专利名称：锂电池用电极体及锂电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及锂电池用电极体及锂电池等。
背景技术：
将锂或含锂物质用于负极的锂电池不仅重量轻且容量大，并且通过与适当的正极 组合可得到高电压。因此，锂电池广泛用于便携式电子设备、照相机、钟表、电动工具、混合 动力汽车用的电池等。但是，这样的锂电池由于锂具有的高活性和使用有机电解液，具有在 短路时发生着火、爆炸等危险。因此，锂电池的设计最重要的是保证安全。作为保证安全性的方法例如有脱电解液。作为脱电解液的一个尝试，开发了使用 凝胶聚合物电解质的锂聚合物电池。但在该尝试中，由于使有机电解质浸渗在聚合物凝胶 中，所以不能消除使用寿命的限制和着火、爆炸的危险性。并且，作为脱电解液的其他尝试，开发了采用陶瓷电解质(无机固体电解质)的锂 电池(例如参考专利文献1)。如果像这样采用陶瓷电解质，由于通过电池反应而在电解质 中移动的离子只有锂离子，因此几乎无副反应，并且不含可燃性有机溶液，无需密封部件和 液体封装结构，因此可实现小型、薄型化。但是，如上述专利文献1的实施例中记载的那样，由于陶瓷电解质粉与电极活性 物质的界面或陶瓷电解质粉与陶瓷电解质粉的界面上的接触不充分，将陶瓷电解质粉与电 极活性物质一同压粉成形的方法不能得到良好的电池输出，而且，由于伴随循环充电放电 而产生的体积变化，其界面接触不稳定，使用寿命缩短。另一方面，还公开了使用溅射等气相沉积法形成正极薄膜/陶瓷电解质薄膜/负 极薄膜这样的层压体的锂电池(例如参考专利文献2)。在层压这样的薄膜的方法中，电极 (正极薄膜或负极薄膜)与陶瓷电解质在界面上的接触良好，且可减少活性物质层和电解 质层的厚度，因此可期待得到高输出和良好的使用寿命特性。但是，在上述专利文献2的方法中，单位面积的活性物质的总厚度只有1 μ m至几m 左右，很难制造足够容量的电池。即，想要得到足够容量的电池，需要制造活性物质的总厚 度超过100 μ m的电池，但在上述专利文献2的方法中很难超过100 μ m,因此，现阶段仍不能 制造容量充足的电池。专利文献1 日本特开2006-277997号公报专利文献2 日本特开2004-179158号公报
发明内容
本发明的一个方式提供可确保安全性且可得到足够大的输出、而且可大容量化的 锂电池以及适合制造锂电池的锂电池用电极体。本发明的锂电池用电极体的特征在于包括集电极以及由混合含有电极活性物质 的多个第一粒子和含有固体电解质的多个第二粒子而成的电极复合材料层，上述电极复合 材料层设置在上述集电极的一侧，上述多个第二粒子的平均粒径小于上述多个第一粒子的平均粒径。根据该锂电池用电极体，由于使多个第二粒子的平均粒径小于多个第一粒子的平 均粒径，因此单位体积的电极活性物质与固体电解质的接触点增加，这些界面上的接触面 积增大，因此，使用该电极体的锂电池的输出增大，同时可形成大容量。并且，由于混合由电 极活性物质形成的多个第一粒子与具有固体电解质粒子的多个第二粒子而形成的电极复 合材料层设置在集电极的一侧，因此，可脱电解液，从而容易确保安全性。并且，在上述锂电池用电极体中，优选通过对上述多个第一粒子和上述多个第二 粒子的混合物进行加压成型而形成上述电极复合材料层。通过这样，电极复合材料层容易固定在集电极上，并且容易脱电解液。并且，在上述锂电池用电极体中，优选上述电极复合材料层的与上述集电极抵接 侧的相反侧使上述多个第二粒子覆盖上述多个第一粒子。这样，在使用该电极体制造锂电池时，通过多个第二粒子覆盖多个第一粒子而形 成的固体电解质的覆盖层可确实防止使用了该电极体的锂电池的正极与负极之间发生短路。并且，在上述锂电池用电极体中，上述多个第二粒子中的固体电解质粒子的平均 粒径优选为IOOnm以下。这样，在烧结这些多个第二粒子和多个第一粒子形成陶瓷制电极复合材料层时， 可将烧结温度抑制得较低。并且，通过这样降低烧结温度，可防止固体活性物质(第一粒 子)或根据需要添加的导电粒子(导电剂)或粘合剂变质，而且可防止这些物质意外地引 起化学反应。并且，在上述锂电池用电极体中，优选上述多个第二粒子包括平均粒径为IOOnm 以下绝缘物粒子。这样，通过在绝缘物粒子和其他粒子的界面上形成双电层且由此缺陷浓度增加这 一所谓的界面双电层效果，提高了电极活性物质的单位重量的离子电导率。上述其他粒子例如是含有无机固体电解质的第二粒子。并且，在上述锂电池用电极体中，优选在上述电极复合材料层上，固体电解质层设 置在电极复合材料层的与上述集电极抵接侧的相反侧。通过这样，在使用该电极体制造锂电池时，可通过上述固体电解质层更可靠地防 止使用了该电极体的锂电池的正极与负极间的短路。并且，在上述锂电池用电极体中，优选使有机溶剂或有机电解液浸渗在上述电极 复合材料层中。通过这样，在使用该电极体制造锂电池时，通过有机溶剂或有机电解液的作用提 高离子电导率，增加输出。本发明的锂电池的特征在于，上述锂电池用电极体作为正极或负极使用。根据该锂电池，如上所述，由于使用了单位体积的电极活性物质与固体电解质的 接触点增加、且在这些界面上的接触面积增大的电极体，因此可实现高输出化和大容量化。 并且，由于使用了电极复合材料层，因此可进行脱电解液，容易确保安全性。本发明的另一锂电池的特征在于，包括由上述锂电池用电极体形成、且上述电极 活性物质由正极活性物质构成的正极和设置在上述锂电池用电极体的上述电极复合材料层上、且由金属负极活性物质和集电极构成的负极。根据该锂电池，如上所述，由于将单位体积的电极活性物质与固体电解质的接触 点增加、且在这些界面上的接触面积增大的电极体用作正极，因此可实现高输出化和大容 量化。并且，由于使用了电极复合材料层，因此可脱电解液，从而容易确保安全性。而且，由于具有含有固体电解质的电极复合材料层，没有形成树突的危险，因此可 使用例如大容量的由锂金属形成的负极。本发明的另一锂电池的特征在于，包括由上述锂电池用电极体形成、且上述电极 活性物质由正极活性物质构成的正极以及由上述锂电池用电极体形成、且上述电极活性物 质由负极活性物质构成的负极。根据该锂电池，如上所述，由于将单位体积的电极活性物质与固体电解质的接触 点增加、且在这些界面上的接触面积增大的电极体分别作为正极和负极使用，因此可实现 高输出化和大容量化。并且，由于使用了电极复合材料层，因此可脱电解液，从而容易确保 安全性。而且，由于无需设置现有的锂电池中的隔膜，因此零件数量减少，可降低成本。并且，在这些锂电池中，也可使有机溶剂或有机电解液浸渗在上述正极侧的集电 极和上述负极侧的集电极之间的上述电极复合材料层中。通过这样，通过有机溶剂或有机电解液的作用，提高离子电导率，增加输出。并且，在这些锂电池中，也可使有机溶剂或有机电解液浸渗在设置于上述正极侧 的集电极和上述负极侧的集电极之间的上述电极复合材料层和上述固体电解质层中。
图1是示出本发明的锂电池用电极体的第一实施方式的主要部位侧剖视图；图2是示出本发明的锂电池用电极体的第二实施方式的主要部位侧剖视图；图3是示出本发明的锂电池用电极体的第三实施方式的主要部位侧剖视图；图4是示出本发明的锂电池的第一实施方式的主要部位侧剖视图；图5是示出本发明的锂电池的第二实施方式的主要部位侧剖视图；以及图6是示出本发明的锂电池的第三实施方式的主要部位侧剖视图。
具体实施例方式以下参考附图就本发明进行具体说明。首先就本发明的锂电池用电极体进行说明。图1是本发明的锂电池用电极体的第 一实施方式的主要部位侧剖视图，图1中的符号1是锂电池用电极体(以下称为电极体)。该电极体1包括由板状(或箔状)的集电极2以及与该集电极2的一个表面侧抵 接设置的电极复合材料层3，如后所述，作为锂二次电池(锂电池)的正极或负极使用。集电极2由Cu、Ni、Ti、Al、不锈钢和碳等导电性薄板部件(箔部件)形成，在电极 体1作为正极形成的情况下和作为负极形成的情况下，可适当地选择使用这些材料。并且， 正极布线层(未图示)或负极布线层(未图示)与该集电极2连接。并且，在集电极2上也可以连接其他形式的正极布线或负极布线，以代替上述的 正极布线层或负极布线层。电极复合材料层3由成型体形成，该成型体通过混合由无机电极活性物质(电极活性物质)形成的多个第一粒子4和由无机固体电解质粒子5a(固体电解质)形成的多个 第二粒子5并将该混合物加压成型烧结而成。作为构成第一粒子的无机电极活性物质，在将电极体1用作正极时选择使用无机 正极活性物质，在将电极体1用作负极时选择使用无机负极活性物质。作为无机正极活性物质可使用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂 (LiMN2O4)和钛酸锂(Li4Ti5O12)等。作为无机负极活性物质可使用钛酸锂(Li4Ti5O12)等。作为由这些无机电极活性物质形成的第一粒子4，其平均粒径为1 μ m至10 μ m左 右。在本发明中，平均粒径是指在将上述电极复合材料层3在任意的面(第一粒子4和第 二粒子5混合存在的面)切断时露出的剖面上，所露出的全部第一粒子4形成的面中的最 大直径(最大长度)的平均值。作为由无机固体电解质粒子5a形成的多个第二粒子5可使用以下各种物质。(1)具有锂离子导电性的无机晶体、无机玻璃或部分结晶玻璃。(2)1^112(卩04)3、1^1.具.3111.7(卩04)3(其中，]\1 = Al、Sc)等 NASIC0N 型陶瓷晶体。(3) Li0.35La0.55Ti03> LiSr2TiTaO6Li3xLav3-JaO3 等钙钛矿型陶瓷晶体。(4)Li4_xSi1_xPxxS4, Li4_xGei_xPxS4 等 thiolysine (子才'J〉> )晶体。(5) Li14Zn (GeO4)4 等锗酸锌锂(Lisicon)晶体。(6) Li 掺杂 β -Al2O3 晶体。(7)含有上述晶体的部分结晶玻璃。(8) Li2S-SiS2-LiPO3 类、Li2S-P2S5 类等硫化玻璃。(9) Li2O-SiO2-B2O3 类、Li2O-SiO2IrO2 类氧化玻璃。(10)LIPON玻璃(例如参考日本特开2004-179158号公报)。而且也可使用以下 物质。(Il)LiI 晶体。(12)Li3PO4 晶体。(13) Li7La3Zr2O12等石榴石型陶瓷晶体。作为由这样的无机固体电解质粒子5a形成的多个第二粒子5，其平均粒径为纳米 粒子的一般直径即IOOnm以下左右，优选为50nm左右。即，在本发明中，作为这些多个第二 粒子5，使用的是其平均粒径充分小于上述多个第一粒子4的平均粒径的在1/100以下左右 的粒子。通过这样，在电极复合材料层3上，每单位体积的无机电极活性物质(第一粒子4) 与无机固体电解质(无机固体电解质粒子5a)的接触点增加，在这些界面上的接触面积增 大。并且，通过使由无机固体电解质粒子5a形成的多个第二粒子5的平均粒径在 IOOnm以下左右，如后所述，在成型电极复合材料层3时，可将烧结温度抑制得较低。与上 述第一粒子4的平均粒径相同，这里的该平均粒径是在将上述电极复合材料层3在任意的 面(第一粒子4和第二粒子5混合存在的面)切断时，在露出的剖面上所露出的全部第二 粒子5 (无机固体电解质粒子5a)形成的面中的最大直径(最大长度)的平均值。并且，作为该无机固体电解质粒子5a (第二粒子5)的形成方法可采用以下的众所周知的方法。S卩，可以采用机械磨碎法、水热合成法、超临界水热合成法、微乳液法、RESS(超临 界溶液快速膨胀)法、PGSS (气体饱和溶液微粒形成)法、GAS (气体反溶剂重结晶)法和 SEDS (溶液强化固体分散)法等，其中优选水热合成法。并且，在本实施方式中，在该电极复合材料层3上添加由粘合剂粒子或导电粒子 (导电剂)形成的添加剂6。这里的粘合剂粒子例如可使用苯乙烯类热塑性弹性体、聚烯烃、 聚酰胺和聚酰亚胺等形成的粒子，导电粒子例如可使用碳粒子。在这样的电极复合材料层3上，对第一粒子4与第二粒子5 (无机固体电解质粒子 5a)的混合比没有特别限制，重量比为2 8 8 2左右。并且，电极复合材料层3中的 粘合剂粒子和导电粒子的合计混合比(组合比例)为重量比2% 30%左右。这样的电极复合材料层3以适当的混合比混合第一粒子4和第二粒子5 (无机固 体电解质粒子5a)，之后以适当的混合比添加粘合剂粒子和导电粒子后进行混合。然后，向 成型模具中填充该混合物，与一般的颗粒成型一样，通过加热加压得到所需形状(例如长 方体)的电极复合材料层3。根据所使用的粒子种类或混合比、粘合剂种类或量等适当地 设定成型压力和成型温度。另外，由于无机固体电解质粒子5a的平均粒径为IOOnm以下左 右，可将成型电极复合材料层3时的烧结温度抑制在较低温度，通过这样，防止无机固体电 解质粒子5a或导电粒子(导电剂)、粘合剂的变质，而且可防止这些物质意外地引起化学反 应。并且，如图1所示，在这样形成的电极复合材料层3中，在与集电极2抵接侧的相 反侧上，上述多个第二粒子5覆盖上述多个第一粒子4。即，在集电极2的相反侧形成由第 二粒子5 (无机固体电解质粒子5a)构成的覆盖层7。该覆盖层7的厚度为50nm以上，优选 为200nm以上。通过形成这样的覆盖层7，如后所述，在使用该电极体1制造锂电池时，可通 过该覆盖层7确实防止正极与负极之间的短路。然后，通过以覆盖层7为外侧的方式将这样得到的电极复合材料层3抵接于上述 集电极2并进行固定(贴合)，得到图1所示的电极体1。这样的电极体1由于多个第二粒子5的平均粒径小于多个第一粒子4的平均粒 径，因此在电极复合材料层3中，单位体积的无机电极活性物质与无机固体电解质的接触 点增加，这些界面上的接触面积增大，因此可增加使用了该电极体1的锂电池的输出，同时 也可实现大容量化。并且，由于将通过混合由无机电极活性物质形成的多个第一粒子4和 具有无机固体电解质粒子的多个第二粒子5而形成的电极复合材料层3设置在集电极2的 一侧，所以使应用了电极体1的锂电池可脱电解液，因此可容易确保安全性。图2是本发明的锂电池用电极体的第二实施方式的主要部位侧剖视图，图2中的 符号10是锂电池用电极体(以下称为电极体)。该电极体10与图1所示的电极体1的不同点在于多个第二粒子5除了无机固体 电解质粒子5a还包括绝缘物粒子5b。绝缘物粒子5b由Al2O3或TiO2等绝缘物质形成，其平均粒径与上述无机固体电 解质粒子5a—样为IOOnm以下，优选为50nm左右。这样的绝缘物粒子5b在整个第二粒 子5中，即在由无机固体电解质粒子5a和绝缘物粒子5b形成的第二粒子5中占Imol% 50mol%，优选占8mol%左右。
这样，本实施方式的电极体10由于添加了绝缘物粒子5b作为第二粒子5，因此通 过界面效果、界面双电层效果，可提高无机电极活性物质的单位重量的离子电导率，因此， 可增加使用了该电极体10的锂电池的输出。另外，如果第二粒子5中的绝缘物粒子5b的 混合比率不到lmol%，则几乎不能期待界面效果、界面双电层效果，不能提高离子电导率， 如果超过50mol%，则含有第二粒子的电极复合材料层3整体的离子电导率降低，所以是不 优选的。图3是示出本发明的锂电池用电极体的第三实施方式的主要部位侧剖视图，图3 中的符号20是锂电池用电极体(以下称为电极体)。该电极体20与图1所示的电极体1的不同点在于在上述电极复合材料层3的上 述覆盖层7上面、即与上述集电极2抵接侧的相反侧设置无机固体电解质层21。无机固体电解质层21由与上述(1) (10)所示的无机固体电解质粒子5a的材 料相同的材料形成，可使用预先将无机固体电解质粒子5a成型为薄板状(箔状)的层或市 售的无机固体电解质片等。并且，使用不破坏离子电导率程度的薄的无机固体电解质层21， 例如为2mm以下，优选使用成型为20 μ m以下的薄板状(箔状)的电解质层。并且，例如在 对电极复合材料层3进行加热加压制作成型体时，将该无机固体电解质层21与上述第一粒 子4和第二粒子5的混合物一起放入成型模具，与混合物一起加热加压，从而如图3所示， 将无机固体电解质层21 —体状设置在电极复合材料层3的一侧上(覆盖层7上)。这样的电极体20通过设置了无机固体电解质层21，在使用该电极体20制造锂电 池时，可确实防止其正极与负极之间的短路。另外，在该第三实施方式中，作为该电极复合材料层3使用了与图1所示的电极复 合材料层3相同的结构的电极复合材料层，特别是由于设置了无机固体电解质层21，因此 也可使用未形成覆盖层7的电极复合材料层。并且，作为电极复合材料层，也可使用如图2所示的多个第二粒子5包括绝缘物粒 子5b的电极复合材料层。而且，也可使有机溶剂或有机电解液浸渗上述电极复合材料层3。作为有机溶剂可 使用乙二醇等。并且，作为有机电解液，优选使用将盐酸锂溶解在乙二醇中的饱和溶液等。 为了使有机溶剂或有机电解液浸渗电极复合材料层3，预先将电极复合材料层3加热加压 成型为多孔形。通过这样，在第一粒子4和第二粒子5之间形成微小空隙(孔)，有机溶剂 或有机电解液浸渗到此处并被存储。使用这样的电极体制造锂电池时，通过有机溶剂或有机电解液的作用可提高电极 复合材料层3中的离子导电率，因此可提高所得到的锂电池的输出。作为上述有机溶剂可使用碳酸乙烯酯。并且，作为有机电解液优选使用将六氟磷 酸锂或盐酸锂溶解在碳酸乙烯酯或乙二醇中的饱和溶液等。并且，也可进行加压成型，代替 上述的加热加压成型。以下就本发明的锂电池进行说明。本发明的锂电池是将上述锂电池用电极体1(10、20)用作正极或负极的电池。图 4是示出这样的锂电池的第一实施方式的主要部位侧剖视图，图4中的符号30是锂电池。该锂电池30将图3所示的电极体20作为上述电极体(锂电池用电极体)用于正 极31，在其无机固体电解质层21上、即与集电极2的相反侧依次层压金属负极活性物质32和集电极33作为负极34。在用作正极31侧的电极体20中，作为形成第一粒子4的无机电 极活性物质使用正极活性物质。使用锂金属或Li-In合金、Li-Al合金等作为金属负极活性 物质32。并且，作为集电极33，使用与上述电极体1(10、20)的集电极2相同种类的材料。然后，将电极体20和金属负极活性物质32以及集电极33层叠并放入成型模具， 整体通过加压成型成为一体，得到了锂电池30。另外，正极31侧的集电极2上连接正极布 线层(未图示)，负极34的集电极33上连接负极布线层(未图示)。并且，也可取代上述正极布线层或负极布线层，在正极31侧的集电极2上连接其 他形式的正极布线，在负极34的集电极33上连接其他形式的负极布线。如上所述，这样的锂电池30由于使用了单位体积的无机电极活性物质与无机固 体电解质的接触点增加、且在这些的界面上的接触面积增大的电极体20，因此可实现高输 出化和大容量化。并且，由于使用了电极复合材料层3，因此可脱电解液，可容易确保安全 性。而且，由于在正极31侧的电极复合材料层3与负极34之间设置了无机固体电解 质层21，可更确实防止正极31与负极34之间的短路。图5是示出本发明的锂电池的第二实施方式的主要部位侧剖视图，图5中的符号 40是锂电池。该锂电池40与图4所示的电极体1的不同点在于不仅是正极31侧，负极侧也使 用了图3所示的电极体20。S卩，使作为正极31侧的电极体20中的无机固体电解质层21和作为负极41侧的 电极体20中的无机固体电解质层21抵接形成该锂电池40。并且，在作为正极31侧使用的 电极体20中，作为形成第一粒子4的无机电极活性物质使用正极活性物质，在作为负极41 侧使用的电极20中，作为形成第一粒子4的无机电极活性物质使用负极活性物质。因此，这样的锂电池40由于使用了单位体积的无机电极活性物质与无机固体电 解质的接触点增加、且在这些的界面上的接触面积增大的电极体20，因此可实现高输出化 和大容量化。并且，由于使用了电极复合材料层3，因此可脱电解液，可容易确保安全性。而且，由于在正极31侧的电极复合材料层3与负极41侧的电极复合材料层3之 间设置了无机固体电解质层21，因此，可进一步确实防止正极31与负极41之间的短路。并 且，无需设置现有的锂电池中的隔膜，因此可减少零件数量，降低成本。另外，在该锂电池40中，虽然在正极侧、负极侧双方使用了图3所示的电极体20， 但也可只在其中任何一侧使用图3所示的电极体20，在另一侧使用图1所示的电极体1或 图2所示的电极体10。并且，在图4、图5所示的锂电池30、40中，使用了包括具有覆盖层7的电极复合材 料层3的电极体20，但由于在正极侧和负极侧之间配置了无机固体电解质层21，因此也可 使用包括无覆盖层7的电极复合材料层的电极。而且，如图6所示的第三实施方式的锂电池50那样，可将图1所示的电极体1用 于正极侧、负极侧双方，当然也可将图2所示的电极体10用于正极侧、负极侧双方。这样结构的锂电池50等由于使用了包括具有覆盖层7的电极复合材料层3的电 极体1 (10)，因此可确实防止正极与负极之间的短路。并且，在图4至图6所示的锂电池30(40、50)中，也可使有机溶剂或有机电解液浸渗在正极侧的集电极和负极侧的集电极之间的电极复合材料层中。这种情况下，可使用预 先使有机溶剂或有机电解液浸渗在电极复合材料层中的电极体来组装锂电池，也可使有机 溶剂或有机电解液浸渗在组装成图4至图6所示状态的锂电池30 (40、50)的电极复合材料层中。并且，在图4至图6所示的锂电池30(40、50)中，也可使有机溶剂或有机电解液浸 渗在设置于正极侧的集电极和负极侧的集电极之间的电极复合材料层和无机固体电解质 层中。这种情况下，可使用预先使有机溶剂或有机电解液浸渗在电极复合材料层、无机固体 电解质层中的电极体来组装锂电池，也可使有机溶剂或有机电解液浸渗在组装成图4至图 6所示状态的锂电池30(40、50)的电极复合材料层中和无机固体电解质层中。这样，可通过有机溶剂或有机电解液的作用提高电极复合材料层中的离子导电 率，提高锂电池的输出。另外，本发明的锂电池可特别期待应用于重视安全性的单电池超过20Wh、电池组 超过IOOWh的锂电池。并且，可提高无机固体电解质层中的离子导电率，进一步提高锂电池的输出。并且，可用于便携式电话或笔记本电脑等便携式电子设备、电动汽车等。也可用于神经刺激仪、除颤器、心脏起搏器、心脏收缩模型、心脏收缩调制器、电除 颤器、给药设备、人工耳蜗植入体、助听器、传感器、f >卜U—设备、诊断记录仪等重视安 全性的体内植入器械中。本发明的锂电池用电极体以及锂电池不受上述实施方式的限制，在不超出本发明 宗旨的范围内可进行各种改变。例如，在上述的实施方式中，电极复合材料层设置在集电极 的一侧，也可将电极复合材料层设置在集电极的两侧，并且将固体电解质设置成包围住电 极复合材料层的实施方式也属于本发明的应用范围内。符号说明1锂电池用电极体2集电极3电极复合材料层4第一粒子5第二粒子 5a无机固体电解质粒子(固体电解质)5b绝缘物粒子7覆盖层10锂电池用电极体20锂电池用电极体21无机固体电解质层(固体电解质)30锂电池31正极32金属负极活性物质层33集电极34负极40锂电池41负极50锂电池
权利要求
1.一种锂电池用电极体，其特征在于，包括集电极；以及由含有电极活性物质的多个第一粒子和含有固体电解质的多个第二粒子混合而成的 电极复合材料层，所述电极复合材料层设置在所述集电极的一侧，所述多个第二粒子的平均粒径小于所述多个第一粒子的平均粒径。
2.根据权利要求1所述的锂电池用电极体，其特征在于，所述电极复合材料层是通过 对所述多个第一粒子和所述多个第二粒子的混合物进行加压成型而形成。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池用电极体，其特征在于，在所述电极复合材料层的 与所述集电极抵接侧的相反侧使所述多个第二粒子覆盖所述多个第一粒子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂电池用电极体，其特征在于，所述多个第二粒 子中的固体电解质粒子的平均粒径为IOOnm以下。
5.根据权利要求4所述的锂电池用电极体，其特征在于，所述多个第二粒子包括平均 粒径为IOOnm以下的绝缘物粒子。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂电池用电极体，其特征在于，在所述电极复合 材料层上，固体电解质层设置在所述电极复合材料层的与所述集电极抵接侧的相反侧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的锂电池用电极体，其特征在于，有机溶剂或有机 电解液浸渗在所述电极复合材料层中。
8.一种锂电池，其特征在于，将权利要求1至7中任一项所述的锂电池用电极体用作正 极或负极。
9.一种锂电池，其特征在于，包括正极，由权利要求1至7中任一项所述的锂电池用电极体形成，且所述电极活性物质由 正极活性物质构成；以及负极，设置在所述锂电池用电极体的所述电极复合材料层上，并由金属负极活性物质 和集电极形成。
10.一种锂电池，其特征在于，包括正极，由权利要求1至7中任一项所述的锂电池用电极体形成，所述电极活性物质由正 极活性物质构成；以及负极，由权利要求1至7中任一项所述的锂电池用电极体形成，所述电极活性物质由负 极活性物质构成。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的锂电池，其特征在于，有机溶剂或有机电解液 浸渗在所述正极侧的集电极和所述负极侧的集电极之间的所述电极复合材料层中。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的锂电池，其特征在于，有机溶剂或有机电解液 浸渗在设置于所述正极侧的集电极和所述负极侧的集电极之间的所述电极复合材料层和 所述固体电解质层中。
全文摘要
本发明提供可确保安全性、可得到充分大的输出且可大容量化的锂电池以及适合制造锂电池的锂电池用电极体。该锂电池用电极体(1)包括集电极(2)、以及通过混合含有电极活性物质的多个第一粒子(4)和含有固体电解质的多个第二粒子(5)而成的电极复合材料层(3)。电极复合材料层(3)设置在集电极(2)的一侧。多个第二粒子(5)的平均粒径小于多个第一粒子(4)的平均粒径。
文档编号H01M4/13GK101997111SQ20101025808
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月18日 优先权日2009年8月18日
发明者市川祐永 申请人:精工爱普生株式会社