JP5910737B2 - 全固体電池 - Google Patents
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Description
バインダとしてのポリビニルアルコールをトルエンとエタノールの混合溶媒に溶解させて、バインダ溶液を作製した。このバインダ溶液と、電極活物質としてLVPの結晶粉末とを混合することにより、電極活物質スラリーを作製した。LVPとポリビニルアルコールの調合比は重量部で70:30とした。
実施例1〜7と比較例3のそれぞれにおいては、第1固体電解質シートを4枚積層して構成される第1固体電解質層13(成形体)と、第2固体電解質シートを4枚積層して構成される第2固体電解質層14(成形体)とを、図1に示すように積層し、60℃の温度で加圧して圧着することにより、固体電解質層の積層体を作製した。比較例1、2のそれぞれにおいては、第1固体電解質シートを4枚積層し、60℃の温度で加圧して圧着することにより、固体電解質層の積層体を作製した。ここで、第1と第2の固体電解質シートのそれぞれを複数枚積層して第1と第2の固体電解質層を構成した理由は、焼成後の固体電解質層に十分な機械的強度を与えて、後述する工程における固体電解質層のハンドリングを容易にするためであり、第1と第2の固体電解質シートのそれぞれを複数枚積層しないで第1と第2の固体電解質層を構成しても特に問題はない。
得られた実施例1〜7と比較例1〜3の固体電解質層の各々を構成する第1と第2の固体電解質層の空隙率を以下のようにして測定し、その測定結果を表1に示す。
1枚の電極シートを、上記と同様にして作製された実施例1、3と比較例1〜3のそれぞれの固体電解質層の積層体の一方面に積層し、60℃の温度で加圧して圧着することにより、正極層と固体電解質層の積層体を形成した。固体電解質層の積層体の反対側の他方面に、上記と同様にして2枚の電極シートを圧着することにより、実施例1、3と比較例1〜3のそれぞれの全固体電池の積層体を形成した。ここで、正極層を構成する電極シートと負極層を構成する電極シートの枚数に違いがある理由は、LVPを正極活物質として用いた場合と負極活物質として用いた場合において、LVPの1グラム当たりの容量が約2倍異なることを考慮したためである。
得られた実施例1、3と比較例1〜3のそれぞれの全固体電池積層体10の破断面を走査型電子顕微鏡で観察した。電極層と固体電解質層の断面を走査型電子顕微鏡で観察した写真を図2に示す。図2に示すように、比較例1〜3では固体電解質層に緻密な層の存在が確認されないのに対し、実施例1、3では、固体電解質層が、中央部に形成された多孔質(高い空隙率)の第1固体電解質層と、電極層の側に形成された緻密な(低い空隙率)第2固体電解質層とからなることが確認された。
Claims (6)
- 正極層または負極層の少なくともいずれか一方の電極層と、
前記電極層に積層された固体電解質層と、を備え、
前記固体電解質層が、第1の空隙率を有する第1の固体電解質部分と、前記第1の空隙率よりも低い第2の空隙率を有する第2の固体電解質部分とを含み、
前記第2の固体電解質部分が、前記第1の固体電解質部分よりも前記電極層に近い領域に存在し、
前記第1の固体電解質部分と前記第2の固体電解質部分に含まれる固体電解質成分が、Li x M y (PO 4 ) 3 (化学式中、xは1≦x≦2、yは1≦y≦2の範囲内の数値であり、MはTi、Ge、Al、GaおよびZrからなる群より選ばれた1種以上の元素を含む)で表わされる、ナシコン型構造を有するリチウム含有リン酸化合物を含み、
前記第2の固体電解質部分に含まれる固体電解質成分が、前記第1の固体電解質部分に含まれる固体電解質成分よりも高いリチウム含有比率を有するリチウム含有リン酸化合物を含む、全固体電池。 - 前記第1の固体電解質部分が前記固体電解質層の中央の領域に存在し、少なくとも前記第2の固体電解質部分の一部が前記電極層から50μm以下隔てた領域に存在する、請求項1に記載の全固体電池。
- 前記第2の空隙率が10体積%以下である、請求項1または2に記載の全固体電池。
- 前記第1の空隙率が10体積%を超え40体積%以下、前記第2の空隙率が0体積%を超え10体積%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の全固体電池。
- 前記第2の固体電解質部分が、焼結助剤を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の全固体電池。
- 前記焼結助剤が、Li2O、Li2CO3、Li2SiO3、Li4SiO4、LiBO2、Li2B4O7、Li2GeO3、LiNO3、LiAlO2、LiPO3、Li3PO4、Mg3(PO4)2、Ca3(PO4)2、Ba3(PO4)2、Sr3(PO4)2、LiMgPO4、LiCaPO4、LiBaPO4、および、LiSrPO4からなる群より選ばれた1種の化合物を含む、請求項5に記載の全固体電池。
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---|---|---|---|---|
KR20220041168A (ko) | 2019-07-31 | 2022-03-31 | 션젼 아이앤티 마이크로 알루미늄 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 축전 장치의 전극의 제조 방법 및 축전 장치의 전극 |
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Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6099434B2 (ja) * | 2013-02-28 | 2017-03-22 | 京セラ株式会社 | 全固体型電気二重層コンデンサ |
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WO2016031942A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 電解質シート及びその製造方法 |
JP2017033926A (ja) | 2015-07-29 | 2017-02-09 | セントラル硝子株式会社 | ガーネット型酸化物焼結体及びその製造方法 |
JP6906522B2 (ja) * | 2016-08-02 | 2021-07-21 | 日本碍子株式会社 | 全固体リチウム電池 |
WO2018025595A1 (ja) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 日本碍子株式会社 | 全固体リチウム電池の使用方法 |
WO2018123479A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 日本碍子株式会社 | リチウムイオン電池及びその製造方法 |
JP6955881B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-10-27 | Fdk株式会社 | 全固体電池、および全固体電池の製造方法 |
DE102018102387B3 (de) | 2018-02-02 | 2019-06-27 | Schott Ag | Glaskeramik mit ionenleitender Restglasphase und Verfahren zu ihrer Herstellung |
JP6966502B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2021-11-17 | 富士フイルム株式会社 | 固体電解質シート、全固体二次電池用負極シート及び全固体二次電池、並びに、これらの製造方法 |
JP6873963B2 (ja) * | 2018-11-09 | 2021-05-19 | 株式会社豊田中央研究所 | リチウム電池及び複合構造体の製造方法 |
DE112019006390T5 (de) | 2018-12-25 | 2021-11-11 | Tdk Corporation | Festkörperbatterie |
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US20220344720A1 (en) * | 2019-10-23 | 2022-10-27 | Tdk Corporation | All-solid-state battery |
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CN114616697A (zh) * | 2019-11-07 | 2022-06-10 | Tdk株式会社 | 全固体电池 |
CN114830394A (zh) * | 2019-12-17 | 2022-07-29 | Tdk株式会社 | 固体电解质及全固体电池 |
DE112020006141T5 (de) * | 2019-12-17 | 2022-09-29 | TDK Corporation | Festelektrolyt und Festkörperakkumulator |
EP4122882A1 (en) * | 2020-03-17 | 2023-01-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Solid-state battery |
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WO2023074060A1 (ja) * | 2021-10-26 | 2023-05-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2023203986A1 (ja) * | 2022-04-18 | 2023-10-26 | 株式会社オハラ | リチウムイオン伝導性ガラスセラミックス前駆体 |
JP2023161894A (ja) * | 2022-04-26 | 2023-11-08 | 太陽誘電株式会社 | 全固体電池およびその製造方法 |
JP2023165328A (ja) * | 2022-05-02 | 2023-11-15 | 太陽誘電株式会社 | 全固体電池およびその製造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5348607B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2013-11-20 | 住友電気工業株式会社 | 全固体リチウム二次電池 |
CN103098288A (zh) * | 2010-08-26 | 2013-05-08 | 住友电气工业株式会社 | 非水电解质电池及其制造方法 |
JP5833834B2 (ja) * | 2010-10-01 | 2015-12-16 | 出光興産株式会社 | 硫化物固体電解質、硫化物固体電解質シート及び全固体リチウム電池 |
JPWO2012063827A1 (ja) * | 2010-11-09 | 2014-05-12 | 株式会社村田製作所 | 全固体電池用スラリー、全固体電池用グリーンシート、全固体電池、および全固体電池用スラリーの製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11424512B2 (en) | 2018-11-02 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | All-solid secondary battery and method of manufacturing the same |
KR20220041168A (ko) | 2019-07-31 | 2022-03-31 | 션젼 아이앤티 마이크로 알루미늄 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 축전 장치의 전극의 제조 방법 및 축전 장치의 전극 |
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