
技术摘要:
本发明涉及一种全固态电池,该全固态电池具备:包含正极活性物质的正极活性物质层;包含负极活性物质的负极活性物质层;以及包含固体电解质和保持上述固体电解质的多孔质聚酰亚胺膜的固体电解质层,上述多孔质聚酰亚胺膜的空隙率为60%以上80%以下、空孔径为0.1μm以 全部
背景技术:
近年来,将液体电解质置换成固体电解质的全固态电池引起了人们的注意。 在日本专利2018-088306号公报中记载了“一种固体电解质组合物,其为含有具有 属于元素周期表第1族或第2族的金属的离子的传导性的硫化物系无机固体电解质(A)、抗 氧化剂(B)、分散介质(C)以及粘结剂(D)的固体电解质组合物,其中,上述粘结剂(D)包含聚 氨酯、聚脲、聚酰胺、聚酰亚胺和/或聚酯。”。 在日本特开2013-008611号公报中记载了“一种全固态二次电池,其是具有正极活 性物质层、负极活性物质层和固体电解质层的全固态二次电池,其特征在于,上述正极活性 物质层、上述负极活性物质层和上述固体电解质层中的至少一者包含无机固体电解质和接 合剂,该接合剂由含有具有聚氧乙烯链的表面活性剂的颗粒状聚合物形成。”。
技术实现要素:
在具备应用多孔质膜(例如多孔质聚烯烃膜)作为固体电解质保持体的固体电解 质层的全固态电池中,反复进行充放电时的电池容量(以下有时称为“循环特性”)可能会降 低。 本发明所要解决的技术问题在于提供一种全固态电池,与在全固态电池所具备的 固体电解质层中作为保持固体电解质的保持体应用空隙率小于60%或者高于80%的多孔 质聚酰亚胺膜的情况、应用空孔径小于0.1μm或者高于10μm的多孔质聚酰亚胺膜的情况、或 者应用填充在空孔中的上述固体电解质的填充率小于55%的多孔质聚酰亚胺膜的情况相 比,本发明所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的电池容量降低。 用于解决上述技术问题的具体手段包括下述各方案。 根据本发明的第1方案,提供一种全固态电池,其具备包含正极活性物质的正极活 性物质层、包含负极活性物质的负极活性物质层、以及包含固体电解质和保持上述固体电 解质的多孔质聚酰亚胺膜的固体电解质层,上述多孔质聚酰亚胺膜的空隙率为60%以上 80%以下,空孔径为0.1μm以上10μm以下。 根据本发明的第2方案,提供一种全固态电池,其具备包含正极活性物质的正极活 性物质层、包含负极活性物质的负极活性物质层、以及包含固体电解质和保持上述固体电 解质的多孔质聚酰亚胺膜的固体电解质层,填充在上述多孔质聚酰亚胺膜的空孔中的上述 固体电解质的填充率为55%以上。 根据本发明的第3方案,上述多孔质聚酰亚胺膜具备球状的空孔,长径与短径之长 短径比(长径/短径)为1.5以上的空孔的比例为20%以下。 根据本发明的第4方案,上述长短径比(长径/短径)为1 .5以上的空孔的比例为 15%以下。 3 CN 111613831 A 说 明 书 2/28 页 根据本发明的第5方案,上述多孔质聚酰亚胺的空孔的圆度为0.85以上。 根据本发明的第6方案,上述圆度为0.90以上。 根据本发明的第7方案,上述固态电池中,平均膜厚为10μm以上1000μm以下。 根据本发明的第8方案,上述平均膜厚为20μm以上500μm以下。 根据本发明的第9方案,上述多孔质聚酰亚胺膜的膜厚相对于上述固体电解质层 整体厚度的厚度比(多孔质聚酰亚胺膜的膜厚/固体电解质层整体厚度)为0.5以上。 根据本发明的第10方案,上述厚度比(多孔质聚酰亚胺膜的膜厚/固体电解质层整 体厚度)为0.9以上。 根据本发明的第11方案,上述固体电解质含有硫化物固体电解质。 根据本发明的第12方案,上述硫化物固体电解质为包含硫并包含锂和磷中的至少 一者作为构成元素的固体电解质。 (效果) 根据上述第1方案,提供一种全固态电池,与在全固态电池所具备的固体电解质层 中作为保持固体电解质的保持体应用空隙率小于60%或者高于80%的多孔质聚酰亚胺膜 的情况、或者应用空孔径小于0.1μm或者高于10μm的多孔质聚酰亚胺膜的情况相比,该方案 所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的电池容量降低。 根据上述第2方案,提供一种全固态电池,与在全固态电池所具备的固体电解质层 中作为保持固体电解质的保持体应用填充在空孔中的上述固体电解质的填充率小于55% 的多孔质聚酰亚胺膜的情况相比,该方案所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的 电池容量降低。 根据上述第3、4方案,提供一种全固态电池,与应用具备球状的空孔、长径与短径 之比(长径/短径)为1.5以上的空孔的比例大于20%的多孔质聚酰亚胺膜的情况相比,该方 案所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的电池容量降低。 根据上述第5、6方案,提供一种全固态电池,与应用空孔的圆度小于0.85的多孔质 聚酰亚胺膜的情况相比,该方案所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的电池容量 降低。 根据上述第7、8方案,提供一种全固态电池,与应用膜厚小于10μm或大于1000μm的 多孔质聚酰亚胺膜的情况相比,该方案所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的电 池容量降低。 根据上述第9、10方案,提供一种全固态电池,与上述多孔质聚酰亚胺膜的膜厚相 对于上述固体电解质层整体厚度的厚度比(多孔质聚酰亚胺膜的膜厚/固体电解质层整体 厚度)小于0.5的情况相比,该方案所提供的全固态电池可抑制因反复充放电所致的电池容 量降低。 根据上述第11、12方案,提供一种全固态电池,其是与作为保持固体电解质的保持 体应用空隙率小于60%或者高于80%的多孔质聚酰亚胺膜的情况、应用空孔径小于0.1μm 或者高于10μm的多孔质聚酰亚胺膜的情况、或者应用填充在空孔中的上述固体电解质的填 充率小于55%的多孔质聚酰亚胺膜的情况相比,可抑制因反复充放电所致的电池容量降低 的全固态电池,其中,该电池含有硫化物固体电解质作为固体电解质。 4 CN 111613831 A 说 明 书 3/28 页 附图说明 图1是示出本实施方式的多孔质聚酰亚胺膜的形态的一例的示意图。 图2是示出本实施方式的全固态电池的一例的部分截面示意图。