자주식회사 All solid battery
JP2015038861A (en) * 2013-07-17 2015-02-26 Jsr株式会社 Slurry for power storage device electrode, method for manufacturing the same, power storage device electrode, and power storage device
WO2015046313A1 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte composition
WO2015046314A1 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Solid electrolyte composition, electrode sheet for batteries using same and all-solid-state secondary battery
WO2015046312A1 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Solid electrolyte composition, electrode sheet for batteries, method for producing electrode sheet for batteries, all-solid-state secondary battery, and method for manufacturing all-solid-state secondary battery
CN104541393A (en) * 2012-09-28 2015-04-22 日本贵弥功株式会社 Electrode material and production method therefor
WO2016125716A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 富士フイルム株式会社 All-solid secondary cell, solid electrolyte composition and cell electrode sheet used in same, and method for manufacturing cell electrode sheet and all-solid secondary cell
US9419285B2 (en) 2012-12-07 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. All-solid battery
KR101673763B1 (en) 2015-04-30 2016-11-07 현대자동차주식회사 A cathode of all-solid-state lithium ion battery and all-solid-state lithium ion battery comprising the same
WO2017111131A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 富士フイルム株式会社 All-solid secondary battery, particles for all-solid secondary batteries, solid electrolyte composition for all-solid secondary batteries, electrode sheet for all-solid secondary batteries, and production methods therefor
WO2018023079A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 Blue Current, Inc. Compliant solid-state ionically conductive composite materials and method for making same
US9926411B1 (en) 2017-03-03 2018-03-27 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
WO2018164050A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 富士フイルム株式会社 Inorganic solid electrolyte material, slurry using same, solid electrolyte film for all-solid-state secondary battery, solid electrolyte sheet for all-solid-state secondary battery, positive electrode active material film for all-solid-state secondary battery, negative electrode active material film for all-solid-state secondary battery, electrode sheet for all-solid-state secondary battery, all-solid-state secondary battery, and production method for all-solid-state secondary battery
WO2018164051A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 富士フイルム株式会社 All-solid-state secondary battery, production method for same, solid electrolyte film for all-solid-state-electrolyte battery, and production method for same
US10457781B2 (en) 2017-03-03 2019-10-29 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
US10497968B2 (en) * 2016-01-04 2019-12-03 Global Graphene Group, Inc. Solid state electrolyte for lithium secondary battery
US10680287B2 (en) 2016-12-12 2020-06-09 Global Graphene Group, Inc. Hybrid solid state electrolyte for lithium sulfur secondary battery
CN111933999A (en) * 2020-09-15 2020-11-13 江苏时代新能源科技有限公司 Solid-state battery, battery module, battery pack and related device thereof
JPWO2021085549A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06
WO2022138896A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 旭化成株式会社 All solid state battery binder using conjugated diene-based polymer, positive electrode layer, negative electrode layer, and electrolyte layer using said binder, and all solid state battery including said binder and said layers
US11394054B2 (en) 2019-12-20 2022-07-19 Blue Current, Inc. Polymer microspheres as binders for composite electrolytes
KR20230012053A (en) 2020-07-02 2023-01-25 후지필름 가부시키가이샤 All-solid-state secondary battery sheet and manufacturing method of all-solid-state secondary battery, and all-solid-state secondary battery sheet and all-solid-state secondary battery
US11572459B2 (en) 2019-12-20 2023-02-07 Blue Current, Inc. Composite electrolytes with binders
US11581570B2 (en) 2019-01-07 2023-02-14 Blue Current, Inc. Polyurethane hybrid solid ion-conductive compositions
US12018131B2 (en) 2019-12-13 2024-06-25 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions

Cited By (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010552A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 住友電気工業株式会社 Nonaqueous electrolyte battery and solid electrolyte for nonaqueous electrolyte battery
JP2012243496A (en) * 2011-05-18 2012-12-10 Toyota Motor Corp Method for producing sulfide solid electrolyte material and sulfide solid electrolyte material
KR101950895B1 (en) 2012-03-28 2019-02-21 제온 코포레이션 Electrode for all-solid-state secondary batteries and method for producing same
KR20150002589A (en) * 2012-03-28 2015-01-07 제온 코포레이션 Electrode for all-solid-state secondary batteries and method for producing same
WO2013146916A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 日本ゼオン株式会社 Electrode for all-solid-state secondary batteries and method for producing same
JPWO2013146916A1 (en) * 2012-03-28 2015-12-14 日本ゼオン株式会社 Electrode for all-solid-state secondary battery and method for producing the same
US9455471B2 (en) 2012-03-28 2016-09-27 Zeon Corporation Electrode for all solid-state secondary battery and method for producing same
CN104541393A (en) * 2012-09-28 2015-04-22 日本贵弥功株式会社 Electrode material and production method therefor
US9843037B2 (en) 2012-09-28 2017-12-12 Nippon Chemi-Con Corporation Electrode material and manufacturing method thereof
JP2014096311A (en) * 2012-11-12 2014-05-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Solid electrolyte sheet, electrode sheet, and all solid secondary battery
KR20140074181A (en) * 2012-12-07 2014-06-17 삼성전자주식회사 All solid battery
JP2014116164A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Samsung R&D Institute Japan Co Ltd Solid-state battery
KR102124057B1 (en) * 2012-12-07 2020-06-17 삼성전자주식회사 All solid battery
US9419285B2 (en) 2012-12-07 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. All-solid battery
JP2015038861A (en) * 2013-07-17 2015-02-26 Jsr株式会社 Slurry for power storage device electrode, method for manufacturing the same, power storage device electrode, and power storage device
US11440986B2 (en) 2013-09-25 2022-09-13 Fujifilm Corporation Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte
WO2015046313A1 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte composition
CN105580186A (en) * 2013-09-25 2016-05-11 富士胶片株式会社 Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte composition
WO2015046312A1 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Solid electrolyte composition, electrode sheet for batteries, method for producing electrode sheet for batteries, all-solid-state secondary battery, and method for manufacturing all-solid-state secondary battery
WO2015046314A1 (en) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Solid electrolyte composition, electrode sheet for batteries using same and all-solid-state secondary battery
US10654963B2 (en) 2013-09-25 2020-05-19 Fujifilm Corporation Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte composition
JP2015088480A (en) * 2013-09-25 2015-05-07 富士フイルム株式会社 Solid electrolytic composition, binder for all-solid type secondary batteries, electrode sheet for batteries arranged by use thereof, and all-solid type secondary battery
US20170288144A1 (en) * 2015-02-04 2017-10-05 Fujifilm Corporation All solid state secondary battery, solid electrolyte composition used therefor, electrode sheet for battery, and method for manufacturing electrode sheet for battery and all solid state secondary battery
JPWO2016125716A1 (en) * 2015-02-04 2017-07-20 富士フイルム株式会社 All-solid secondary battery, solid electrolyte composition and battery electrode sheet used therefor, battery electrode sheet and method for producing all-solid secondary battery
WO2016125716A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 富士フイルム株式会社 All-solid secondary cell, solid electrolyte composition and cell electrode sheet used in same, and method for manufacturing cell electrode sheet and all-solid secondary cell
US10290872B2 (en) 2015-04-30 2019-05-14 Hyundai Motor Company Cathode of all-solid-state lithium ion battery and all-solid-state lithium ion battery including the same
KR101673763B1 (en) 2015-04-30 2016-11-07 현대자동차주식회사 A cathode of all-solid-state lithium ion battery and all-solid-state lithium ion battery comprising the same
WO2017111131A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 富士フイルム株式会社 All-solid secondary battery, particles for all-solid secondary batteries, solid electrolyte composition for all-solid secondary batteries, electrode sheet for all-solid secondary batteries, and production methods therefor
JPWO2017111131A1 (en) * 2015-12-25 2018-09-20 富士フイルム株式会社 All-solid secondary battery, particles for all-solid secondary battery, solid electrolyte composition for all-solid-state secondary battery, electrode sheet for all-solid-state secondary battery, and production method thereof
US10497968B2 (en) * 2016-01-04 2019-12-03 Global Graphene Group, Inc. Solid state electrolyte for lithium secondary battery
US11374254B2 (en) 2016-01-04 2022-06-28 Global Graphene Group, Inc. Solid state electrolyte for lithium secondary battery
US9972838B2 (en) 2016-07-29 2018-05-15 Blue Current, Inc. Solid-state ionically conductive composite electrodes
US11355750B2 (en) 2016-07-29 2022-06-07 Blue Current, Inc. Compliant solid-state ionically conductive composite materials and method for making same
CN109661743A (en) * 2016-07-29 2019-04-19 蓝色电流股份有限公司 Flexibility solid ionic conducing composite material and its manufacturing method
US10797314B2 (en) 2016-07-29 2020-10-06 Blue Current, Inc. Compliant solid-state ionically conductive composite materials and method for making same
US9972863B2 (en) 2016-07-29 2018-05-15 Blue Current, Inc. Compliant solid-state ionically conductive composite electrolytes and materials
CN109661743B (en) * 2016-07-29 2023-01-31 蓝色电流股份有限公司 Compliant solid ionically conductive composites and methods of making same
WO2018023079A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 Blue Current, Inc. Compliant solid-state ionically conductive composite materials and method for making same
US10680287B2 (en) 2016-12-12 2020-06-09 Global Graphene Group, Inc. Hybrid solid state electrolyte for lithium sulfur secondary battery
US10079404B1 (en) 2017-03-03 2018-09-18 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
US10457781B2 (en) 2017-03-03 2019-10-29 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
US9926411B1 (en) 2017-03-03 2018-03-27 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
US10174173B2 (en) 2017-03-03 2019-01-08 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
WO2018164051A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 富士フイルム株式会社 All-solid-state secondary battery, production method for same, solid electrolyte film for all-solid-state-electrolyte battery, and production method for same
US11508989B2 (en) 2017-03-07 2022-11-22 Fujifilm Corporation Solid electrolyte film for all-solid state secondary battery, solid electrolyte sheet for all-solid state secondary battery, positive electrode active material film for all-solid state secondary battery, negative electrode active material film for all-solid state secondary battery, electrode sheet for all-solid state secondary battery, all-solid state secondary battery, and method for manufacturing all-solid state secondary battery
WO2018164050A1 (en) * 2017-03-07 2018-09-13 富士フイルム株式会社 Inorganic solid electrolyte material, slurry using same, solid electrolyte film for all-solid-state secondary battery, solid electrolyte sheet for all-solid-state secondary battery, positive electrode active material film for all-solid-state secondary battery, negative electrode active material film for all-solid-state secondary battery, electrode sheet for all-solid-state secondary battery, all-solid-state secondary battery, and production method for all-solid-state secondary battery
JPWO2018164050A1 (en) * 2017-03-07 2019-11-07 富士フイルム株式会社 Inorganic solid electrolyte material, and slurry using the same, solid electrolyte membrane for all solid secondary battery, solid electrolyte sheet for all solid secondary battery, positive electrode active material film for all solid secondary battery, for all solid secondary battery Negative electrode active material film, electrode sheet for all-solid-state secondary battery, all-solid-state secondary battery, and method for producing all-solid-state secondary battery
US11581570B2 (en) 2019-01-07 2023-02-14 Blue Current, Inc. Polyurethane hybrid solid ion-conductive compositions
CN114631215B (en) * 2019-10-30 2024-03-08 富士胶片株式会社 Inorganic solid electrolyte-containing composition, sheet for all-solid secondary battery, and method for producing both
JP7263536B2 (en) 2019-10-30 2023-04-24 富士フイルム株式会社 Inorganic solid electrolyte-containing composition, all-solid secondary battery sheet and all-solid secondary battery, and method for producing all-solid secondary battery sheet and all-solid secondary battery
CN114631215A (en) * 2019-10-30 2022-06-14 富士胶片株式会社 Inorganic solid electrolyte-containing composition, sheet for all-solid secondary battery, and method for producing sheet for all-solid secondary battery and all-solid secondary battery
WO2021085549A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 富士フイルム株式会社 Inorganic solid electrolyte-containing composition, sheet for all-solid-state secondary battery and all-solid-state secondary battery, and methods for manufacturing sheet for all-solid-state secondary battery and for manufacturing all-solid-state secondary battery
JPWO2021085549A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06
US12018131B2 (en) 2019-12-13 2024-06-25 Blue Current, Inc. Polymerized in-situ hybrid solid ion-conductive compositions
US11394054B2 (en) 2019-12-20 2022-07-19 Blue Current, Inc. Polymer microspheres as binders for composite electrolytes
US11572459B2 (en) 2019-12-20 2023-02-07 Blue Current, Inc. Composite electrolytes with binders
US11667772B2 (en) 2019-12-20 2023-06-06 Blue Current, Inc. Composite electrolytes with binders
KR20230012053A (en) 2020-07-02 2023-01-25 후지필름 가부시키가이샤 All-solid-state secondary battery sheet and manufacturing method of all-solid-state secondary battery, and all-solid-state secondary battery sheet and all-solid-state secondary battery
CN111933999B (en) * 2020-09-15 2021-03-26 江苏时代新能源科技有限公司 Solid-state battery, battery module, battery pack and related device thereof
CN111933999A (en) * 2020-09-15 2020-11-13 江苏时代新能源科技有限公司 Solid-state battery, battery module, battery pack and related device thereof
WO2022138896A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 旭化成株式会社 All solid state battery binder using conjugated diene-based polymer, positive electrode layer, negative electrode layer, and electrolyte layer using said binder, and all solid state battery including said binder and said layers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010186682A (en) Method of manufacturing solid electrolyte layer
Balach et al. Functional mesoporous carbon‐coated separator for long‐life, high‐energy lithium–sulfur batteries
Lin et al. Lithium–sulfur batteries: from liquid to solid cells
JP5691401B2 (en) Sulfide solid electrolyte particles
KR102016080B1 (en) Composite active material, solid-state battery and method for producing composite active material
JP2010212058A (en) Manufacturing method for solid electrolyte layer
Zhang et al. High-performance all-solid-state lithium–sulfur batteries with sulfur/carbon nano-hybrids in a composite cathode
JP5293112B2 (en) Method for producing active material and method for producing electrode body
KR20180063151A (en) POSITIVE PORTS FOR LITHIUM ION SECONDARY BATTERY, GRAPHNE-POSITIVE ACTIVE COMPOSITE COMPOSITE PARTICLES AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND PEGACIDE PASTE FOR LITHIUM ION SECONDARY BATTERY
WO2015029525A1 (en) Method for producing positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2009193940A (en) Electrode and method of manufacturing the same, and lithium ion secondary battery
JP2010073539A (en) Electrode body, method of manufacturing the same, and lithium ion secondary battery
Choi et al. Tin Sulfide‐Based Nanohybrid for High‐Performance Anode of Sodium‐Ion Batteries
JP2015079622A (en) Positive electrode mixture, method for manufacturing the same, and all-solid type lithium sulfur battery
JP2010262764A (en) Slurry for forming positive-electrode mixture layer, and positive-electrode mixture layer
KR20150058213A (en) Highly dispersible graphene composition, preparation method thereof, and electrode for lithium ion secondary battery containing highly dispersible graphene composition
JP5522086B2 (en) Ion conductor material, solid electrolyte layer, electrode active material layer and all solid state battery
Xiong et al. Artificial bifunctional protective layer composed of carbon nitride nanosheets for high performance lithium–sulfur batteries
Mao et al. Cross‐Linked Sodium Alginate as A Multifunctional Binder to Achieve High‐Rate and Long‐Cycle Stability for Sodium‐Ion Batteries
CN108987792B (en) All-solid-state battery
JP2012074167A (en) Electrode for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, and lithium ion secondary battery
Wang et al. Fluorinated boron nitride nanosheet enhanced ultrathin and conductive polymer electrolyte for high‐rate solid‐state lithium metal batteries
Han et al. One dimensional SbO2/Sb2O3@ NC microrod as anode for lithium‐ion and sodium‐ion batteries
CN111224080B (en) Positive electrode mixture, all-solid-state battery, and method for producing positive electrode mixture
JP2012221568A (en) Method for manufacturing positive electrode plate