KR102648753B1 - Solid electrolyte sheet and all-solid lithium secondary battery - Google Patents

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Abstract

형상 보지성이 우수하고, 대면적화가 가능한 고체 전해질 시트와, 상기 고체 전해질 시트를 가지고, 방전 특성이 우수한 전고체 리튬 이차전지를 제공한다. 본 발명의 고체 전해질 시트는, 절연성 다공질 기재를 지지체로 하고, 상기 절연성 다공질 기재는 섬유상물로 구성되어 있으며, 상기 절연성 다공질 기재의 내부에는 고체 전해질 입자가 충전되어 있고, 또한, 상기 고체 전해질 입자끼리를 결착하는 바인더를 함유하고 있으며, 상기 절연성 다공질 기재의 두께가, 상기 고체 전해질 시트의 두께의 70% 이상인 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명의 전고체 리튬 이차전지는, 정극과, 부극과, 상기 정극과 상기 부극과의 사이에 삽입된 본 발명의 고체 전해질 시트를 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.A solid electrolyte sheet that is excellent in shape retention and can be expanded into a large area, and an all-solid lithium secondary battery having excellent discharge characteristics using the solid electrolyte sheet are provided. The solid electrolyte sheet of the present invention uses an insulating porous substrate as a support, the insulating porous substrate is composed of a fibrous material, the inside of the insulating porous substrate is filled with solid electrolyte particles, and the solid electrolyte particles are connected to each other. It contains a binder that binds, and the thickness of the insulating porous substrate is 70% or more of the thickness of the solid electrolyte sheet. The all-solid lithium secondary battery of the present invention is characterized by having a positive electrode, a negative electrode, and the solid electrolyte sheet of the present invention inserted between the positive electrode and the negative electrode.

Description

고체 전해질 시트 및 전고체 리튬 이차전지Solid electrolyte sheet and all-solid lithium secondary battery

본 발명은, 형상 보지성(保持性)이 우수하고, 대면적화가 가능한 고체 전해질 시트와, 상기 고체 전해질 시트를 가지며, 방전 특성이 우수한 전고체 리튬 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to a solid electrolyte sheet that is excellent in shape retention and can be expanded into a large area, and an all-solid-state lithium secondary battery having the solid electrolyte sheet and having excellent discharge characteristics.

최근, 휴대전화, 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 포터블 전자기기의 발달이나, 전기 자동차의 실용화 등에 따라, 소형·경량이고, 또한 고용량·고에너지 밀도의 이차 전지가 필요로 되고 있다.Recently, with the development of portable electronic devices such as mobile phones and laptop-type personal computers and the practical use of electric vehicles, there is a need for secondary batteries that are small and light, and have high capacity and high energy density.

현재, 이 요구에 응할 수 있는 리튬 이차전지, 특히 리튬 이온 이차전지에서는, 정극 활물질에 코발트산 리튬(LiCoO2), 니켈산 리튬(LiNiO2) 등의 리튬 함유 복합 산화물이 이용되고, 부극 활물질에 흑연 등이 이용되며, 비수전해질로서 유기 용매와 리튬염을 포함하는 유기 전해액이 이용되고 있다.Currently, in lithium secondary batteries that can meet this requirement, especially lithium ion secondary batteries, lithium-containing complex oxides such as lithium cobaltate (LiCoO 2 ) and lithium nickelate (LiNiO 2 ) are used as the positive electrode active material, and lithium-containing composite oxides such as lithium cobaltate (LiCoO 2 ) and lithium nickelate (LiNiO 2 ) are used as the positive electrode active material. Graphite, etc. are used, and an organic electrolyte solution containing an organic solvent and lithium salt is used as a non-aqueous electrolyte.

그리고, 리튬 이온 이차전지의 적용기기의 가일층의 발달에 따라, 리튬 이온 이차전지의 가일층의 장수명화·고용량화·고에너지 밀도화가 요구되고 있음과 함께, 장수명화·고용량화·고에너지 밀도화한 리튬 이온 이차전지의 안전성 및 신뢰성도 높게 요구되고 있다.In addition, with the further development of devices to which lithium ion secondary batteries are applied, there is a demand for further longer lifespan, higher capacity, and higher energy density for lithium ion secondary batteries, and lithium ion with longer life, higher capacity, and higher energy density. The safety and reliability of secondary batteries are also highly demanded.

그러나, 리튬 이온 이차전지에 이용되고 있는 유기 전해액은, 가연성 물질인 유기 용매를 포함하고 있기 때문에, 전지에 단락 등의 이상 사태가 발생하였을 때에, 유기 전해액이 이상 발열할 가능성이 있다. 또한, 최근의 리튬 이온 이차전지의 고에너지 밀도화 및 유기 전해액 중의 유기 용매량의 증가 경향에 따라, 한층 더 리튬 이온 이차전지의 안전성 및 신뢰성이 요구되고 있다.However, since the organic electrolyte solution used in lithium ion secondary batteries contains an organic solvent, which is a flammable substance, there is a possibility that the organic electrolyte solution abnormally generates heat when an abnormality such as a short circuit occurs in the battery. In addition, with recent trends toward higher energy densities of lithium ion secondary batteries and an increase in the amount of organic solvent in organic electrolyte solutions, further safety and reliability of lithium ion secondary batteries are required.

이상과 같은 상황에 있어서, 유기 용매를 이용하지 않는 전고체형의 리튬 이차전지가 주목 받고 있다. 전고체형의 리튬 이차전지는, 종래의 유기 용매계 전해질 대신에, 유기 용매를 이용하지 않는 고체 전해질의 성형체를 이용하는 것이며, 고체 전해질의 이상 발열의 우려가 없어, 높은 안전성을 구비하고 있다.In the above-mentioned situation, all-solid-state lithium secondary batteries that do not use organic solvents are attracting attention. The all-solid-state lithium secondary battery uses a molded body of a solid electrolyte that does not use an organic solvent instead of the conventional organic solvent-based electrolyte, and there is no risk of abnormal heat generation from the solid electrolyte, so it has high safety.

한편, 고체 전해질의 성형체는, 무르기 때문에 가공성이 부족하고, 고체 전해질의 박막화, 대면적화가 곤란하다. 이 때문에, 전지 제조 시의 고체 전해질의 취급성이 나쁘고, 또한 고체 전해질의 성형체가 두꺼워지는 점에서, 고체 전해질의 리튬 이온 전도성이 낮아져, 전지 성능이 저하되는 문제도 있다.On the other hand, the molded body of the solid electrolyte is brittle, so it lacks processability, and it is difficult to thin the solid electrolyte and increase the area. For this reason, the handling of the solid electrolyte during battery production is poor, and since the molded body of the solid electrolyte becomes thick, the lithium ion conductivity of the solid electrolyte is lowered and battery performance is reduced.

한편, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기술도 검토되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1, 2에는, 부직포 등의 다공성 기재로 이루어지는 기재의 공극에 고체 전해질을 충전함으로써, 리튬 이온 전도성과 강도를 겸비한 고체 전해질 시트로 하고, 이 고체 전해질 시트를 이용하여 전고체 이차전지를 구성하는 것이 제안되고 있다.Meanwhile, technologies to solve this problem are also being reviewed. For example, in Patent Documents 1 and 2, a solid electrolyte sheet that has both lithium ion conductivity and strength is created by filling the pores of a substrate made of a porous substrate such as non-woven fabric with a solid electrolyte, and this solid electrolyte sheet is used to form an all-solid electrolyte sheet. It is proposed to construct a secondary battery.

이 중, 특허 문헌 1에 있어서는, 다공성 기재의 공극에 고체 전해질을 고정함에 있어서, 다공성 기재의 골격부 표면에 부착시킨 점착제에, 고체 전해질을 부착시키는 방법을 채용하고 있다. 또한, 특허 문헌 2에 있어서는, 구체적인 실시 형태로서, 고체 전해질 시트의 전체 두께에 비하여 매우 얇은 부직포를 기재로서 사용한 예만이 나타나 있다.Among these, Patent Document 1 adopts a method of fixing the solid electrolyte to the pores of the porous substrate by attaching the solid electrolyte to an adhesive attached to the surface of the skeleton portion of the porous substrate. Additionally, in Patent Document 2, as a specific embodiment, only an example using a nonwoven fabric that is very thin compared to the total thickness of the solid electrolyte sheet as a substrate is shown.

일본공개특허 특개2015-153460호 공보(특허청구의 범위 등)Japanese Patent Laid-Open No. 2015-153460 (scope of patent claims, etc.) 일본공개특허 특개2016-139482호 공보(특허청구의 범위, 실시예 등)Japanese Patent Laid-Open No. 2016-139482 (scope of patent claims, examples, etc.)

특허 문헌 1, 2에 기재된 기술은, 고체 전해질만으로 구성한 시트에 비해, 어느 정도의 강도를 높이는 것을 가능하게 하고 있지만, 전고체 리튬 이차전지용의 고체 전해질 시트에 요구되고 있는 형상 보지성을 충족시키기 위해서는, 아직 개선의 여지가 있다.The technology described in Patent Documents 1 and 2 makes it possible to increase the strength to a certain extent compared to sheets composed only of solid electrolytes, but in order to satisfy the shape retention required for solid electrolyte sheets for all-solid-state lithium secondary batteries, , there is still room for improvement.

본 발명은, 상기 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 형상 보지성이 우수하고, 대면적화가 가능한 고체 전해질 시트와, 상기 고체 전해질 시트를 가지며, 방전 특성이 우수한 전고체 리튬 이차전지를 제공하는 것에 있다.The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a solid electrolyte sheet that is excellent in shape retention and can be expanded into a large area, and an all-solid lithium secondary battery having the solid electrolyte sheet and having excellent discharge characteristics. It's in doing.

본 발명의 고체 전해질 시트는, 절연성 다공질 기재를 지지체로 하고, 상기 절연성 다공질 기재는 섬유상물(纖維狀物)로 구성되어 있으며, 상기 절연성 다공질 기재의 내부에는 고체 전해질 입자가 충전되어 있고, 또한, 상기 고체 전해질 입자끼리를 결착하는 바인더를 함유하고 있으며, 상기 절연성 다공질 기재의 두께가, 상기 고체 전해질 시트의 두께의 70% 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.The solid electrolyte sheet of the present invention uses an insulating porous substrate as a support, the insulating porous substrate is composed of a fibrous material, and the inside of the insulating porous substrate is filled with solid electrolyte particles, It contains a binder that binds the solid electrolyte particles together, and the thickness of the insulating porous substrate is 70% or more of the thickness of the solid electrolyte sheet.

또한, 본 발명의 전고체 리튬 이차전지는, 정극과, 부극과, 상기 정극과 상기 부극과의 사이에 삽입된 본 발명의 고체 전해질 시트를 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.Additionally, the all-solid lithium secondary battery of the present invention is characterized by having a positive electrode, a negative electrode, and the solid electrolyte sheet of the present invention inserted between the positive electrode and the negative electrode.

본 발명에 의하면, 형상 보지성이 우수하고, 대면적화가 가능한 고체 전해질 시트와, 상기 고체 전해질 시트를 가지며, 방전 특성이 우수한 전고체 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a solid electrolyte sheet that is excellent in shape retention and can be expanded into a large area, and an all-solid-state lithium secondary battery that has the solid electrolyte sheet and has excellent discharge characteristics.

도 1은 본 발명의 고체 전해질 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 전고체 리튬 이차전지의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
1 is a plan view schematically showing an example of a solid electrolyte sheet of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an all-solid lithium secondary battery of the present invention.

본 발명의 고체 전해질 시트는, 섬유상물로 구성된 절연성 다공질 기재를 지지체로서 가지고 있으며, 그 내부(즉, 절연성 다공질 기재의 공공(空孔) 내)에 고체 전해질 입자가 충전되어 있으며, 또한, 상기 고체 전해질 입자끼리를 결착하는 바인더를 함유하고 있고, 상기 절연성 다공질 기재의 두께가, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 70% 이상의 비율을 가지는 것이다.The solid electrolyte sheet of the present invention has an insulating porous substrate made of fibrous material as a support, and its interior (i.e., the pores of the insulating porous substrate) is filled with solid electrolyte particles, and the solid electrolyte sheet is It contains a binder that binds electrolyte particles together, and the thickness of the insulating porous substrate has a ratio of 70% or more of the entire thickness of the solid electrolyte sheet.

본 발명의 고체 전해질 시트에서는, 지지체가 되는 절연성 다공질 기재의 두께를, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 70% 이상으로 하고, 또한 고체 전해질 입자와 함께 함유시키는 바인더가 고체 전해질 입자끼리를 결착함으로써, 절연성 다공질 기재 중에 고체 전해질 입자를 양호하게 보지(保持)하는 것이 가능하며, 시트 자체의 강도가 높아져, 고체 전해질의 가루 떨어짐이나 균열에 의한 이온 전도성의 저하를 방지할 수 있어, 형상 보지성이 향상되어 대면적화가 가능해진다. 보다 구체적으로는, 상기 고체 전해질 시트의 면적을 1cm2 이상으로 할 수 있다.In the solid electrolyte sheet of the present invention, the thickness of the insulating porous substrate serving as a support is 70% or more of the entire thickness of the solid electrolyte sheet, and the binder contained together with the solid electrolyte particles binds the solid electrolyte particles to each other, thereby providing insulation. It is possible to hold solid electrolyte particles well in a porous substrate, the strength of the sheet itself is increased, a decrease in ion conductivity due to flaking or cracking of the solid electrolyte can be prevented, and shape retention is improved. Larger areas become possible. More specifically, the area of the solid electrolyte sheet may be 1 cm 2 or more.

또한, 본 발명의 고체 전해질 시트를 이용하여 전고체 리튬 이차전지를 구성함으로써, 고용량·고에너지 밀도에서 방전 특성이 우수한 전고체 리튬 이차전지를 제공할 수 있다.In addition, by constructing an all-solid lithium secondary battery using the solid electrolyte sheet of the present invention, an all-solid lithium secondary battery with excellent discharge characteristics at high capacity and high energy density can be provided.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention will be described in detail.

<고체 전해질 시트><Solid electrolyte sheet>

도 1에 고체 전해질 시트의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도를 나타낸다. 도 1에 나타내는 고체 전해질 시트(10)는, 절연성 다공질 기재(11)와, 절연성 다공질 기재(11)를 구성하는 섬유상물끼리의 간극(공공)에 충전된 고체 전해질 입자(12)와 바인더(13)를 가지고 있다. 그리고, 바인더(13)에 의해, 고체 전해질 입자(12)끼리가 결착되어 고정되어 있다.Figure 1 shows a plan view schematically showing an example of a solid electrolyte sheet. The solid electrolyte sheet 10 shown in FIG. 1 includes an insulating porous substrate 11, solid electrolyte particles 12 and a binder 13 filled in the gaps (pores) between the fibrous materials constituting the insulating porous substrate 11. ) has. Then, the solid electrolyte particles 12 are bound and fixed to each other by the binder 13.

절연성 다공질 기재의 두께는, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 70% 이상, 바람직하게는 75% 이상을 차지하고 있다. 즉, 고체 전해질 시트에 있어서는, 절연성 다공질 기재의 두께가 상기 값을 충족시키는 범위 내이면, 바인더에 의해 층상(層狀)으로 고정된 고체 전해질 입자나, 시트상으로 성형된 고체 전해질의 층이, 절연성 다공질 기재의 상면이나 하면을 넘어(절연성 다공질 기재에 의해 보지되지 않는 상태에서) 존재하고 있어도 된다. 또한, 절연성 다공질 기재의 두께는, 고체 전해질 시트의 전체의 두께와 동일해도 된다(즉, 절연성 다공질 기재의 두께의 비율의 적절 상한값은, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 100%이다).The thickness of the insulating porous substrate accounts for 70% or more, preferably 75% or more, of the entire thickness of the solid electrolyte sheet. That is, in the solid electrolyte sheet, if the thickness of the insulating porous substrate is within the range that satisfies the above value, the solid electrolyte particles fixed in a layer by a binder or the layer of the solid electrolyte formed in a sheet shape, It may exist beyond the upper or lower surface of the insulating porous substrate (in a state not held by the insulating porous substrate). Additionally, the thickness of the insulating porous substrate may be the same as the overall thickness of the solid electrolyte sheet (that is, the appropriate upper limit of the ratio of the thickness of the insulating porous substrate is 100% of the entire thickness of the solid electrolyte sheet).

이와 같이, 본 발명의 고체 전해질 시트에 있어서는, 절연성 다공질 기재의 두께가, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 많은 부분을 차지하고, 또한 고체 전해질 입자와 함께 존재하고 있는 바인더에 의해 고체 전해질 입자끼리가 결착되어 고정되어 있다. 이 때문에, 고체 전해질 시트의 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 고체 전해질 시트를 대면적화해도 고체 전해질 입자가 파손되는 경우는 없고, 또한, 절연성 다공질 기재로부터 고체 전해질 입자가 탈락되는 것도 방지할 수 있다. 또한, 고체 전해질 시트를 정극과 부극과의 사이에 배치함으로써, 정극과 부극과의 사이의 리튬 이온 전도성을 보지하면서, 정극과 부극과의 단락을 방지할 수 있다.In this way, in the solid electrolyte sheet of the present invention, the thickness of the insulating porous substrate occupies a large portion of the entire thickness of the solid electrolyte sheet, and the solid electrolyte particles are bound together by the binder present with the solid electrolyte particles. It is fixed. For this reason, the mechanical strength of the solid electrolyte sheet can be improved, the solid electrolyte particles are not damaged even if the area of the solid electrolyte sheet is increased, and it is also possible to prevent the solid electrolyte particles from falling off from the insulating porous substrate. . Additionally, by disposing the solid electrolyte sheet between the positive electrode and the negative electrode, short circuit between the positive electrode and the negative electrode can be prevented while maintaining lithium ion conductivity between the positive electrode and the negative electrode.

고체 전해질 시트에 사용 가능한 고체 전해질 입자를 구성하는 고체 전해질로서는, 리튬 이온 전도성을 가지고 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 황화물계 고체 전해질, 수소화물계 고체 전해질, 산화물계 고체 전해질 등을 사용할 수 있다.The solid electrolyte constituting the solid electrolyte particles that can be used in the solid electrolyte sheet is not particularly limited as long as it has lithium ion conductivity. For example, sulfide-based solid electrolyte, hydride-based solid electrolyte, oxide-based solid electrolyte, etc. can be used. .

황화물계 고체 전해질로서는, 예를 들면, Li2S-P2S5, Li2S-SiS2, Li2S-P2S5-GeS2, Li2S-B2S3계 유리 등을 들 수 있는 것 외, 최근, 리튬 이온 전도성이 높은 것으로서 주목되고 있는 Li10GeP2S12(LGPS계)나 Li6PS5Cl(아기로다이트계)도 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 특히 리튬 이온 전도성이 높고, 화학적으로 안정성이 높은 아기로다이트계 재료가 바람직하게 이용된다.Examples of the sulfide-based solid electrolyte include Li 2 SP 2 S 5 , Li 2 S-SiS 2 , Li 2 SP 2 S 5 -GeS 2 , and Li 2 SB 2 S 3- based glass. Recently, Li 10 GeP 2 S 12 (LGPS-based) and Li 6 PS 5 Cl (agyrodite-based), which have attracted attention as having high lithium ion conductivity, can also be used. Among these, agrodite-based materials with particularly high lithium ion conductivity and high chemical stability are preferably used.

수소화물계 고체 전해질로서는, 예를 들면, LiBH4, LiBH4와 하기의 알칼리 금속 화합물과의 고용체(예를 들면, LiBH4와 알칼리 금속 화합물과의 몰비가 1:1~20:1인 것) 등을 들 수 있다. 상기 고용체에 있어서의 알칼리 금속 화합물로서는, 할로겐화 리튬(LiI, LiBr, LiF, LiCl 등), 할로겐화 루비듐(RbI, RbBr, RbiF, RbCl 등), 할로겐화 세슘(CsI, CsBr, CsF, CsCl 등), 리튬아미드, 루비듐아미드 및 세슘아미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.Examples of hydride-based solid electrolytes include LiBH 4 , solid solutions of LiBH 4 and the following alkali metal compounds (for example, those with a molar ratio of LiBH 4 to alkali metal compounds of 1:1 to 20:1), etc. can be mentioned. Examples of alkali metal compounds in the solid solution include lithium halide (LiI, LiBr, LiF, LiCl, etc.), rubidium halide (RbI, RbBr, RbiF, RbCl, etc.), cesium halide (CsI, CsBr, CsF, CsCl, etc.), lithium At least one type selected from the group consisting of amides, rubidium amides, and cesium amides can be mentioned.

산화물계 고체 전해질로서는, 예를 들면, Li7La3Zr2O12, LiTi(PO4)3, LiGe(PO4)3, LiLaTiO3 등을 들 수 있다.Examples of the oxide-based solid electrolyte include Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , LiTi(PO 4 ) 3 , LiGe(PO 4 ) 3 , and LiLaTiO 3 .

상기 예시의 고체 전해질 중에서도, 리튬 이온 전도성이 높은 황화물계 고체 전해질을 이용하는 것이 보다 바람직하다.Among the solid electrolytes in the examples above, it is more preferable to use a sulfide-based solid electrolyte with high lithium ion conductivity.

고체 전해질 입자는, 1종을 단독으로 이용할 수 있지만, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 상기 예시의 고체 전해질의 입자를 2종 이상 병용하는 경우에는, 각각의 고체 전해질 입자를 혼합해도 되고, 고체 전해질 시트의 두께 방향으로, 각각의 고체 전해질 입자가 상이한 영역을 층상으로 형성하도록 존재시켜도 된다.Solid electrolyte particles can be used individually, but two or more types can also be used in combination. In addition, when two or more types of solid electrolyte particles of the above example are used in combination, the individual solid electrolyte particles may be mixed, and each solid electrolyte particle exists so as to form a different region in a layered manner in the thickness direction of the solid electrolyte sheet. You can do it.

고체 전해질 입자의 사이즈로서는, 절연성 다공질 기재의 공공 내로의 충전성을 보다 높여, 양호한 리튬 이온 전도성을 확보하는 관점에서, 평균 입자경이, 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 단, 고체 전해질 입자의 사이즈가 지나치게 작으면, 취급성이 저하되거나, 보다 많은 양의 바인더가 필요해져 저항값이 증대하거나 할 우려가 있다. 따라서, 고체 전해질 입자의 평균 입자경은, 0.3㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다.As for the size of the solid electrolyte particles, the average particle diameter is preferably 5 μm or less, and more preferably 2 μm or less, from the viewpoint of further increasing the filling ability into the pores of the insulating porous substrate and ensuring good lithium ion conductivity. However, if the size of the solid electrolyte particles is too small, there is a risk that handleability may deteriorate or a larger amount of binder will be required, leading to an increase in resistance value. Therefore, the average particle diameter of the solid electrolyte particles is preferably 0.3 μm or more, and more preferably 0.5 μm or more.

본 명세서에서 말하는 고체 전해질 입자나, 그 밖의 입자(정극 활물질 입자, 부극 활물질 입자 등)의 평균 입자경은, 예를 들면, 레이저 산란 입도 분포계(예를 들면, HORIBA사제 「LA-920」)를 이용하고, 이들의 입자를 용해하거나 팽윤시키거나 하지 않는 매체에, 입자를 분산시켜 측정한 수평균 입자경이다.The average particle diameter of the solid electrolyte particles and other particles (positive electrode active material particles, negative electrode active material particles, etc.) referred to in this specification can be measured, for example, using a laser scattering particle size distribution meter (e.g., “LA-920” manufactured by HORIBA). This is the number average particle diameter measured by dispersing the particles in a medium that does not dissolve or swell the particles.

절연성 다공질 기재는, 섬유상물로 구성된 것이며, 예를 들면, 직포, 부직포, 메시 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 직포나 부직포가 바람직하다.The insulating porous substrate is composed of a fibrous material, and examples include woven fabric, non-woven fabric, and mesh. Among these, woven fabric and non-woven fabric are preferable.

절연성 다공질 기재를 구성하는 섬유상물의 섬유 직경은, 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한, 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다.The fiber diameter of the fibrous material constituting the insulating porous substrate is preferably 5 μm or less, and more preferably 0.5 μm or more.

섬유상물의 재질로서는, 리튬 금속과 반응하지 않으며, 절연성을 가지고 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀; 폴리스티렌; 아라미드; 폴리아미드이미드; 폴리이미드; 나일론; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스테르; 폴리아릴레이트; 셀룰로오스나 셀룰로오스 변성체; 등의 수지를 이용할 수 있다. 또한, 유리, 알루미나, 실리카, 지르코니아 등의 무기 재료여도 된다.The material of the fibrous material is not particularly limited as long as it does not react with lithium metal and has insulating properties, and examples include polyolefins such as polypropylene and polyethylene; polystyrene; aramid; polyamideimide; polyimide; nylon; Polyester such as polyethylene terephthalate (PET); polyarylate; Cellulose or modified cellulose; Resins such as these can be used. Additionally, inorganic materials such as glass, alumina, silica, and zirconia may be used.

절연성 다공질 기재의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 10㎛ 이상 100㎛ 이하로 할 수 있으며, 절연성 다공질 기재의 기계적 강도의 확보와 기재의 전기 저항의 증가 방지와의 밸런스를 도모하는 관점에서는, 20㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.The thickness of the insulating porous substrate is not particularly limited, and can be, for example, 10 ㎛ or more and 100 ㎛ or less. From the viewpoint of ensuring a balance between securing the mechanical strength of the insulating porous substrate and preventing an increase in the electrical resistance of the substrate, , it is preferable that it is 20㎛ or more and 50㎛ or less.

또한, 절연성 다공질 기재의 평량은, 리튬 이온 전도성을 양호하게 확보 가능한 만큼의 양의 고체 전해질 입자를 충분히 보지할 수 있도록, 10g/m2 이하인 것이 바람직하고, 8g/m2 이하인 것이 보다 바람직하며, 또한, 충분한 강도를 확보하는 관점에서, 3g/m2 이상인 것이 바람직하고, 4g/m2 이상인 것이 보다 바람직하다.In addition, the basis weight of the insulating porous substrate is preferably 10 g/m 2 or less, more preferably 8 g/m 2 or less, so as to sufficiently retain an amount of solid electrolyte particles sufficient to ensure good lithium ion conductivity. Additionally, from the viewpoint of ensuring sufficient strength, it is preferably 3 g/m 2 or more, and more preferably 4 g/m 2 or more.

고체 전해질 시트의 바인더는, 고체 전해질과 반응하지 않는 것이 바람직하고, 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴 수지 및 불소 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 수지가 바람직하게 이용된다.The binder of the solid electrolyte sheet preferably does not react with the solid electrolyte, and at least one type of resin selected from the group consisting of butyl rubber, chloroprene rubber, acrylic resin, and fluororesin is preferably used.

고체 전해질 시트에 있어서의 절연성 다공질 기재의 비율(공공 부분을 제외한 실제 체적의 비율)은, 양호한 리튬 이온 전도성을 확보하는 관점에서, 30체적% 이하인 것이 바람직하고, 25체적% 이하인 것이 보다 바람직하다. 단, 고체 전해질 시트에 있어서의 절연성 다공질 기재의 비율이 지나치게 작으면, 고체 전해질 시트의 형상 보지성의 향상 효과가 작아질 우려가 있다. 따라서, 고체 전해질 시트의 강도를 보다 높이는 관점에서는, 고체 전해질 시트에 있어서의 절연성 다공질 기재의 비율은, 5체적% 이상인 것이 바람직하고, 10체적% 이상인 것이 보다 바람직하다.From the viewpoint of ensuring good lithium ion conductivity, the ratio of the insulating porous substrate in the solid electrolyte sheet (the ratio of the actual volume excluding the pores) is preferably 30 volume% or less, and more preferably 25 volume% or less. However, if the ratio of the insulating porous substrate in the solid electrolyte sheet is too small, the effect of improving the shape retention of the solid electrolyte sheet may be reduced. Therefore, from the viewpoint of further increasing the strength of the solid electrolyte sheet, the proportion of the insulating porous substrate in the solid electrolyte sheet is preferably 5 volume% or more, and more preferably 10 volume% or more.

또한, 고체 전해질 시트에 있어서의 바인더의 함유량은, 고체 전해질 시트의 형상 보지성을 보다 높이는 관점에서, 고체 전해질 입자와 바인더와의 총량 중, 0.5질량% 이상인 것이 바람직하고, 1질량% 이상인 것이 바람직하며, 또한, 바인더의 양을 어느 정도 제한하여, 리튬 이온 전도성의 저하를 억제하는 관점에서는, 5질량% 이하인 것이 바람직하고, 3질량% 이하인 것이 바람직하다.In addition, the content of the binder in the solid electrolyte sheet is preferably 0.5% by mass or more, and preferably 1% by mass or more, based on the total amount of the solid electrolyte particles and the binder, from the viewpoint of further improving the shape retention of the solid electrolyte sheet. In addition, from the viewpoint of limiting the amount of binder to some extent and suppressing a decrease in lithium ion conductivity, it is preferably 5% by mass or less, and preferably 3% by mass or less.

고체 전해질 시트의 두께는, 고체 전해질 시트를 이용하는 전지의 정극-부극간 거리를 적정하게 하여, 단락의 발생이나 저항 증대를 억제하는 관점에서, 5㎛ 이상인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상인 것이 보다 바람직하며, 또한, 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 30㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The thickness of the solid electrolyte sheet is preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more, from the viewpoint of suppressing the occurrence of short circuits or increase in resistance by ensuring an appropriate distance between the positive electrode and negative electrode of a battery using the solid electrolyte sheet. , Moreover, it is preferable that it is 50 micrometers or less, and it is more preferable that it is 30 micrometers or less.

지금까지 설명해 온 구성으로 함으로써, 후기의 실시예에서 채용하고 있는 방법으로 측정되는 고체 전해질 시트의 인장 강도를, 4N/cm 이상으로 할 수 있다.By using the configuration described so far, the tensile strength of the solid electrolyte sheet measured by the method employed in the later examples can be 4 N/cm or more.

고체 전해질 시트의 제조 방법에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 고체 전해질 입자를 바인더와 함께 용매에 분산시켜 슬러리 등으로 하고, 이것을 습식으로 절연성 다공질 기재의 공공에 충전하는 공정을 구비하는 방법으로 제조하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 고체 전해질 시트의 강도가 향상되어, 대면적의 고체 전해질 시트의 제조가 용이해진다.There are no particular restrictions on the manufacturing method of the solid electrolyte sheet, but it is preferable to produce it by dispersing the solid electrolyte particles in a solvent together with a binder to make a slurry, etc., and including the step of filling the pores of the insulating porous substrate in a wet manner. do. Accordingly, the strength of the solid electrolyte sheet is improved, making it easier to manufacture a large-area solid electrolyte sheet.

고체 전해질 입자 및 바인더를 포함하는 슬러리를 절연성 다공질 기재의 공공에 충전할 때의 충전 방법으로서는, 스크린 인쇄법, 독터 블레이드법, 침지법 등의 도공법을 채용할 수 있다.As a filling method for filling the pores of the insulating porous substrate with a slurry containing solid electrolyte particles and a binder, a coating method such as a screen printing method, a doctor blade method, or a dipping method can be employed.

상기 슬러리는, 고체 전해질 입자 및 바인더를 용매에 투입하고, 혼합하여 조제한다. 슬러리의 용매는, 고체 전해질을 열화시키기 어려운 것을 선택하는 것이 바람직하다. 특히, 황화물계 고체 전해질이나 수소화물계 고체 전해질은, 미소량의 수분에 의해 화학 반응을 일으키기 때문에, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 데칼린, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소 용매로 대표되는 비극성 비프로톤성 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 함유 수분량을 0.001질량%(10ppm) 이하로 한 초탈수 용매를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 미츠이·듀폰플로로케미컬사제(製)의 「바토렐(등록 상표)」, 니폰제온사제의 「제오로라(등록 상표)」, 스미토모 3M사제의 「노벡(등록 상표)」 등의 불소계 용매, 및, 디클로로메탄, 디에틸에테르 등의 비수계 유기 용매를 사용할 수도 있다.The slurry is prepared by adding solid electrolyte particles and a binder to a solvent and mixing them. It is desirable to select a solvent for the slurry that is less likely to deteriorate the solid electrolyte. In particular, sulfide-based solid electrolytes and hydride-based solid electrolytes cause chemical reactions due to a small amount of moisture, so non-polar aprotic solvents such as hydrocarbon solvents such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, decalin, toluene, and xylene are used. It is preferable to use a solvent. In particular, it is more preferable to use a super-dehydrating solvent with a moisture content of 0.001% by mass (10ppm) or less. In addition, fluorine-based solvents such as “Vatorell (registered trademark)” manufactured by Mitsui-DuPont Fluorochemicals, “Zeolara (registered trademark)” manufactured by Nippon Zeon, and “Novec (registered trademark)” manufactured by Sumitomo 3M. , and non-aqueous organic solvents such as dichloromethane and diethyl ether can also be used.

상기한 바와 같이 절연성 다공질 기재의 공공에 슬러리를 충전한 후에는, 건조에 의해 슬러리의 용매를 제거하고, 필요에 따라 가압 성형을 행함으로써, 고체 전해질 시트를 얻을 수 있다.After filling the pores of the insulating porous substrate with the slurry as described above, the solvent of the slurry is removed by drying and, if necessary, pressure molding is performed to obtain a solid electrolyte sheet.

또한, 상기한 바와 같이, 고체 전해질 시트의 제조 방법은, 상기 습식법에 제한되지 않고, 예를 들면, 절연성 다공질 기재의 공공에, 고체 전해질 입자와 바인더 입자와의 혼합물을 건식으로 충전하고, 그 후에 가압 성형을 행하는 방법으로 고체 전해질 시트를 제조해도 된다.In addition, as described above, the method for producing a solid electrolyte sheet is not limited to the wet method. For example, the pores of an insulating porous substrate are filled with a mixture of solid electrolyte particles and binder particles in a dry manner, and then The solid electrolyte sheet may be manufactured by pressure molding.

또한, 고체 전해질과 바인더와의 혼합물을 성형하여 얻어지는 시트를, 절연성 다공질 기재의 공공에 고체 전해질 입자 및 바인더를 충전한 시트의 편면 또는 양면에 첩부(貼付)하여, 고체 전해질 시트로 해도 된다. 이 경우, 고체 전해질과 바인더와의 혼합물을 성형하여 얻어지는 시트에 있어서는, 고체 전해질로서, 비교적 유연성이 높은 황화물계 고체 전해질을 사용하는 것이 바람직하다.Additionally, a sheet obtained by molding a mixture of a solid electrolyte and a binder may be affixed to one or both sides of a sheet in which the pores of an insulating porous substrate are filled with solid electrolyte particles and a binder to form a solid electrolyte sheet. In this case, in the sheet obtained by molding a mixture of a solid electrolyte and a binder, it is preferable to use a sulfide-based solid electrolyte with relatively high flexibility as the solid electrolyte.

<전고체 리튬 이차전지><All-solid-state lithium secondary battery>

본 발명의 전고체 리튬 이차전지(이하, 단순히 「전지」라고 하는 경우가 있음)는, 정극과 부극을 가지고, 또한, 정극과 부극과의 사이에 삽입된 본 발명의 고체 전해질 시트를 가지는 것이다.The all-solid-state lithium secondary battery (hereinafter sometimes simply referred to as “battery”) of the present invention has a positive electrode and a negative electrode, and also has the solid electrolyte sheet of the present invention inserted between the positive electrode and the negative electrode.

본 발명의 전고체 리튬 이차전지의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도를 도 2에 나타낸다. 도 2에 나타내는 전지(1)는, 외장캔(40)과, 밀봉캔(50)과, 이들의 사이에 개재하는 수지제의 개스킷(60)으로 형성된 외장체 내에, 정극(20), 부극(30), 및 정극(20)과 부극(30)과의 사이에 삽입된 고체 전해질 시트(10)가 봉입되어 있다.A cross-sectional view schematically showing an example of the all-solid-state lithium secondary battery of the present invention is shown in Figure 2. The battery 1 shown in FIG. 2 has a positive electrode 20 and a negative electrode ( 30), and a solid electrolyte sheet 10 inserted between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 is enclosed.

밀봉캔(50)은, 외장캔(40)의 개구부에 개스킷(60)을 개재하여 감합(嵌合)되어 있으며, 외장캔(40)의 개구 단부가 내방으로 클램프되며, 이에 따라 개스킷(60)이 밀봉캔(50)에 맞닿음으로써, 외장캔(40)의 개구부가 밀봉되어 소자 내부가 밀폐 구조로 되어 있다.The sealed can 50 is fitted to the opening of the external can 40 via a gasket 60, and the open end of the external can 40 is clamped inward, thereby sealing the gasket 60. By coming into contact with the sealed can 50, the opening of the external can 40 is sealed and the inside of the element has a sealed structure.

외장캔 및 밀봉캔에는 스테인리스강제의 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 개스킷의 소재에는, 폴리프로필렌, 나일론 등을 사용할 수 있는 것 외에, 전지의 용도와의 관계에서 내열성이 요구되는 경우에는, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체(PFA) 등의 불소 수지, 폴리페닐렌에테르(PEE), 폴리술폰(PSF), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 융점이 240℃를 초과하는 내열 수지를 사용할 수도 있다. 또한, 전지가 내열성이 요구되는 용도에 적용되는 경우, 그 밀봉구에는, 글래스 허메틱시일을 이용할 수도 있다.External cans and sealed cans can be made of stainless steel. In addition, polypropylene, nylon, etc. can be used as the gasket material, and in cases where heat resistance is required in relation to the use of the battery, tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA), etc. Melting points of fluororesin, polyphenylene ether (PEE), polysulfone (PSF), polyarylate (PAR), polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), etc. Heat-resistant resin exceeding 240°C can also be used. Additionally, when the battery is applied to applications requiring heat resistance, a glass hermetic seal may be used as the seal.

이어서, 전고체 리튬 이차전지의, 고체 전해질 시트 이외의 구성 요소에 대하여 설명한다.Next, components of the all-solid-state lithium secondary battery other than the solid electrolyte sheet will be explained.

(정극)(positive electrode)

전고체 리튬 이차전지의 정극으로서는, 종래부터 알려져 있는 리튬 이온 이차전지에 이용되고 있는 정극, 즉, Li 이온을 흡장·방출 가능한 활물질을 함유하는 정극이면 특별히 제한은 없다.The positive electrode of the all-solid-state lithium secondary battery is not particularly limited as long as it is a positive electrode used in conventionally known lithium ion secondary batteries, that is, a positive electrode containing an active material capable of storing and releasing Li ions.

정극 활물질로서는, LiMxMn2-xO4(단, M은, Li, B, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Al, Sn, Sb, In, Nb, Mo, W, Y, Ru 및 Rh로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이며, 0.01≤x≤0.5)로 나타나는 스피넬형 리튬 망간 복합 산화물, LixMn(1-y-x)NiyMzO(2-k)Fl(단, M은, Co, Mg, Al, B, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Zr, Mo, Sn, Ca, Sr 및 W로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이며, 0.8≤x≤1.2, 0<y<0.5, 0≤z≤0.5, k+l<1, -0.1≤k≤0.2, 0≤l≤0.1)로 나타나는 층상 화합물, LiCo1-xMxO2(단, M은, Al, Mg, Ti, Zr, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Nb, Mo, Sn, Sb 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이며, 0≤x≤0.5)로 나타나는 리튬 코발트 복합 산화물, LiNi1-xMxO2(단, M은, Al, Mg, Ti, Zr, Fe, Co, Cu, Zn, Ga, Ge, Nb, Mo, Sn, Sb 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이며, 0≤x≤0.5)로 나타나는 리튬 니켈 복합 산화물, LiM1-xNxPO4(단, M은, Fe, Mn 및 Co로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이며, N은, Al, Mg, Ti, Zr, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Nb, Mo, Sn, Sb 및 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소이며, 0≤x≤0.5)로 나타나는 올리빈형 복합 산화물, Li4Ti5O12로 나타나는 리튬 티탄 복합 산화물 등을 들 수 있고, 이들 중의 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.As the positive electrode active material, LiM x Mn 2-x O 4 (where M is Li, B, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Al, Sn, Sb, Spinel - type lithium manganese composite oxide, Li y M z O (2-k) F l (provided that M is made of Co, Mg, Al, B, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Zr, Mo, Sn, Ca, Sr and W It is at least one element selected from the group, and is expressed as 0.8≤x≤1.2, 0<y<0.5, 0≤z≤0.5, k+l<1, -0.1≤k≤0.2, 0≤l≤0.1) Layered compound, LiCo 1-x M x O 2 (where M is selected from the group consisting of Al, Mg, Ti, Zr, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Nb, Mo, Sn, Sb and Ba At least one element selected, lithium cobalt composite oxide expressed as 0≤x≤0.5, LiNi 1-x M x O 2 (where M is Al, Mg, Ti, Zr, Fe, Co, Cu, Lithium nickel composite oxide, LiM 1 - x N However, M is at least one element selected from the group consisting of Fe, Mn, and Co, and N is Al, Mg, Ti, Zr, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Nb, Mo, Sn, It is at least one element selected from the group consisting of Sb and Ba, and includes olivine-type composite oxides expressed as 0≤x≤0.5), lithium titanium composite oxides represented as Li 4 Ti 5 O 12 , and one of these. Only one type may be used, or two or more types may be used together.

정극에는, 상기 예시의 정극 활물질과, 도전 조제나 바인더를 함유하는 정극 합제층을, 집전체의 편면 또는 양면에 형성한 구조의 것을 사용할 수 있다.The positive electrode can be used as a structure in which a positive electrode mixture layer containing the positive electrode active material of the above example and a conductive additive or binder is formed on one side or both sides of a current collector.

정극의 바인더로서는, 예를 들면, 폴리불화비닐리덴(PVDF) 등의 불소 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 정극의 도전 조제로서는, 예를 들면, 카본 블랙 등의 탄소 재료 등을 사용할 수 있지만, 고체 전해질(예를 들면, 고체 전해질 시트의 고체 전해질 입자를 구성하는 것으로서 앞서 예시한 각종 고체 전해질)을 이용해도 된다.As a binder for the positive electrode, for example, a fluororesin such as polyvinylidene fluoride (PVDF) can be used. In addition, as a conductive additive for the positive electrode, carbon materials such as carbon black can be used, but solid electrolytes (for example, the various solid electrolytes previously exemplified as constituting the solid electrolyte particles of the solid electrolyte sheet) can be used. You may use it.

정극의 집전체로서는, 알루미늄 등의 금속의 박, 펀칭 메탈, 망, 익스팬드 메탈, 발포 메탈 등을 이용할 수 있다.As the current collector of the positive electrode, foil of metal such as aluminum, punching metal, net, expanded metal, foam metal, etc. can be used.

정극을 제조함에 있어서는, 예를 들면, 정극 활물질이나 도전 조제, 바인더 등을 크실렌 등의 용매에 분산시킨 정극 합제 함유 조성물(페이스트, 슬러리 등)을, 집전체에 도포하고, 건조한 후, 필요에 따라 캘린더 처리 등의 가압 성형을 하는 방법을 채용할 수 있다. 상기 용매로서는, 함유 수분량을 0.001질량%(10ppm) 이하로 한 초탈수 용매가 바람직하게 이용된다.In manufacturing a positive electrode, for example, a positive electrode mixture-containing composition (paste, slurry, etc.) in which the positive electrode active material, conductive additive, binder, etc. are dispersed in a solvent such as xylene is applied to the current collector, dried, and then added as necessary. Pressure molding methods such as calendering can be adopted. As the solvent, a super-dehydrating solvent with a moisture content of 0.001 mass% (10 ppm) or less is preferably used.

또한, 정극 집전체에 펀칭 메탈 등의 도전성 다공질 기재를 사용하는 경우에는, 예를 들면, 상기 정극합제 함유 조성물을, 도전성 다공질 기재의 공공 내에 충전하고, 건조한 후, 필요에 따라 캘린더 처리 등의 가압 성형을 하는 방법으로, 정극을 제조할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제조한 정극이면, 큰 강도를 확보할 수 있기 때문에, 보다 대면적의 고체 전해질 시트를 보지하는 것이 가능해진다.In addition, when using a conductive porous substrate such as a punching metal for the positive electrode current collector, for example, the composition containing the positive electrode mixture is filled into the pores of the conductive porous substrate, dried, and then subjected to pressurization, such as calendering, if necessary. The positive electrode can be manufactured by a molding method. If the positive electrode is manufactured in this way, high strength can be secured, making it possible to hold a larger-area solid electrolyte sheet.

또한, 상기 정극합제 함유 조성물이 아닌, 정극 활물질, 도전 조제 및 바인더 등을 함유하고, 용매를 함유하지 않는 정극합제를, 도전성 다공질 기재의 공공 내에 건식으로 충전하고, 필요에 따라 캘린더 처리 등의 가압 성형을 하는 방법으로, 정극을 제조해도 된다.In addition, a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a conductive additive, a binder, etc., and not a solvent, other than the composition containing the positive electrode mixture, is filled in the pores of the conductive porous substrate in a dry manner, and subjected to pressurization, such as calendering, if necessary. The positive electrode may be manufactured by a molding method.

(부극)(negative electrode)

전고체 리튬 이차전지의 부극으로서는, 종래부터 알려져 있는 리튬 이온 이차전지에 이용되고 있는 부극, 즉, Li 이온을 흡장·방출 가능한 활물질을 함유하는 부극이면 특별히 제한은 없다.The negative electrode of the all-solid-state lithium secondary battery is not particularly limited as long as it is a negative electrode used in conventionally known lithium ion secondary batteries, that is, a negative electrode containing an active material capable of storing and releasing Li ions.

부극 활물질로서는, 예를 들면, 흑연, 열분해 탄소류, 코크스류, 유리상 탄소류, 유기 고분자 화합물의 소성체, 메소카본 마이크로 비즈(MCMB), 탄소 섬유 등의 리튬을 흡장·방출 가능한 탄소계 재료의 1종 또는 2종 이상의 혼합물이 이용된다. 또한, Si, Sn, Ge, Bi, Sb, In 등의 원소를 포함하는 단체, 화합물 및 그 합금; 리튬 함유 질화물 또는 리튬 함유 산화물 등의 리튬 금속에 가까운 저전압으로 충방전할 수 있는 화합물; 리튬 금속; 리튬/알루미늄 합금;도, 부극 활물질로서 이용할 수 있다.Examples of negative electrode active materials include carbon-based materials that can absorb and release lithium, such as graphite, pyrolytic carbons, coke, glassy carbons, sintered bodies of organic polymer compounds, mesocarbon microbeads (MCMB), and carbon fiber. One type or a mixture of two or more types is used. In addition, simple substances, compounds, and alloys thereof containing elements such as Si, Sn, Ge, Bi, Sb, and In; Compounds that can be charged and discharged at a low voltage close to lithium metal, such as lithium-containing nitride or lithium-containing oxide; lithium metal; Lithium/aluminum alloy; can also be used as a negative electrode active material.

부극에는, 부극 활물질에 도전조제(카본 블랙 등의 탄소 재료, 고체 전해질 등)나 PVDF 등의 바인더 등을 적절히 첨가한 부극합제를, 집전체를 심재(芯材)로 하여 성형체(부극 합제층)로 마무리한 것, 또는 상기 각종 합금이나 리튬 금속의 박을 단독, 혹은 집전체 상에 부극제층으로서 적층한 것 등을 이용할 수 있다.For the negative electrode, a negative electrode mixture is formed by appropriately adding a conductive aid (carbon material such as carbon black, solid electrolyte, etc.) or a binder such as PVDF to the negative electrode active material, and the current collector is used as the core material to form a molded body (negative electrode mixture layer). Those finished with , or foils made of the various alloys or lithium metal mentioned above can be used either alone or laminated as a negative electrode layer on a current collector.

부극에 집전체를 이용하는 경우, 그 집전체로서는, 구리제나 니켈제의 박, 펀칭 메탈, 망, 익스팬드 메탈, 발포 메탈 등을 이용할 수 있다.When using a current collector for the negative electrode, copper or nickel foil, punching metal, net, expanded metal, foamed metal, etc. can be used as the current collector.

부극 합제층을 가지는 부극을 제조함에 있어서는, 예를 들면, 부극 활물질이나 바인더, 나아가서는 필요에 따라 사용하는 도전조제 등을 크실렌 등의 용매에 분산시킨 부극합제 함유 조성물(페이스트, 슬러리 등)을, 집전체에 도포하고, 건조한 후, 필요에 따라 캘린더 처리 등의 가압 성형을 하는 방법을 채용할 수 있다. 상기 용매로서는, 함유 수분량을 0.001질량%(10ppm) 이하로 한 초탈수 용매가 바람직하게 이용된다.In manufacturing a negative electrode having a negative electrode mixture layer, for example, a negative electrode mixture-containing composition (paste, slurry, etc.) in which the negative electrode active material, binder, and optionally conductive additives are dispersed in a solvent such as xylene, A method of applying it to a current collector, drying it, and then performing pressure molding, such as calendering, if necessary, can be adopted. As the solvent, a super-dehydrating solvent with a moisture content of 0.001 mass% (10 ppm) or less is preferably used.

또한, 부극 집전체에 펀칭 메탈 등의 도전성 다공질 기재를 사용하는 경우에는, 예를 들면, 상기 부극합제 함유 조성물을, 도전성 다공질 기재의 공공 내에 충전하고, 건조한 후, 필요에 따라 캘린더 처리 등의 가압 성형을 하는 방법으로, 부극을 제조할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제조한 부극이면, 큰 강도를 확보할 수 있기 때문에, 보다 대면적의 고체 전해질 시트를 보지하는 것이 가능해진다.In addition, when using a conductive porous substrate such as punching metal as the negative electrode current collector, for example, the composition containing the negative electrode mixture is filled into the pores of the conductive porous substrate, dried, and then subjected to pressurization such as calendering if necessary. A negative electrode can be manufactured by a molding method. A negative electrode manufactured in this way can secure great strength, making it possible to hold a larger-area solid electrolyte sheet.

또한, 상기 부극합제 함유 조성물이 아닌, 부극 활물질이나 바인더, 나아가서는 도전조제 등을 함유하고, 용매를 함유하지 않는 부극합제를, 도전성 다공질 기재의 공공 내에 건식으로 충전하고, 필요에 따라 캘린더 처리 등의 가압 성형을 하는 방법으로, 부극을 제조해도 된다.In addition, a negative electrode mixture containing a negative electrode active material, a binder, and a conductive additive, and not the composition containing the negative electrode mixture, and not containing a solvent, is filled in the pores of the conductive porous substrate in a dry manner, and, if necessary, subjected to calendar treatment, etc. The negative electrode may be manufactured by the method of pressure molding.

(전극체)(electrode body)

정극과 부극은, 본 발명의 고체 전해질 시트를 개재하여 적층한 적층 전극체나, 또한 이 적층 전극체를 권회한 권회 전극체의 형태로, 전지에 이용할 수 있다.The positive electrode and the negative electrode can be used in a battery in the form of a laminated electrode body laminated with the solid electrolyte sheet of the present invention interposed, or a wound electrode body obtained by winding this laminated electrode body.

또한, 전극체를 형성함에 있어서는, 정극과 부극과 고체 전해질 시트를 적층한 상태로 가압 성형하는 것이, 전극체의 기계적 강도를 높이는 관점에서 바람직하다.In addition, when forming the electrode body, it is preferable to press mold the positive electrode, the negative electrode, and the solid electrolyte sheet in a laminated state from the viewpoint of increasing the mechanical strength of the electrode body.

(전지의 형태)(shape of battery)

전고체 리튬 이차전지의 형태는, 도 2에 나타내는 바와 같은, 외장캔과 밀봉캔과 개스킷으로 구성된 외장체를 가지는 것, 즉, 일반적으로 코인형 전지나 버튼형 전지라고 불리는 형태의 것에 한정되지 않고, 예를 들면, 수지 필름이나 금속-수지 라미네이트 필름으로 구성된 외장체를 가지는 것이나, 금속제로 바닥이 있는 통형(원통형이나 각통형)의 외장캔과, 그 개구부를 밀봉하는 밀봉 구조를 가지는 외장체를 가지는 것이어도 된다.The form of the all-solid-state lithium secondary battery is not limited to those having an external body composed of an external can, a sealed can, and a gasket as shown in FIG. 2, that is, those generally called coin-type batteries or button-type batteries, for example. For example, it may have an exterior body made of a resin film or a metal-resin laminate film, or it may have a cylindrical (cylindrical or rectangular) exterior can with a metal bottom and an exterior body having a sealing structure that seals the opening. It's okay.

실시예Example

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 상세하게 서술한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the following examples do not limit the present invention.

실시예 1Example 1

용매로서 크실렌(「초탈수」그레이드)을 이용하여, 평균 입자경 1㎛의 황화물계 고체 전해질(Li6PS5Cl)과, 아크릴 수지 바인더와, 분산제를, 질량비로 100:3:1의 비율로 하고, 또한 고형분비가 40%가 되도록 혼합하여, 씽키믹서로 10분간 교반하여 균일한 슬러리를 조제했다. 이 슬러리 중에, 두께: 40㎛이며 평량: 8g/m2의 PET제 부직포(히로세제지사제 「05TH-8」)를 통과시키고, 그 후에 끌어 올림으로써, PET 부직포에 슬러리를 도포한 후, 120℃에서 1시간의 진공 건조를 행하여, 두께: 50㎛의 고체 전해질 시트를 얻었다. 상기 부직포의 두께는, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 80%였다. 또한, 고체 전해질 시트에 있어서의 절연성 다공질 기재의 비율은 25체적%이며, 고체 전해질 입자와 바인더와의 총량 중, 바인더의 비율은 2.9질량%였다.Using xylene (“super dehydration” grade) as a solvent, a sulfide-based solid electrolyte (Li 6 PS 5 Cl) with an average particle diameter of 1 μm, an acrylic resin binder, and a dispersant were mixed in a mass ratio of 100:3:1. Then, it was mixed so that the solid content ratio was 40%, and stirred for 10 minutes with a sinky mixer to prepare a uniform slurry. Through this slurry, a PET nonwoven fabric (“05TH-8” manufactured by Hirose Seji Co., Ltd.) with a thickness of 40 ㎛ and a basis weight of 8 g/m 2 is passed through and then pulled up to apply the slurry to the PET nonwoven fabric at 120°C. Vacuum drying was performed for 1 hour to obtain a solid electrolyte sheet with a thickness of 50 μm. The thickness of the nonwoven fabric was 80% of the entire thickness of the solid electrolyte sheet. Additionally, the proportion of the insulating porous substrate in the solid electrolyte sheet was 25% by volume, and the proportion of the binder out of the total amount of solid electrolyte particles and binder was 2.9% by mass.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

PET제 부직포 대신에, 두께: 20㎛이며 평량: 4g/m2의 폴리올레핀제 부직포(히로세제지사제 「HOP-4」)를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께: 50㎛의 고체 전해질 시트를 얻었다. 상기 부직포의 두께는, 고체 전해질 시트 전체의 두께의 40%였다.A solid electrolyte sheet with a thickness of 50 μm was prepared in the same manner as in Example 1 , except that instead of the PET nonwoven fabric, a polyolefin nonwoven fabric (“HOP-4” manufactured by Hirose Seji Co., Ltd.) with a thickness of 20 μm and a basis weight of 4 g/m 2 was used. got it The thickness of the nonwoven fabric was 40% of the entire thickness of the solid electrolyte sheet.

실시예 1 및 비교예 1의 고체 전해질 시트로부터, 각각 길이 50㎜, 폭 20㎜의 시험편을 잘라내고, 인장 속도: 120㎜/분으로 인장력 시험을 행하여, 각각의 시험편의 인장 강도를 측정했다. 그 결과, 부직포의 두께를 고체 전해질 시트 전체의 두께의 70% 이상으로 한 실시예 1의 시험편에서는, 인장 강도는 5N/cm가 되고, 또한 시험 중에 고체 전해질의 박리는 확인되지 않은 것에 비해, 고체 전해질 시트 전체의 두께에 대한 부직포의 두께의 비율이 지나치게 작은 비교예 1의 시험편에서는, 인장 강도가 3N/cm로 저하되고, 또한 시험 개시로부터 고체 전해질의 박리나 시트의 균열이 인정되었다. 따라서, 실시예 1의 고체 전해질 시트는, 비교예 1의 시트에 비해, 형상 보지성이 우수하다고 할 수 있다.From the solid electrolyte sheets of Example 1 and Comparative Example 1, test pieces with a length of 50 mm and a width of 20 mm were cut out, and a tensile force test was performed at a tensile speed of 120 mm/min to measure the tensile strength of each test piece. As a result, in the test piece of Example 1 in which the thickness of the nonwoven fabric was 70% or more of the entire thickness of the solid electrolyte sheet, the tensile strength was 5 N/cm, and peeling of the solid electrolyte was not confirmed during the test, whereas solid In the test piece of Comparative Example 1 in which the ratio of the thickness of the nonwoven fabric to the overall thickness of the electrolyte sheet was too small, the tensile strength decreased to 3 N/cm, and further peeling of the solid electrolyte and cracking of the sheet were observed from the start of the test. Therefore, it can be said that the solid electrolyte sheet of Example 1 is superior in shape retention compared to the sheet of Comparative Example 1.

실시예 2Example 2

실시예 1의 고체 전해질 시트를 이용하여, 아래와 같이 하여 전고체 리튬 이차전지를 제작했다.Using the solid electrolyte sheet of Example 1, an all-solid lithium secondary battery was produced as follows.

<정극><Positive pole>

용매로서 크실렌(「초탈수」 그레이드)을 이용하여, 표면에 Li와 Nb의 비정질 복합 산화물이 형성된 평균 입자경 3㎛의 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2와, 황화물 고체 전해질(Li6PS5Cl), 도전조제인 카본 나노 튜브〔쇼와덴코사제 「VGCF」(상품명)〕와, 아크릴 수지 바인더를, 질량비로 50:44:3:3의 비율로 하고, 고형분비가 50%가 되도록 혼합하고, 씽키믹서로 10분간 교반하여 균일한 슬러리를 조제했다. 이 슬러리를, 두께가 20㎛의 Al박 상에 애플리케이터를 이용하여 갭을 200㎛로 하여 도포하고, 120℃에서 진공 건조를 행하여 정극을 얻었다.Using xylene (“super dehydration” grade) as a solvent, LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 with an average particle diameter of 3 ㎛ with an amorphous composite oxide of Li and Nb formed on the surface, and a sulfide solid electrolyte (Li 6 PS 5 Cl) , carbon nanotubes as a conductive aid (“VGCF” (brand name) manufactured by Showa Denko) and an acrylic resin binder are mixed at a mass ratio of 50:44:3:3 so that the solid content ratio is 50%, and the sinky The mixture was stirred with a mixer for 10 minutes to prepare a uniform slurry. This slurry was applied onto Al foil with a thickness of 20 μm using an applicator with a gap of 200 μm, and vacuum dried at 120°C to obtain a positive electrode.

<부극><Negative pole>

용매로서 크실렌(「초탈수」 그레이드)을 이용하고, 평균 입자경 20㎛의 흑연과, 황화물 고체 전해질(Li6PS5Cl)과, 아크릴 수지 바인더를, 질량비로 50:47:3의 비율로 하며, 고형분비가 50%가 되도록 혼합하고, 씽키믹서로 10분간 교반하여 균일한 슬러리를 조제했다. 이 슬러리를, 두께가 20㎛의 SUS박 상에 애플리케이터를 이용하여 갭을 200㎛로 하여 도포하고, 120℃에서 진공 건조를 행하여 부극을 얻었다.Xylene (“super dehydration” grade) is used as a solvent, and graphite with an average particle diameter of 20㎛, sulfide solid electrolyte (Li 6 PS 5 Cl), and acrylic resin binder are used in a mass ratio of 50:47:3. , mixed so that the solid content ratio was 50%, and stirred for 10 minutes with a sinky mixer to prepare a uniform slurry. This slurry was applied onto SUS foil with a thickness of 20 μm using an applicator with a gap of 200 μm, and vacuum dried at 120°C to obtain a negative electrode.

<전지의 조립><Assembly of the battery>

정극, 부극 및 실시예 1의 고체 전해질 시트를, 모두 10㎜Φ의 크기로 타발하여, SUS의 상하 핀의 사이에 정극-고체 전해질 시트-부극의 순서로 겹쳐, PET의 통에 넣어 10톤/cm2로 가압하고, 그대로 대기에 접촉하지 않도록 밀봉 상태에서 충방전 가능한 셀(전고체 리튬 이차전지)로 했다.The positive electrode, negative electrode, and solid electrolyte sheet of Example 1 were punched out to a size of 10 mmΦ, overlapped in the order of positive electrode, solid electrolyte sheet, and negative electrode between the upper and lower pins of SUS, and placed in a PET container to weigh 10 tons/kg. It was pressurized to cm 2 and made into a cell (all-solid-state lithium secondary battery) that can be charged and discharged in a sealed state so as not to contact the atmosphere.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

비교예 1에서 제작한 고체 전해질 시트를 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 전고체 리튬 이차전지를 제작했다.An all-solid lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 2, except that the solid electrolyte sheet produced in Comparative Example 1 was used.

실시예 2 및 비교예 2에 대하여, 각각 10개의 전지를 제작하고, 조립 후에 단락이 발생하고 있는 전지의 개수를 조사했다.For Example 2 and Comparative Example 2, 10 batteries each were manufactured, and the number of batteries in which short circuit occurred after assembly was investigated.

이어서, 단락이 발생하고 있지 않은 전지를 가압한 상태에서, 0.05C의 전류값으로 전압이 4.2V가 될 때까지 정전류 충전하고, 계속해서 소정의 전류값으로 전압이 2.7V가 될 때까지 정전류 방전을 행하는 충방전 시험을 실시했다. 또한, 충방전 시험 시의 정전류 방전 시의 전류값은, 0.05C(0.05C 방전), 0.1C(0.1C 방전), 0.5C(0.5C 방전) 및 1.0C(1.0C 방전)로 했다.Next, while pressurizing the battery in which a short circuit has not occurred, constant current charging is performed at a current value of 0.05C until the voltage reaches 4.2V, and then constant current discharge is performed at a predetermined current value until the voltage reaches 2.7V. A charge/discharge test was conducted. Additionally, the current values during constant current discharge during the charge/discharge test were 0.05C (0.05C discharge), 0.1C (0.1C discharge), 0.5C (0.5C discharge), and 1.0C (1.0C discharge).

상기 충방전 시험에서는, 0.05C의 전류값에서의 방전 시의 충방전 효율을 구하고, 또한, 각 전류값에서의 방전 시의 용량(전지의 질량당의 용량)을 측정했다.In the above charge/discharge test, the charge/discharge efficiency when discharging at a current value of 0.05C was determined, and the capacity (capacity per mass of the battery) during discharge at each current value was measured.

실시예 2 및 비교예 2의 전고체 리튬 이차전지의 상기 평가 결과를 표 1에 나타낸다.The evaluation results of the all-solid lithium secondary batteries of Example 2 and Comparative Example 2 are shown in Table 1.

Figure 112021026434231-pct00001
Figure 112021026434231-pct00001

표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 2의 전고체 리튬 이차전지는, 형상 보지성이 우수한 고체 전해질 시트를 이용하여 전지의 조립을 행했기 때문에, 단락의 발생이 없고, 비교예 2의 전지에 비해, 충방전 효율, 및 각 전류값에서의 방전 용량 모두 우수하며, 양호한 방전 특성을 가지고 있었다.As shown in Table 1, the all-solid lithium secondary battery of Example 2 was assembled using a solid electrolyte sheet with excellent shape retention, so there was no occurrence of short circuit, and compared to the battery of Comparative Example 2, , charge/discharge efficiency, and discharge capacity at each current value were all excellent, and had good discharge characteristics.

한편, 비교예 2의 전지에 있어서는, 제조 시의 고체 전해질 시트에 있어서의 고체 전해질 입자의 탈락이나 시트의 균열에 기인하여, 조립 후에 단락을 발생시키는 전지가 확인되었다.On the other hand, in the battery of Comparative Example 2, it was confirmed that a short circuit occurred after assembly due to separation of solid electrolyte particles from the solid electrolyte sheet or cracking of the sheet during manufacture.

본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상기 이외의 형태로서도 실시가 가능하다. 본 출원에 개시된 실시 형태는 일례로서, 본 발명은, 이들의 실시 형태로 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는, 상기 명세서의 기재보다, 첨부되어 있는 청구범위의 기재를 우선하여 해석되며, 청구범위와 균등한 범위 내에서의 모든 변경은, 청구범위에 포함된다.The present invention can be implemented in forms other than those described above, without departing from its spirit. The embodiments disclosed in this application are examples, and the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is interpreted by giving priority to the description of the appended claims over the description of the above specification, and all changes within the scope equivalent to the claims are included in the scope of the claims.

본 발명의 전고체 리튬 이차전지는, 종래부터 알려져 있는 이차전지와 마찬가지의 용도로 적용할 수 있지만, 유기 전해액 대신에 고체 전해질을 가지고 있는 점에서 내열성이 우수하며, 고온에 노출되는 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.The all-solid lithium secondary battery of the present invention can be applied for the same purposes as conventionally known secondary batteries, but has excellent heat resistance because it has a solid electrolyte instead of an organic electrolyte, and is preferably used for applications exposed to high temperatures. You can use it.

1 전고체 리튬 이차전지
10 고체 전해질 시트
11 절연성 다공질 기재
12 고체 전해질 입자
13 바인더
20 정극
30 부극
40 외장캔
50 밀봉캔
60 개스킷
1 All solid lithium secondary battery
10 solid electrolyte sheet
11 Insulating porous substrate
12 Solid electrolyte particles
13 binder
20 positive electrode
30 negative electrode
40 external can
50 sealed cans
60 gasket

Claims (12)

절연성 다공질 기재를 지지체로 하는 고체 전해질 시트로서,
두께가 5㎛ 이상 50㎛ 이하이고,
상기 절연성 다공질 기재는, 섬유상물로 구성되어 있으며,
상기 절연성 다공질 기재의 내부에는 고체 전해질 입자가 충전되어 있고,
또한, 상기 고체 전해질 입자끼리를 결착하는 바인더를 함유하고 있으며,
상기 절연성 다공질 기재의 두께가, 상기 고체 전해질 시트의 두께의 70% 이상인 것을 특징으로 하는 고체 전해질 시트.
A solid electrolyte sheet using an insulating porous substrate as a support,
The thickness is 5㎛ or more and 50㎛ or less,
The insulating porous substrate is composed of a fibrous material,
The interior of the insulating porous substrate is filled with solid electrolyte particles,
In addition, it contains a binder that binds the solid electrolyte particles together,
A solid electrolyte sheet, wherein the thickness of the insulating porous substrate is 70% or more of the thickness of the solid electrolyte sheet.
제 1 항에 있어서,
고체 전해질 입자와 바인더와의 총량 중, 상기 바인더의 비율이, 0.5~5질량%인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the ratio of the binder to the total amount of the solid electrolyte particles and the binder is 0.5 to 5% by mass.
제 1 항에 있어서,
상기 절연성 다공질 기재는, 직포 또는 부직포인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the insulating porous substrate is woven or non-woven.
제 1 항에 있어서,
상기 고체 전해질 입자로서, 황화물계 고체 전해질 입자를 함유하고 있는 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet containing sulfide-based solid electrolyte particles as the solid electrolyte particles.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유상물이, 셀룰로오스, 셀룰로오스 변성체, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 아라미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 유리, 알루미나 또는 실리카에 의해 구성된 것인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the fibrous material is made of cellulose, modified cellulose, polyolefin, polyester, aramid, polyamidoimide, polyimide, glass, alumina, or silica.
제 1 항에 있어서,
상기 절연성 다공질 기재의 비율이 20체적% 이하인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the proportion of the insulating porous substrate is 20% by volume or less.
제 6 항에 있어서,
상기 절연성 다공질 기재의 비율이 5체적% 이상인 고체 전해질 시트.
According to claim 6,
A solid electrolyte sheet wherein the proportion of the insulating porous substrate is 5% by volume or more.
제 1 항에 있어서,
인장 강도가 4N/cm 이상인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
Solid electrolyte sheet with a tensile strength of 4N/cm or more.
제 1 항에 있어서,
상기 고체 전해질 입자의 평균 입자경이, 0.3~5㎛인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the average particle diameter of the solid electrolyte particles is 0.3 to 5 μm.
제 1 항에 있어서,
상기 절연성 다공질 기재의 평량이, 3g/m2 이상인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the basis weight of the insulating porous substrate is 3 g/m 2 or more.
제 1 항에 있어서,
상기 절연성 다공질 기재의 평량이, 10 g/m2 이하인 고체 전해질 시트.
According to claim 1,
A solid electrolyte sheet wherein the basis weight of the insulating porous substrate is 10 g/m 2 or less.
정극과, 부극과, 상기 정극과 상기 부극과의 사이에 삽입된 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 고체 전해질 시트를 가지는 것을 특징으로 하는 전고체 리튬 이차전지.An all-solid-state lithium secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and the solid electrolyte sheet according to any one of claims 1 to 11 inserted between the positive electrode and the negative electrode.
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