JP2010245024A - 全固体二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極体及び負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層は、当該電極活物質層に含まれる活物質の質量(Wa)に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We)の比(We/Wa)で表される合計含有比が1よりも大きく(1<We/Wa)、且つ、当該電極活物質層の一部分に含まれる活物質の質量(Wa(partial))に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We(partial))の比(We(partial)/Wa(partial))で表される局所含有比が、当該電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有することを特徴とする、全固体二次電池。
【選択図】図3
Description
C6Li → C6 + Li+ + e− (1)
(1)式で生じる電子は、外部回路を経由し、外部の負荷で仕事をした後、正極に到達する。そして、(1)式で生じたリチウムイオン(Li+)は、負極と正極に挟持された電解質内を、負極側から正極側に電気浸透により移動する。
Li0.4CoO2 + 0.6Li+ + 0.6e− → LiCoO2 (2)
充電時においては、負極及び正極において、それぞれ上記式(1)及び式(2)の逆反応が進行し、負極においてはグラファイトインターカレーションによりリチウムが入り込んだグラファイト(C6Li)が、正極においてはコバルト酸リチウム(Li0.4CoO2)が再生するため、再放電が可能となる。
本発明は、上記実状を鑑みて成し遂げられたものであり、過電圧抑制、電極活物質層膨張・収縮の抑制、並びに、導電経路及び金属イオン伝導経路の断絶防止に優れた全固体二次電池を提供することを目的とする。
以下、第1及び第2の全固体二次電池について、順を追って説明する。
本発明の第1の全固体二次電池は、正極集電体及び少なくとも正極活物質及び正極用電解質を含有し且つ前記正極集電体上に形成された正極活物質層を有する正極体と、負極集電体及び少なくとも負極活物質及び負極用電解質を含有し且つ前記負極集電体上に形成された負極活物質層を有する負極体と、前記正極体及び前記負極体に挟持された固体電解質とを有する全固体二次電池であって、前記正極体及び前記負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層は、当該電極活物質層に含まれる活物質の質量(Wa)に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We)の比(We/Wa)で表される合計含有比が1よりも大きく(1<We/Wa)、且つ、当該電極活物質層の一部分に含まれる活物質の質量(Wa(partial))に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We(partial))の比(We(partial)/Wa(partial))で表される局所含有比が、当該電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有することを特徴とする。
本発明でいう「固体電解質」は、有機電解質及び無機電解質を両方含む。この場合、有機電解質とは、ポリマー電解質のみではなく、ゲル状電解質をも含む。
本発明でいう「固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布」とは、上記局所含有比が固体電解質界面側から集電体界面側に向かって増加する組成分布という意味であり、より詳しく説明すると、電極活物質層中の異なる2つの部分の局所含有比を比較した場合に、集電体により近い部分の局所含有比が、固体電解質により近い部分の局所含有比よりも大きい組成分布であるという意味である。この場合の局所含有比の増加には、傾斜状増加、線状増加等の連続的増加、及び、階段状増加等の間歇的増加の両方が含まれる。
図7に示すように、従来技術のリチウム二次電池の正極活物質層においては、正極用電解質1、正極活物質2及び導電助剤3は、正極活物質層内において均等(均質)になるように配置されている。しかし、リチウムイオンの移動量は、一般的に、固体電解質に近い側において常に多く、集電体に近づくにつれて少なくなる。したがって、従来技術のリチウム二次電池の正極活物質層においては、移動するリチウムイオンと電導媒体である電解質の濃度分布に差が生じることによって、リチウムイオンの平均移動距離が大きくなり、正極活物質層内の過電圧が大きくなるという課題が生じていた。このような課題は、抵抗の高い固体電解質を用いた場合においては、より顕著な症状として現れる。また、このような課題は、正極活物質層のみに限られず、負極活物質層にも共通した課題である。
図1に示すように、本発明の第1の全固体二次電池の正極活物質層の典型例においては、正極活物質層中の正極活物質の全質量(Wa:図1中の2の面積)に対する、正極活物質層中の正極用電解質1の全質量(We:図1中の1の面積)の比(We/Wa)で表される合計含有比が1よりも大きく(1<We/Wa)、且つ、正極活物質層の一部分に含まれる正極活物質の質量(Wa(partial))に対する正極活物質層に含まれる正極用電解質の質量(We(partial))の比(We(partial)/Wa(partial))で表される局所含有比が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有することにより、正極集電体近傍において、正極活物質層中の電解質中の金属イオン移動を十分に確保できるため、金属イオンの平均移動距離を小さくし、過電圧を低下させることができる。また、過電圧低下に伴い、電圧の向上が期待できるため、二次電池自体のエネルギー密度を向上させることができる。図1においては、前記局所含有比が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ連続的に増加している例を示しているが、必ずしもこのような例に限定されることはなく、例えば、前記局所含有比が階段状に増加していてもよいし、前記局所含有比が連続的に増加する部分と階段状に増加する部分とが、交互に現れていてもよい。
なお、後述する実施例において示すように、We/Wa≦1である場合、すなわち、正極活物質層中の正極用電解質1の全質量が、正極活物質層中の正極活物質の全質量以下である場合(比較例1乃至6、図8及び図9)においては、正極活物質層の厚み方向に沿って異なる局所含有比(We(partial)/Wa(partial))を設定することは、過電圧の低下に寄与しないことが分かっている。
また、後述する実施例において示すように、We/Wa>1である場合、すなわち、正極活物質層中の正極用電解質1の全質量が、正極活物質層中の正極活物質の全質量を超える量である場合(実施例1乃至3、図3)においては、集電体側電解質割合が60%未満の場合、すなわち、局所含有比(We(partial)/Wa(partial))が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど小さくなる組成分布を有する場合には、リチウム伝導過電圧は最小とはならない。このことは、集電体側に活物質をより多く配置することが、必ずしも金属イオン伝導の拡散向上には結びつかないことを示している。
全固体二次電池100は、正極活物質層12及び正極集電体14が積層した正極体16と、負極活物質層13及び負極集電体15が積層した負極体17と、前記正極体16及び前記負極体17に挟持される固体電解質11を備える。
以下、本発明の第1の全固体二次電池の構成要素である、正極体及び負極体、固体電解質並びにその他の構成要素(セパレータ等)について、項を分けて説明する。
本発明に用いられる正極体は、正極集電体及び少なくとも正極活物質及び正極用電解質を含有し且つ前記正極集電体上に形成された正極活物質層を有する。
本発明に用いられる負極体は、負極集電体及び少なくとも負極活物質及び負極用電解質を含有し且つ前記負極集電体上に形成された負極活物質層を有する。
本発明の第1の全固体二次電池は、正極体及び負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層が、電極活物質層に含まれる活物質の質量(Wa)に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We)の比(We/Wa)で表される合計含有比が1よりも大きい(1<We/Wa)ことが必要である。したがって、正極活物質層中の正極用電解質の全質量が、正極活物質層中の正極活物質の全質量以下であり、且つ、負極活物質層中の負極用電解質の全質量が、負極活物質層中の前記負極活物質の全質量以下である場合は、本発明の技術的範囲に含まない。
正極体及び負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層は、当該電極活物質層に含まれる活物質の質量(Wa)に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We)の比(We/Wa)で表される合計含有比が1よりも大きく(1<We/Wa)、且つ、当該電極活物質層の一部分に含まれる活物質の質量(Wa(partial))に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We(partial))の比(We(partial)/Wa(partial))で表される局所含有比が、当該電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有する。
本発明において用いられる正極活物質層が有する導電化材としては、正極活物質層の導電性を向上させることができれば特に限定されるものではないが、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック等を挙げることができる。また、正極活物質層における導電化材の含有量は、導電化材の種類によって異なるものであるが、通常1質量%〜10質量%の範囲内である。
固体酸化物電解質としては、具体的には、LiPON(リン酸リチウムオキシナイトライド)、Li1.3Al0.3Ti0.7(PO4)3、La0.51Li0.34TiO0.74、Li3PO4、Li2SiO2、Li2SiO4等を例示することができる。
固体硫化物電解質としては、具体的には、Li2S−P2S5(Li2S:P2S5=50:50〜100:0)、Li2S−SiS2、Li3.25P0.25Ge0.76S4、Li2O−Li2S−P2S5、Li2S−SiS2−LiI、Li2S−SiS2−LiBr、Li2S−SiS2−LiCl、Li2S−SiS2−B2S3−LiI、Li2S−SiS2−P2S5−LiI、Li2S−B2S3、Li2S−P2S5−ZmSn(Z=Ge、Zn、Ga)、Li2S−GeS2、Li2S−SiS2−Li3PO4、Li2S−SiS2−LixMOy(M=P、Si、Ge、B、Al、Ga、In)等を例示することができる。
本発明に用いられる正極体が有する正極用電解質としては、後述するポリマー電解質、ゲル電解質等を用いることもできる。
局所含有比(We(partial)/Wa(partial))が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ間歇的に増加する組成分布を有する正極体の製造方法としては、正極用電解質の質量の比が異なる正極活物質層形成用インクを重ね塗りする方法や、正極用電解質の質量の比が異なる正極活物質層形成用インクをCVD蒸着、PVD蒸着などによって重ねて形成する方法等を例示することができる。
また、局所含有比(We(partial)/Wa(partial))が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ連続的に増加する組成分布を有する正極体の製造方法としては、適当な基板に正極活物質及び正極用電解質が均一に混合された合材層を塗布し、遠心力を用いて、塗布界面において正極活物質が多い組成を形成し、その後、集電体(例えば、アルミニウム箔等)に転写する方法等を例示することができる。
正極活物質層を形成した後、電極密度を向上させるために、正極活物質層をプレスしても良い。
リチウム元素を含む負極活物質の例としては、金属リチウム、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)等のリチウム化合物、Li3Ni2Sn7等の金属合金、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、およびグラファイト等の炭素材料等を挙げることができる。また、負極活物質は、粉末状であっても良く、薄膜状であっても良い。
負極活物質層中に用いることができる結着材および上記導電化材は、上述したものを用いることができる。また、結着材および導電化材の使用量は、全固体二次電池の用途等に応じて、適宜選択することが好ましい。また、負極活物質層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、例えば10μm〜100μmの範囲内、中でも10μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。
本発明に用いられる負極体が有する負極用電解質としては、固体電解質を用いることが好ましい。固体電解質としては、具体的には、上述したような固体酸化物電解質、固体硫化物電解質等を用いることができる。本発明に用いられる負極体が有する負極用電解質としては、上述した固体酸化物電解質、固体硫化物電解質の他にも、ポリマー電解質、ゲル電解質等を用いることもできる。
本発明に用いられる負極体の製造方法としては、上述したような正極体の製造方法と同様の方法を採用することができる。
本発明に用いられる固体電解質は、好ましくは、上述した正極活物質及び負極活物質の間で金属イオン交換を行う、金属イオン交換固体電解質である。固体電解質としては、具体的には、上述した固体酸化物電解質、固体硫化物電解質の他にも、ポリマー電解質、ゲル電解質等を例示することができる。
リチウム塩としては、上述したリチウム塩を用いることができる。
非水溶媒としては、上記リチウム塩を溶解できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、アセトニトリル、プロピオニトリル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ニトロメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。これらの非水溶媒は、一種のみ用いてもよく、二種以上を混合して用いても良い。また、非水電解液として、常温溶融塩を用いることもできる。
ポリマーとしては、ゲル化が可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロプレンオキシド、ポリアクリルニトリル、ポリビニリデンフロライド(PVDF)、ポリウレタン、ポリアクリレート、セルロース等が挙げられる。
その他の構成要素として、セパレータを本発明の第1の全固体二次電池に用いることができる。セパレータは、上述した正極集電体及び上記負極集電体の間に配置されるものであり、通常、正極活物質層と負極活物質層との接触を防止し、固体電解質を保持する機能を有する。さらに、上記セパレータは、上記セパレータの材料としては、例えばポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、セルロースおよびポリアミド等の樹脂を挙げることができ、中でもポリエチレンおよびポリプロピレンが好ましい。また、上記セパレータは、単層構造であっても良く、複層構造であっても良い。複層構造のセパレータとしては、例えばPE/PPの2層構造のセパレータ、PP/PE/PPの3層構造のセパレータ等を挙げることができる。さらに、本発明においては、上記セパレータが、樹脂不織布、ガラス繊維不織布等の不織布等であっても良い。また、上記セパレータの膜厚は、特に限定されるものではなく、一般的な全固体二次電池に用いられるセパレータの膜厚と同様である。
また、その他の構成要素として、本発明の第1の全固体二次電池を収納する電池ケースを用いることもできる。電池ケースの形状としては、上述した正極体、負極体、固体電解質等を収納できるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、円筒型、角型、コイン型、ラミネート型等を挙げることができる。
本発明の第2の全固体二次電池は、正極集電体及び少なくとも正極活物質及び正極用電解質を含有し且つ前記正極集電体上に形成された正極活物質層を有する正極体と、負極集電体及び少なくとも負極活物質及び負極用電解質を含有し且つ前記負極集電体上に形成された負極活物質層を有する負極体と、前記正極体及び前記負極体に挟持された固体電解質とを有する全固体二次電池であって、前記正極体及び前記負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層は、当該電極活物質層の一部分に含まれる活物質の体積(Va(partial))に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の体積(Ve(partial))の比(Ve(partial)/Va(partial))で表される局所含有比が、当該電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有することを特徴とする。
また、「集電体界面側から固体電解質界面側へ近づくほど大きくなる」空隙率とは、集電体界面側から固体電解質界面側に向かって増加する空隙率という意味であり、より詳しく説明すると、電極活物質層中の異なる2つの部分の空隙率を比較した場合に、固体電解質により近い部分の空隙率が、集電体により近い部分の空隙率よりも大きい組成分布であるという意味である。この場合の空隙率の増加には、傾斜状増加、線状増加等の連続的増加、及び、階段状増加等の間歇的増加の両方が含まれる。
図10は、パーコレーション理論による正極活物質粒子の結合割合評価結果を示したグラフである。当該グラフは、縦軸に集電板に対する結合活物質粒子の割合(%)を、横軸に正極活物質層の集電板からの厚さ(%)を、それぞれとっている。当該グラフには、正極活物質粒子の体積分率が10%の場合から60%の場合までの6段階についてプロットしている。ここで、「結合活物質粒子の割合」とは、集電板から各所定の厚さまでに連続して結合している活物質粒子の割合をいう。また、「活物質粒子の体積分率」とは、単位体積当たりに占める活物質粒子の体積を100分率で表した値であり、100%から上述した電極活物質層の空隙率の値を差し引いた値と同値である。
図10に示すように、活物質粒子の体積分率に関わらず、活物質粒子の集電体からの結合割合は、電極活物質層の、集電板からの厚さが厚い場所ほど低下している。このような現象が、電極活物質層の抵抗増加、又は電極活物質の結合が途絶えてしまったことによる容量低下の要因となっていると考えられ、電極活物質層の厚膜化による高レート特性悪化の原因と推定できる。
このように、固体電解質と電極活物質の含有比が一様な電極活物質層を有する全固体二次電池にあっては、高レート時の発電特性を向上させるために電極活物質層の層厚を増加させた際に、電極活物質層中の活物質粒子の集電体界面からの結合割合、及び、電解質粒子の固体電解質層界面からの結合割合が低下してしまい、その結果、導電経路の断絶及び金属イオン伝導経路の断絶が生じてしまう可能性があった。
通常正極体として用いる正極活物質層22は、第1の正極活物質層22aと第2の正極活物質層22bからなる。正極活物質層22のうち、正極活物質層22aは、集電体により近い側に配置され、正極活物質層22bは、固体電解質層21により近い側に配置されている。正極活物質層22a及び22bは、いずれも正極活物質25及び固体電解質24を含有しているが、正極活物質層22aの局所含有比((Ve(partial)/Va(partial))をa1、空隙率をb1とし、正極活物質層22bの上記局所含有比をa2、空隙率をb2としたとき、a1>a2、b1<b2という関係に設定する。すなわち、正極活物質層22a中の固体電解質24の体積比で表される局所含有比は、正極活物質層22b中の固体電解質24の体積比で表される局所含有比よりも高く、且つ、正極活物質層22a中の空隙率は、正極活物質層22b中の空隙率よりも低く設定する。また、負極体として、負極活物質26、及び、必要であれば固体電解質24を混合した負極活物質層23を、それぞれ有している。
なお、電極活物質層の厚さは、20μm〜200μmであることが特に好ましい。
本発明に用いられる電極体を製造する方法は、上記の電極体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。
局所含有比(Ve(partial)/Va(partial))が、電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ間歇的に増加する組成分布を有する電極体の製造方法としては、電極用電解質の体積の比が異なる電極活物質層形成用インクを重ね塗りする方法や、電極用電解質の体積の比が異なる電極活物質層形成用インクをCVD蒸着、PVD蒸着などによって重ねて形成する方法等を例示することができる。この時、電極活物質層形成用インクとしては、溶媒を混ぜてスラリー状にしたものを用いてもよい。
また、局所含有比(Ve(partial)/Va(partial))が、電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ連続的に増加する組成分布を有する電極体の製造方法としては、適当な基板に電極活物質及び電極用電解質が均一に混合された合材層を塗布し、遠心力を用いて、塗布界面において電極活物質が多い組成を形成し、その後、集電体(例えば、アルミニウム箔等)に転写する方法等を例示することができる。
電極活物質層を形成した後、電極密度を向上させるために、電極活物質層をプレスしても良い。プレス圧力は、4.0ton/cm2が好ましい。
所望の空隙率の正極活物質層を形成する方法としては、例えば、合材をプレスし成形する際のプレス圧を任意に変更する方法や、合材をプレスし成形する際に加える温度を任意に変更する方法等が挙げられる。
電池内の空隙率の評価方法としては、まず、電池を任意の大きさに切りとり、集束イオンビーム(FIB;Focused Ion Beam)を用いて活物質層を研磨する。次に、研磨し断面が明らかになった電池片を、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)による観察、又は、走査イオン観察法(SIM;Scanning Ion Microsocopy)を用いた観察を行う。観察中の画像に空隙を確認した際、視野に占める空隙割合を算出し、複数視野における空隙割合の平均を空隙率として評価する。
以下の実施例においては、正極活物質層内におけるリチウムイオン伝導過電圧のシミュレーションについて述べる。
シミュレーションにおける計算の条件としては、まず、正極活物質層の構成要素を正極用電解質、正極活物質及び導電助剤とし、正極活物質層内における導電助剤の総含有割合が10質量%であり、且つ、導電助剤は正極活物質層内に均一に分布しているとする。したがって、正極活物質層内における正極用電解質及び正極活物質の総含有割合は、90質量%である。
次に、正極用電解質分布関数を決定する。正極用電解質分布関数とは、正極活物質層内における正極用電解質の厚さ方向分布を決定する関数であり、本実施例においては、当該関数としてa+bXnを採用する。ここでXは、正極活物質層の厚さ方向の座標を指し、正極活物質層の集電体界面をX=0と、固体電解質界面をX=1としたものである。またnは、正極用電解質分布関数の関数曲線を決定する次数であり、a及びbは初期値である。特にaは正極活物質層の集電体界面(X=0)における正極用電解質の含有割合を表し、0<a≦90である。正極用電解質としては、固体電解質であるLi2S−P2S5を設定し、電解質の抵抗は、現在の固体電解質の最高レベルである1E3 Ω・mと設定し、正極活物質としては、LiNiO2を設定した。
上記計算条件の他に、以下に示すようなそれぞれ異なる計算条件を設定して、実施例1乃至3、並びに比較例1乃至6の各計算モデルを作成し、シミュレーションを行った。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を60質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を30質量%とし、且つ、nの値を1とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を60質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を30質量%とし、且つ、nの値を0.75とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を60質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を30質量%とし、且つ、nの値を0.5とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を45質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を45質量%とし、且つ、nの値を1.5とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を45質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を45質量%とし、且つ、nの値を1とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を45質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を45質量%とし、且つ、nの値を0.5とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を36質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を54質量%とし、且つ、nの値を1.5とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を36質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を54質量%とし、且つ、nの値を1とした。
正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合を36質量%、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合を54質量%とし、且つ、nの値を0.5とした。
図3、図8及び図9のグラフの縦軸を比較すると分かるように、正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合が、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合よりも多い場合(実施例1乃至3)は、正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合が、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合と等しい場合(比較例1乃至3)、及び正極活物質層内における正極活物質の総含有割合未満である場合(比較例4乃至6)と比較して、全体としてリチウムイオン伝導過電圧が低い。これは、固体電解質であるLi2S−P2S5のイオン伝導性が、液体の電解質よりも低いため、正極用電解質を正極活物質よりも多く正極活物質層内に含有させることによって、過電圧を低減させることができることを示している。
しかし、図3(実施例1乃至3)においては、実施例1乃至3のいずれの計算モデルにおいても、a>60の場合、すなわち、正極活物質層内において集電体界面に60質量%より多く正極用電解質が含有され、且つ、固体電解質界面に60質量%より少なく正極用電解質が含有される場合が、最も過電圧が低いという結果であった。具体的に考察すると、実施例1の場合はa=80の場合、実施例2及び3の場合はa=90の場合が、最も過電圧が低いという結果であった。
以上の比較考察の結果より、正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合が、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合と等しい場合(比較例1乃至3)、及び正極活物質層内における正極活物質の総含有割合未満である場合(比較例4乃至6)には、正極活物質層内において正極用電解質が均一に含有されているときが最も過電圧が低く、したがって、本発明のように、局所含有比(We(partial)/Wa(partial))が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を設定する必要がないことが分かる。
また、正極活物質層内における正極用電解質の総含有割合が、正極活物質層内における正極活物質の総含有割合よりも多い場合(実施例1乃至3)には、局所含有比(We(partial)/Wa(partial))が、正極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有するときが最も過電圧が低いことが分かった。
2−1.全固体二次電池の作製
[実施例4]
全固体二次電池の一種である全固体リチウム二次電池を作製した。まず、正極活物質と固体電解質を混合し、正極活物質と固体電解質との体積比が互いに異なる2種類の正極活物質層原料を調製した。この時、正極活物質としてはリチウム化合物の一種であるコバルト酸リチウム(LiCoO2)を、固体電解質としては、硫化物固体電解質の一種であるLi2S−P2S5を用いた。
次に、異なる2つの正極活物質層原料をそれぞれプレスし、正極活物質と固体電解質との体積比が互いに異なる正極活物質層を作製した。さらに、これら2つの活物質層を貼り合わせ、プレスすることにより一体化させた。
続いて、上記活物質層の、正極活物質の体積比(Va(partial)/Ve(partial))が高い一方の面に、固体電解質を塗布後、積層体をプレスし、固体電解質層を作製した。固体電解質としては、硫化物固体電解質の一種であるLi2S−P2S5を用いた。
さらに、負極活物質と固体電解質を混合して調製した負極活物資等層原料を、上記固体電解質層−正極活物質層積層体の固体電解質層の側に塗布後、積層体を4.0ton/cm2でプレスし、負極活物質層を作製した。この時、負極活物質としては、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)を、固体電解質としては、硫化物固体電解質の一種であるLi2S−P2S5を用いた。
最後に、上記負極活物質層−固体電解質層−正極活物質層積層体をSUS箔集電体で挟持した後、プレス機を用いて電池全体を圧縮し、実施例4の全固体リチウム二次電池が完成した。
本比較例7の正極活物質層の作製にあたっては、まず正極活物質と固体電解質を混合し、正極活物質層原料を1種類のみ調製した。正極活物質、固体電解質の各材料は、上記実施例4と同様である。次に、正極活物質層原料をプレスし、正極活物質と固体電解質との体積比が略均一な正極活物質層を作製した。
後は、上記実施例4と同様に固体電解質層、負極活物質層及び集電体を作製し、比較例7の全固体リチウム二次電池が完成した。
上記実施例4及び比較例7の全固体リチウム二次電池について、正極活物質層の空隙率の評価を行った。まず、電池を任意の大きさに切りとり、集束イオンビーム(FIB;Focused Ion Beam)を用いて正極活物質層を研磨した。次に、研磨し断面が明らかになった電池片を、走査型電子顕微鏡によって観察した。観察中の画像に空隙を確認した際、視野に占める空隙割合を算出し、複数視野における空隙割合の平均を空隙率として評価した。
図5は、実施例4と比較例7の全固体リチウム二次電池における、正極活物質層の空隙率をそれぞれ示したグラフである。なお、「実施例4/第1の正極活物質層」とあるグラフは、実施例4の全固体リチウム二次電池において集電体側に位置する層の空隙率を、「実施例4/第2の正極活物質層」とあるグラフは、実施例4の全固体リチウム二次電池において固体電解質側に位置する層を、それぞれ示している。
比較例7の正極活物質層の厚さは44.7mmであり、図5から分かるように、比較例7の正極活物質層の空隙率は18.7%であった。これに対し、実施例4の第1の正極活物質層の厚さは45.5mmであり、図5から分かるように、実施例4の第1の正極活物質層の空隙率は17.3%であった。また、実施例4の第2の正極活物質層の厚さは43.8mmであり、図5から分かるように、実施例4の第2の正極活物質層の空隙率は20.4%であった。
このように、実施例4の電池内の正極活物質層の空隙率は、固体電解質側の方が集電体側よりも高いことが確認できた。
上記実施例4及び比較例7の全固体リチウム二次電池について、放電特性評価を行った。まず、実施例4及び比較例7の全固体リチウム二次電池を、25℃で2時間放置した。次に、各電池を0.155mA/cm2の条件で充電を行い、満充電の状態とした。さらに、充電が完了した状態で、各電池を60℃で2時間放置した。放置されて温度が一定となった各電池を、15.5mA/cm2の条件で下限3Vまで放電試験を行い、その際の容量を測定した。
図6は、実施例4と比較例7の全固体リチウム二次電池の放電容量をそれぞれ示したグラフである。比較例7の電池の放電容量は0.2mAhであったのに対し、実施例4の電池の放電容量は0.9mAhであった。この結果から、本発明の全固体二次電池は、従来の二次電池と比較して、放電特性が4.5倍向上したことが分かった。
2…活物質
3…導電助材
11…固体電解質
12…正極活物質層
13…負極活物質層
14…正極集電体
15…負極集電体
16…正極体
17…負極体
21…固体電解質層
22…正極活物質層
22a…第1の正極活物質層
22b…第2の正極活物質層
23…負極活物質層
24…固体電解質
25…正極活物質
26…負極活物質
31…固体電解質層
32…正極活物質層
33…負極活物質層
34…固体電解質
35…正極活物質
36…負極活物質
100…全固体二次電池
Claims (6)
- 正極集電体及び少なくとも正極活物質及び正極用電解質を含有し且つ前記正極集電体上に形成された正極活物質層を有する正極体と、
負極集電体及び少なくとも負極活物質及び負極用電解質を含有し且つ前記負極集電体上に形成された負極活物質層を有する負極体と、
前記正極体及び前記負極体に挟持された固体電解質とを有する全固体二次電池であって、
前記正極体及び前記負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層は、
当該電極活物質層に含まれる活物質の質量(Wa)に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We)の比(We/Wa)で表される合計含有比が1よりも大きく(1<We/Wa)、且つ、
当該電極活物質層の一部分に含まれる活物質の質量(Wa(partial))に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の質量(We(partial))の比(We(partial)/Wa(partial))で表される局所含有比が、当該電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有することを特徴とする、第1の全固体二次電池。 - 少なくとも前記正極体において、正極活物質層の上記合計含有比(We/Wa)及び上記局所含有比(We(partial)/Wa(partial))の組成分布を有する、請求項1に記載の第1の全固体二次電池。
- 正極集電体及び少なくとも正極活物質及び正極用電解質を含有し且つ前記正極集電体上に形成された正極活物質層を有する正極体と、
負極集電体及び少なくとも負極活物質及び負極用電解質を含有し且つ前記負極集電体上に形成された負極活物質層を有する負極体と、
前記正極体及び前記負極体に挟持された固体電解質とを有する全固体二次電池であって、
前記正極体及び前記負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層は、
当該電極活物質層の一部分に含まれる活物質の体積(Va(partial))に対する同じ電極活物質層に含まれる電解質の体積(Ve(partial))の比(Ve(partial)/Va(partial))で表される局所含有比が、当該電極活物質層の厚み方向を固体電解質界面側から集電体界面側へ近づくほど大きくなる組成分布を有することを特徴とする、第2の全固体二次電池。 - 前記正極体及び前記負極体のうち少なくとも一方の電極体の電極活物質層の空隙率が、当該電極活物質層の厚み方向を集電体界面側から固体電解質界面側へ近づくほど大きくなる、請求項3に記載の第2の全固体二次電池。
- 前記電極活物質層の厚さが1〜300μmである、請求項3又は4に記載の第2の全固体二次電池。
- 前記固体電解質が、粉末を圧着させた圧粉体からなる、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の第2の全固体二次電池。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011044252A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Ohara Inc | リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池用の電極 |
US20120115028A1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid battery |
JP2013030357A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Toyota Motor Corp | 電池の製造方法 |
JP2013519187A (ja) * | 2010-01-13 | 2013-05-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高エネルギーLiイオンバッテリ用の段階的な電極技術 |
WO2013146916A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体二次電池用電極およびその製造方法 |
WO2014030525A1 (ja) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 株式会社 村田製作所 | 全固体電池 |
WO2014128944A1 (ja) * | 2013-02-25 | 2014-08-28 | 株式会社 日立製作所 | 全固体リチウムイオン二次電池 |
KR20150136397A (ko) * | 2014-05-27 | 2015-12-07 | 현대자동차주식회사 | 이종 전해질을 사용한 전-고체 이차전지 |
JP2016515287A (ja) * | 2013-03-04 | 2016-05-26 | セラマテック・インク | 電解セルにおける電極としてのアルカリ金属挿入材料 |
JP2020004686A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池 |
KR20220002380A (ko) | 2019-04-30 | 2022-01-06 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 고체 이차 전지 |
US11342592B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-05-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | All-solid battery |
JP7304578B2 (ja) | 2018-12-28 | 2023-07-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 全固体電池 |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5287739B2 (ja) | 2009-05-01 | 2013-09-11 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電解質材料 |
JP5349427B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2013-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 硫化物固体電解質材料、正極体およびリチウム固体電池 |
JP5443445B2 (ja) | 2011-07-06 | 2014-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | 硫化物固体電解質材料、リチウム固体電池、および、硫化物固体電解質材料の製造方法 |
FR2980042B1 (fr) * | 2011-09-09 | 2014-10-24 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'une electrode et encre pour electrode |
WO2013063367A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Infinite Power Solutions, Inc. | Fabrication of a high energy density battery |
US10355305B2 (en) | 2012-01-16 | 2019-07-16 | Enlighten Innovations Inc. | Alkali metal intercalation material as an electrode in an electrolytic cell |
US10263279B2 (en) * | 2012-12-14 | 2019-04-16 | Sila Nanotechnologies Inc. | Electrodes for energy storage devices with solid electrolytes and methods of fabricating the same |
US20140370388A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-18 | Seeo, Inc. | Method for determining state of charge in lithium batteries through use of a novel electrode |
WO2015030052A1 (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 全固体電池 |
US9853323B2 (en) | 2013-10-31 | 2017-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Positive electrode for lithium-ion secondary battery, and lithium-ion secondary battery |
JP6135929B2 (ja) * | 2013-11-11 | 2017-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 非水系二次電池の製造方法 |
CN103746089B (zh) * | 2013-12-11 | 2016-05-11 | 中南大学 | 一种具有梯度结构的全固态锂电池及其制备方法 |
KR101558775B1 (ko) * | 2014-05-26 | 2015-10-07 | 현대자동차주식회사 | 고체전해질의 농도 구배를 가지는 전고체 전극 제조방법 |
US11024875B2 (en) * | 2014-07-22 | 2021-06-01 | Rekrix Co., Ltd. | Silicon secondary battery |
KR101655626B1 (ko) * | 2014-12-24 | 2016-09-07 | 현대자동차주식회사 | 전고체전지에 장착되는 양극복합체 |
CN105098227B (zh) * | 2015-08-22 | 2018-03-16 | 哈尔滨工业大学 | 全固态锂离子电池及其制备方法 |
US10476080B2 (en) | 2016-01-19 | 2019-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode containing both anion-absorbing and cation-absorbing active materials |
KR102541296B1 (ko) * | 2016-12-22 | 2023-06-08 | 히다치 조센 가부시키가이샤 | 전고체 전지의 제조방법 및 제조장치 |
CN108346823B (zh) * | 2017-01-23 | 2020-10-02 | 中国科学院物理研究所 | 一种电池极片及其制备方法以及二次电池和应用 |
US10343552B2 (en) | 2017-02-08 | 2019-07-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Heterogeneous electrical energy storage system |
EP3601159A4 (en) * | 2017-03-29 | 2020-11-25 | Solid Power, Inc. | SOLID ELECTROLYTE MATERIAL AND SOLID-STATE BATTERY MANUFACTURED WITH IT |
KR102359583B1 (ko) * | 2017-05-08 | 2022-02-07 | 현대자동차주식회사 | 고체전해질 및 이를 포함하는 전고체 전지의 제조방법 |
US11302967B2 (en) * | 2018-01-15 | 2022-04-12 | International Business Machines Corporation | Low-voltage microbattery |
CN108258323B (zh) * | 2018-01-30 | 2019-09-10 | 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 | 一种高比能全固态锂电池的制作方法 |
JP7302593B2 (ja) * | 2018-04-03 | 2023-07-04 | 株式会社村田製作所 | リチウムポリマー電池 |
DE102018219925A1 (de) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Kompositelektrode mit homogenem Abscheidungsverhalten |
US11031631B2 (en) * | 2019-01-02 | 2021-06-08 | International Business Machines Corporation | Fabrication of all-solid-state energy storage devices |
JP7395289B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2023-12-11 | キヤノン株式会社 | 固体電池に適用される電極および固体電池 |
CN114342109A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-12 | 佳能株式会社 | 应用于固体电池的电极和固体电池 |
US20210091372A1 (en) * | 2019-09-23 | 2021-03-25 | International Business Machines Corporation | High capacity compact lithium thin film battery |
CN115241412A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-10-25 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种极片及电池 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0434866A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 全固体電圧記憶素子 |
JPH08138650A (ja) * | 1994-11-01 | 1996-05-31 | Dainippon Ink & Chem Inc | 非水電解液二次電池用炭素質電極板および二次電池 |
JPH08195219A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 全固体リチウム二次電池 |
JPH11176236A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-07-02 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン伝導性固体電解質および電池 |
JPH11283664A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Kyocera Corp | 固体電解質電池 |
JP2000164252A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Kyocera Corp | 固体電解質電池 |
JP2001313025A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電 池 |
JP2007109636A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-04-26 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
JP2007258086A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法並びに非水電解液二次電池 |
JP2008270137A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | 合材層およびその製造方法ならびに固体電池およびその製造方法 |
WO2008143027A1 (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-27 | Namics Corporation | リチウムイオン二次電池、及び、その製造方法 |
JP2009009905A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 薄膜リチウム二次電池およびその製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1278255A4 (en) * | 2000-04-26 | 2007-09-05 | Sanyo Electric Co | LITHIUM SECONDARY BATTERY USING ELECTRODE AND LITHIUM SECONDARY BATTERY |
JP4055671B2 (ja) | 2003-07-31 | 2008-03-05 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質電池 |
US20060251965A1 (en) * | 2003-07-31 | 2006-11-09 | Mori Nagayama | Secondary cell electrode and fabrication method, and secondary cell, complex cell, and vehicle |
JP2006210003A (ja) | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
JP4910297B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2012-04-04 | パナソニック株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極、その製造方法およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
JP5131686B2 (ja) | 2007-12-12 | 2013-01-30 | アオイ電子株式会社 | 固体電解質リチウム二次電池 |
-
2009
- 2009-12-04 JP JP2009276698A patent/JP5333184B2/ja active Active
-
2010
- 2010-03-15 CN CN201080012411.2A patent/CN102356485B/zh active Active
- 2010-03-15 US US13/254,740 patent/US8945766B2/en active Active
- 2010-03-15 WO PCT/IB2010/000529 patent/WO2010106412A1/en active Application Filing
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0434866A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 全固体電圧記憶素子 |
JPH08138650A (ja) * | 1994-11-01 | 1996-05-31 | Dainippon Ink & Chem Inc | 非水電解液二次電池用炭素質電極板および二次電池 |
JPH08195219A (ja) * | 1994-11-14 | 1996-07-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 全固体リチウム二次電池 |
JPH11176236A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-07-02 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン伝導性固体電解質および電池 |
JPH11283664A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Kyocera Corp | 固体電解質電池 |
JP2000164252A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Kyocera Corp | 固体電解質電池 |
JP2001313025A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 電 池 |
JP2007109636A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-04-26 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
JP2007258086A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Dainippon Printing Co Ltd | 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法並びに非水電解液二次電池 |
JP2008270137A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | 合材層およびその製造方法ならびに固体電池およびその製造方法 |
WO2008143027A1 (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-27 | Namics Corporation | リチウムイオン二次電池、及び、その製造方法 |
JP2009009905A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 薄膜リチウム二次電池およびその製造方法 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011044252A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Ohara Inc | リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池用の電極 |
JP2013519187A (ja) * | 2010-01-13 | 2013-05-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高エネルギーLiイオンバッテリ用の段階的な電極技術 |
US20120115028A1 (en) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid battery |
JP2012104270A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | Toyota Motor Corp | 全固体電池 |
US9246161B2 (en) | 2010-11-08 | 2016-01-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid battery |
JP2013030357A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Toyota Motor Corp | 電池の製造方法 |
JPWO2013146916A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2015-12-14 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体二次電池用電極およびその製造方法 |
WO2013146916A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 日本ゼオン株式会社 | 全固体二次電池用電極およびその製造方法 |
US9455471B2 (en) | 2012-03-28 | 2016-09-27 | Zeon Corporation | Electrode for all solid-state secondary battery and method for producing same |
WO2014030525A1 (ja) * | 2012-08-21 | 2014-02-27 | 株式会社 村田製作所 | 全固体電池 |
JP5850163B2 (ja) * | 2012-08-21 | 2016-02-03 | 株式会社村田製作所 | 全固体電池 |
WO2014128944A1 (ja) * | 2013-02-25 | 2014-08-28 | 株式会社 日立製作所 | 全固体リチウムイオン二次電池 |
JP2016515287A (ja) * | 2013-03-04 | 2016-05-26 | セラマテック・インク | 電解セルにおける電極としてのアルカリ金属挿入材料 |
KR20150136397A (ko) * | 2014-05-27 | 2015-12-07 | 현대자동차주식회사 | 이종 전해질을 사용한 전-고체 이차전지 |
KR101592698B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2016-02-12 | 현대자동차주식회사 | 이종 전해질을 사용한 전-고체 이차전지 |
JP2020004686A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池 |
US11342592B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-05-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | All-solid battery |
JP7304578B2 (ja) | 2018-12-28 | 2023-07-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 全固体電池 |
KR20220002380A (ko) | 2019-04-30 | 2022-01-06 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 고체 이차 전지 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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