JP2021034325A - 固体電解質シートおよび全固体リチウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の固体電解質シートは、絶縁性多孔質基材を支持体とし、絶縁性多孔質基材の内部に固体電解質粒子とバインダとを含有しており、前記絶縁性多孔質基材が、(1)樹脂の繊維で構成されており、坪量をx(g/m2)、引張強度をy(N)としたときに、y/x≧0.45を満たすか、または(2)液晶ポリエステルの繊維で構成されていることを特徴とするものである。本発明の全固体リチウム二次電池は、正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に挿入された本発明の固体電解質シートとを有することを特徴とするものである。
【選択図】 図2
Description
図1に固体電解質シートの一例を模式的に表す平面図を示す。図1に示す固体電解質シート10は、絶縁性多孔質基材11と、絶縁性多孔質基材11を構成する繊維同士の隙間(空孔)に充填された固体電解質粒子12とバインダ13とを有している。そして、バインダ13によって、固体電解質粒子12同士あるいは固体電解質粒子12と絶縁性多孔質基材11とが結着され固定されている。
本発明の全固体リチウム二次電池(以下、単に「電池」という場合がある)は、正極と負極とを有し、さらに、正極と負極との間に挿入された本発明の固体電解質シートを有するものである。
全固体リチウム二次電池の正極は、正極活物質を含み、また、通常、固体電解質を含有している。
正極と負極とは、本発明の固体電解質シートを介して積層した積層電極体や、さらにこの積層電極体を巻回した巻回電極体の形態で、電池に用いることができる。
全固体リチウム二次電池の形態は、図2に示すような、外装缶と封口缶とガスケットとで構成された外装体を有するもの、すなわち、一般にコイン形電池やボタン形電池と称される形態のものに限定されず、例えば、樹脂フィルムや金属−樹脂ラミネートフィルムで構成された外装体を有するものや、金属製で有底筒形(円筒形や角筒形)の外装缶と、その開口部を封止する封止構造とを有する外装体を有するものであってもよい。
溶媒としてキシレンを用い、平均粒子径3μmの表面にLiとNbの非晶質複合酸化物が形成されたLiNi0.6Co0.2Mn0.2O2と、硫化物系固体電解質(Li6PS5Cl)、導電助剤であるカーボンナノチューブ(昭和電工社製「VGCF」(商品名)〕と、アクリル樹脂バインダとを、質量比で50:44:3:3の割合とし、固形分比が50%となるように混合し、シンキーミキサーで10分間撹拌して均一なスラリーを調製した。このスラリーを、厚みが20μmのAl箔上にアプリケータを用いてギャップを200μmとして塗布し、120℃で真空乾燥を行って正極を得た。
溶媒としてキシレンを用い、平均粒子径20μmの黒鉛と、硫化物系固体電解質(Li6PS5Cl)と、アクリル樹脂バインダとを、質量比で50:47:3の割合とし、固形分比が50%となるように混合し、シンキーミキサーで10分間撹拌して均一なスラリーを調製した。このスラリーを、厚みが20μmのSUS箔上にアプリケータを用いてギャップを200μmとして塗布し、120℃で真空乾燥を行って負極を得た。
絶縁性多孔質基材として、メルトブロー方式により作製され、全芳香族ポリエステルからなる液晶ポリエステルの繊維で構成された不織布〔クラレフレックス株式会社製、ベクルス(商品名)、厚み:16μm、坪量:4g/m2、引張強度:5N〕を用いた。この基材の坪量当たりの引張強度は、1.25N/(g/m2)であった。
絶縁性多孔質基材を、厚み:18μm、坪量:6g/m2、引張強度:10Nの液晶ポリエステルの繊維で構成された不織布に変更した以外は実施例1と同様にして、厚み: 20μmの固体電解質シートを作製した。前記基材の坪量当たりの引張強度は、1.67N/(g/m2)であった。
絶縁性多孔質基材を、厚み:46μm、坪量:9g/m2、引張強度:4.2Nの液晶ポリエステルの繊維で構成された不織布に変更した以外は実施例1と同様にして、厚み:50μmの固体電解質シートを作製した。。前記基材の坪量当たりの引張強度は、0.47N/(g/m2)であった。
絶縁性多孔質基材として、厚み:16μm、坪量:4g/m2、引張強度:1.5Nのポリエチレンテレフタレートの繊維で構成された不織布を用いた以外は、実施例1と同様にして、厚み:18μmの固体電解質シートを作製した。前記基材の坪量当たりの引張強度は、0.38N/(g/m2)であった。
正極、負極および実施例1の固体電解質シートを、いずれも10mmφの大きさに打抜き、SUSの上下ピンの間に正極−固体電解質シート−負極の順に重ね、PETの筒に入れて10トン/cm2で加圧したまま保持し、大気に触れない封止状態のセル(全固体リチウム二次電池)を構成した。
固体電解質シートを、実施例2のもの(実施例5)、実施例3のもの(実施例6)または比較例1のもの(比較例2)に変更した以外は、実施例4と同様にして全固体リチウム二次電池を作製した。
10 固体電解質シート
11 絶縁性多孔質基材
12 固体電解質粒子
13 バインダ
20 正極
30 負極
40 外装缶
50 封口缶
60 ガスケット
Claims (12)
- 絶縁性多孔質基材を支持体とする固体電解質シートであって、
前記絶縁性多孔質基材は、樹脂の繊維で構成されており、
前記絶縁性多孔質基材の坪量をx(g/m2)、前記絶縁性多孔質基材の引張強度をy(N)としたときに、y/x≧0.45であり、
前記絶縁性多孔質基材の内部に固体電解質粒子とバインダとを含有していることを特徴とする固体電解質シート。 - 前記絶縁性多孔質基材のxが、10(g/m2)以下である請求項1に記載の固体電解質シート。
- 絶縁性多孔質基材を支持体とする固体電解質シートであって、
前記絶縁性多孔質基材は、液晶ポリエステルの繊維で構成されており、
前記絶縁性多孔質基材の内部に固体電解質粒子とバインダとを含有していることを特徴とする固体電解質シート。 - 前記液晶ポリエステルは、パラヒドロキシ安息香酸由来の構造単位と2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸由来の構造単位とを有する共重合体である請求項3に記載の固体電解質シート。
- 前記繊維を構成する樹脂は、耐熱温度が200℃以上である請求項1〜4のいずれかに記載の固体電解質シート。
- 固体電解質粒子とバインダとの総量中、前記バインダの割合が、0.5〜5質量%である請求項1〜5のいずれかに記載の固体電解質シート。
- 前記絶縁性多孔質基材は、織布または不織布である請求項1〜6のいずれかに記載の固体電解質シート。
- 前記固体電解質粒子として、硫化物系固体電解質粒子を含有している請求項1〜7のいずれかに記載の固体電解質シート。
- 前記絶縁性多孔質基材の割合が20体積%以下である請求項1〜8のいずれかに記載の固体電解質シート。
- 前記絶縁性多孔質基材の割合が5体積%以上である請求項9に記載の固体電解質シート。
- 前記固体電解質粒子の平均粒子径が、0.3〜5μmである請求項1〜10のいずれかに記載の固体電解質シート。
- 正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に挿入された請求項1〜11のいずれかに記載の固体電解質シートとを有することを特徴とする全固体リチウム二次電池。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023027008A1 (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-02 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 固体電解質を用いたリチウムイオン二次電池用支持体、およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005005024A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Nbc Inc | 固体電解質担持体用織布およびリチウム電池用固体電解質シート |
JP2007179758A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kuraray Co Ltd | セパレータ |
JP2015153460A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 古河機械金属株式会社 | 固体電解質シート、全固体型リチウムイオン電池、および固体電解質シートの製造方法 |
JP2016031789A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 固体電解質シート、及び、全固体二次電池 |
JP2016139482A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 固体電解質シート、及び全固体二次電池 |
WO2018212568A1 (ko) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | 주식회사 엘지화학 | 전고체 전지용 고체 전해질막의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 고체 전해질막 |
JP2020024860A (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 三菱製紙株式会社 | 固体電解質担持用不織布及び固体電解質シート |
-
2019
- 2019-08-29 JP JP2019156567A patent/JP7374664B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005005024A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Nbc Inc | 固体電解質担持体用織布およびリチウム電池用固体電解質シート |
JP2007179758A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Kuraray Co Ltd | セパレータ |
JP2015153460A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | 古河機械金属株式会社 | 固体電解質シート、全固体型リチウムイオン電池、および固体電解質シートの製造方法 |
JP2016031789A (ja) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 固体電解質シート、及び、全固体二次電池 |
JP2016139482A (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | 固体電解質シート、及び全固体二次電池 |
WO2018212568A1 (ko) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | 주식회사 엘지화학 | 전고체 전지용 고체 전해질막의 제조 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 고체 전해질막 |
JP2020024860A (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | 三菱製紙株式会社 | 固体電解質担持用不織布及び固体電解質シート |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023027008A1 (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-02 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 固体電解質を用いたリチウムイオン二次電池用支持体、およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
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