電池制造技術

現有技術中，期望實現兼具高輸出特性和高可靠性的電池。本公開提供一種電池，該電池具備第1電極體、包含固體電解質的第1被覆層和包含第2電極活性物質的第2被覆層，所述第1電極體是通過包含第1電極活性物質的多個第1電極活性物質粒子相互連結而形成的具有空孔的多孔質體，所述第1被覆層被覆所述第1電極體的表面，所述第2被覆層被覆所述第1被覆層的表面，在被所述第1被覆層和所述第2被覆層被覆的所述第1電極體的所述空孔的位置存在空隙。

【技術實現步驟摘要】
電池
本公開涉及電池。
技術介紹
專利文獻1公開了一種包含纖維狀陰極、電解質聚合物和陽極粒子的電池設備。專利文獻2公開了一種具有填充在多孔質結構體的空隙部的活性物質的固體電解質電池。專利文獻3公開了一種具有以正極活性物質和負極活性物質分散了的狀態存在的混合電極層的全固體電池。在先技術文獻專利文獻1：日本特開2008-181879號公報專利文獻2：日本特開2001-243984號公報專利文獻3：日本特開2014-29810號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題現有技術中，期望實現兼具高輸出特性和高可靠性的電池。解決課題的手段本公開的一個實施方案的電池，具備第1電極體、包含固體電解質的第1被覆層和包含第2電極活性物質的第2被覆層，所述第1電極體是通過包含第1電極活性物質的多個第1電極活性物質粒子相互連結而形成的具有空孔的多孔質體，所述第1被覆層被覆所述第1電極體的表面，所述第2被覆層被覆所述第1被覆層的表面，在被所述第1被覆層和所述第2被覆層被覆的所述第1電極體的所述空孔的位置存在空隙。專利技術的效果根據本公開，能夠實現兼具高輸出特性和高可靠性的電池。附圖說明圖1是表示實施方式1的電池1000的大致結構的圖。圖2是表示第1電極體100和空孔120的一例的大致結構的剖視圖。圖3是表示被覆了的第1電極體100和空隙400的一例的大致結構的剖視圖。圖4是表示被覆了的第1電極體100和空隙400的一例的大致結構的剖視圖。圖5是表示實施方式2的電池2000的大致結構的剖視圖。圖6是表示實施方式3的電池3000的大致結構的剖視圖。圖7是表示實施方式4的電池4000的大致結構的剖視圖。圖8是用于說明實施方式4的電池4000的制造方法的圖。圖9是表示實施方式3的電池3100的大致結構的剖視圖。具體實施方式以下，參照附圖對本公開的實施方式進行說明。(實施方式1)圖1是表示實施方式1的電池1000的大致結構的圖。圖1(a)是表示實施方式1的電池1000的大致結構的x-z圖(1A剖視圖)。圖1(b)是表示實施方式1的電池1000的大致結構的x-y圖(1B剖視圖)。實施方式1的電池1000具備第1電極體100、第1被覆層200和第2被覆層300。第1電極體100是通過多個第1電極活性物質粒子110相互連結而形成的多孔質體。第1電極體100具有空孔120。第1電極活性物質粒子110是包含第1電極活性物質的粒子。第1被覆層200是包含固體電解質的層。第1被覆層200被覆第1電極體100的表面。第2被覆層300是包含第2電極活性物質的層。第2被覆層300被覆第1被覆層200的表面(第1被覆層200的主面之中，與第1電極體100和第1被覆層200之間的界面相反側的主面)。在被第1被覆層200和第2被覆層300被覆的第1電極體100的空孔120的位置存在空隙400。根據以上的技術構成，能夠實現兼具高輸出特性和高可靠性的電池。即，根據以上的實施方式1的技術構成，通過在作為多孔質體的第1電極體100的表面，配置固體電解質和第2電極活性物質作為被覆層，能夠短且寬地設定離子(例如鋰離子)的傳導路徑。由此能夠降低內部電阻。因此例如能夠降低高速率充放電時的能量損失。從而能夠使電池高輸出化。與此相對，在僅層疊正極活性物質膜、負極活性物質膜、以及上述兩膜之間的固體電解質膜而成的一般公知的層狀結構的電池中，離子移動的路徑窄且長。因此內部電阻增大，難以高輸出化。例如高速率充放電時的能量損失大。所以電池的輸出不足。另外，根據以上的實施方式1的技術構成，第1電極體100是多個粒子連結而成的多孔質體，由此能夠提高機械強度。因此，例如即使伴隨電池的充放電發生活性物質的膨脹和收縮，也能夠穩定保持結構。即，能夠提高電池的可靠性(循環特性)。與此相對，如專利文獻1那樣的使用纖維狀的陰極的電池中，機械強度弱。例如與多個粒子相互連結的情況相比，在纖維狀的結構中纖維相互支撐的連結部分(強度高的部分)少。換句話說，存在許多不相互支撐的纖維部分(強度低的部分)。因此，在纖維狀的結構中，因外部干擾或活性物質的膨脹收縮而導致結構崩潰的可能性提高。所以電池的可靠性降低。另外，根據以上的實施方式1的技術構成，在被第1被覆層200和第2被覆層300被覆的第1電極體100的空孔120的位置存在空隙400，由此例如能夠利用空隙400來吸收伴隨電池的充放電而發生的活性物質的膨脹。因此，即使活性物質的膨脹和收縮等反復進行，也能夠使電極內部的結構變形難以發生。其結果，能夠提高電池的可靠性(循環特性)。與此相對，在如專利文獻2和3那樣的空孔部分被活性物質填充的(即不具有空隙的)結構的電池中，由于活性物質的膨脹收縮，在電池內部發生變形。因此，循環特性惡化(電池的可靠性降低)。圖2是表示第1電極體100和空孔120的一例的大致結構的剖視圖。如圖2所示，空孔120是通過多個第1電極活性物質粒子110位于周圍而形成的空間部分。例如，空孔120可以是被多個第1電極活性物質粒子110包圍而形成的空間部分。第1電極體100具有多個這樣的空孔120，由此構成為多孔質體。即，第1電極體100是多孔質狀，并且具有多個第1電極活性物質粒子110彼此三維連接而成的結構。多個第1電極活性物質粒子110彼此可以通過頸縮(necking)而相互連接。或者，多個第1電極活性物質粒子110彼此也可以通過導電助劑和粘結劑的至少一者而相互連接。另外，實施方式1的電池1000中，如圖1所示，第1電極體100可以是具有粒子彼此連結成網格狀而形成的骨架、和存在于粒子之間的空間(空孔)的結構。即，實施方式1的電池1000中，第1電極體100可以具有通過多個第1電極活性物質粒子相互連結成網格狀而形成的骨架。根據以上的技術構成，能夠進一步提高第1電極體100的機械強度。因此，例如即使伴隨電池的充放電發生活性物質的膨脹和收縮，也能夠更穩定地保持結構。即，能夠進一步提高電池的可靠性(循環特性)。另外，根據以上的技術構成，能夠形成更多的空孔(換言之為空隙)。通過具有更多的空隙，例如能夠進一步吸收伴隨電池的充放電而發生的活性物質的膨脹。由此，即使活性物質的膨脹和收縮等反復進行，也能夠使電極內部的結構變形更難以發生。其結果，能夠進一步提高可靠性(循環特性)。另外，實施方式1的電池1000中，第1電極體100可以是木柴堆(woodpile)型那樣的有規律的結構。圖3是表示被覆了的第1電極體100和空隙400的一例的大致結構的剖視圖。如圖3所示，位于空孔120周圍的多個第1電極活性物質粒子110的表面，被第1被覆層200和第2被覆層300被覆。此時，空孔120的空隙部分的大小根據第1被覆層200和第2被覆層300的厚度而減小。但是，在實施方式1中，如圖3所示，即使被第1被覆層200和第2被覆層300被覆，空孔120的空間部分的一部分也以空隙400的形式殘留下來。換句話說，空孔120未被第1被覆層200和第2被覆層300填充。這樣，由于在第2被覆層300的表面側具有空隙400，所以能夠吸收伴隨充放電而發生的活性物質的體積變化。圖4是表示被覆了的第1電極體100和空隙400的一例的大致結構的剖視圖。實施方式1的電池1000中，如圖4所示，空隙400的寬度(W)可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池，具備第1電極體、包含固體電解質的第1被覆層和包含第2電極活性物質的第2被覆層，所述第1電極體是通過包含第1電極活性物質的多個第1電極活性物質粒子相互連結而形成的具有空孔的多孔質體，所述第1被覆層被覆所述第1電極體的表面，所述第2被覆層被覆所述第1被覆層的表面，在被所述第1被覆層和所述第2被覆層被覆的所述第1電極體的所述空孔的位置存在空隙。

【技術特征摘要】
2016.06.22 JP 2016-1231881.一種電池，具備第1電極體、包含固體電解質的第1被覆層和包含第2電極活性物質的第2被覆層，所述第1電極體是通過包含第1電極活性物質的多個第1電極活性物質粒子相互連結而形成的具有空孔的多孔質體，所述第1被覆層被覆所述第1電極體的表面，所述第2被覆層被覆所述第1被覆層的表面，在被所述第1被覆層和所述第2被覆層被覆的所述第1電極體的所述空孔的位置存在空隙。2.根據權利要求1所述的電池，所述第1電極體具有通過多個所述第1電極活性物質粒子相互以網格狀連結而形成的骨架。3.根據權利要求1所述的電池，所述空隙的寬度比位于所述空隙周圍的所述第2被覆層的厚度大。4.根據權利要求1所述的電池，還具備與所述第1電極體電連接的第1集電體，在所述第1集電體的表面配置有包含所述第1電極活性物質的第1電極活性物質層，多個所述第1電極活性物質粒子中的至少一個與所述第1電極活性物質層接觸。5.根據權利要求4所述的電池，多個所述第1電極活性物質...

【專利技術屬性】
技術研發人員：淺野哲也，
申請(專利權)人：松下知識產權經營株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP