全固体电池的制作方法

文档序号:22476006发布日期:2020-10-09 22:16阅读:53来源:国知局
全固体电池的制作方法

本发明涉及全固体电池。



背景技术:

近年来,二次电池被用于各种领域。使用电解液的二次电池存在电解液漏液等问题。因此,进行了具有固体电解质、且其它构成要素也由固体构成的全固体电池的开发(例如,参照专利文献1~4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平6-231796号公报

专利文献2:日本特开2011-216235号公报

专利文献3:日本特开2017-183052号公报

专利文献4:日本特开2015-220106号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

为了提高全固体电池的容量密度,优选使集电体层变薄从而使全固体电池高度降低。但是,当使集电体层变薄时,集电体层的截面积变小,因此,有可能集电效率下降。另外,在为了削减成本而将电导率低的物质用作集电体或电极层的导电助剂时、或采用不使用集电体的设计时,有可能电阻增加从而响应性(速率特性)下降。

本发明是鉴于上述技术问题而做出的,其目的在于提供能够得到良好的速率特性的全固体电池。

用于解决技术问题的手段

本发明的全固体电池包括:具有大致长方体形状的层叠片,其由固体电解质层与电极交替地层叠而形成,并且层叠的多个所述电极交替地露出在相对的2个端面,其中,所述固体电解质层以磷酸盐类的固体电解质为主要成分;和设置在所述2个端面的1对外部电极,设所述层叠片的第1方向的长度为l,设所述层叠片的第2方向的宽度为w时,l/w为0.2以上1.1以下,其中,所述第1方向为所述2个端面相对的方向,所述第2方向为与所述第1方向和所述层叠片的层叠方向正交的方向。

在上述全固体电池中,可以是:l/w为0.5以上1.0以下。

在上述全固体电池中,可以是:设所述层叠片的层叠方向的厚度为t时,(l+w)/t为3以上85以下。

在上述全固体电池中,可以是:所述电极具有由含有电极活性物质的2个电极层夹着集电体层的结构,所述集电体层具有10μm以下的厚度。

在上述全固体电池中,可以是:所述集电体层具有0.5~5μm的平均厚度。

在上述全固体电池中,可以是:所述固体电解质层具有10μm以下的厚度。

在上述全固体电池中,可以是:所述固体电解质层具有0.5~5μm的平均厚度。

在上述全固体电池中,可以是:所述磷酸盐类的固体电解质具有nasicon结构。

发明效果

采用本发明,能够提供能够得到良好的速率特性的全固体电池。

附图说明

图1是表示全固体电池的基本结构的示意性截面图。

图2是实施方式的全固体电池的示意性截面图。

图3的(a)和(b)是全固体电池的外观立体图。

图4是例示全固体电池的制造方法的流程的图。

图5是例示层叠工序的图。

图6是表示实施例1~11和比较例1、2的结果的图。

附图标记说明

10第1电极

11第1电极层

12第1集电体层

20第2电极

21第2电极层

22第2集电体层

30固体电解质层

40a第1外部电极

40b第2外部电极

51生片

52电极层用膏

53集电体用膏

54反图案

60层叠片

100全固体电池

具体实施方式

下面,参照附图对实施方式进行说明。

(实施方式)

图1是表示全固体电池100的基本结构的示意性截面图。如图1中例示的那样,全固体电池100具有由第1电极10和第2电极20夹着磷酸盐类的固体电解质层30的结构。第1电极10形成在固体电解质层30的第1主面上,具有第1电极层11和第1集电体层12层叠的结构,并且第1电极层11位于固体电解质层30侧。第2电极20形成在固体电解质层30的第2主面上,具有第2电极层21和第2集电体层22层叠的结构,并且第2电极层21位于固体电解质层30侧。

在将全固体电池100作为二次电池使用的情况下,将第1电极10和第2电极20中的一者作为正极使用,将另一者作为负极使用。在本实施方式中,作为一个例子,将第1电极10作为正极使用,将第2电极20作为负极使用。

固体电解质层30只要是磷酸盐类固体电解质就没有特别限定,例如,可以使用具有nasicon结构的磷酸盐类固体电解质。具有nasicon结构的磷酸盐类固体电解质具有高电导率,并且具有在大气中稳定的性质。磷酸盐类固体电解质例如为含锂的磷酸盐。该磷酸盐没有特别限定,例如可以列举与ti的复合磷酸锂盐(例如,liti2(po4)3)等。或者,也可以将ti的一部分或全部置换为ge、sn、hf、zr等4价的过渡金属。也可以为了增加li含量,而将ti的一部分置换为al、ga、in、y、la等3价的过渡金属。更具体而言,例如可以列举li1+xalxge2-x(po4)3、li1+xalxzr2-x(po4)3、li1+xalxti2-x(po4)3等。例如,优选预先添加了过渡金属的li-al-ge-po4类材料,其中,该过渡金属是与第1电极层11和第2电极层21中含有的具有橄榄石型结晶结构的磷酸盐所含的过渡金属相同的过渡金属。例如,在第1电极层11和第2电极层21中含有含co和li的磷酸盐的情况下,优选固体电解质层30中含有预先添加了co的li-al-ge-po4类材料。在该情况下,能够得到抑制电极活性物质含有的过渡金属溶出到电解质中的效果。在第1电极层11和第2电极层21中含有含co以外的过渡元素和li的磷酸盐的情况下,优选固体电解质层30中含有预先添加了该过渡金属的li-al-ge-po4类材料。

第1电极层11和第2电极层21中的至少作为正极使用的第1电极层11,含有具有橄榄石型结晶结构的物质作为电极活性物质。优选第2电极层21也含有该电极活性物质。作为这样的电极活性物质,可以列举含有过渡金属和锂的磷酸盐。橄榄石型结晶结构是天然的橄榄石(olivine)具有的结晶,能够在x射线衍射中判别。

作为具有橄榄石型结晶结构的电极活性物质的典型例子,可以使用含co的licopo4等。也可以使用该化学式中作为过渡金属的co被置换而得到的磷酸盐等。在此,li和po4的比例可以与价数相应地变动。作为过渡金属,优选使用co、mn、fe、ni等。

具有橄榄石型结晶结构的电极活性物质,在作为正极发挥作用的第1电极层11中,作为正极活性物质发挥作用。例如,在仅第1电极层11含有具有橄榄石型结晶结构的电极活性物质的情况下,该电极活性物质作为正极活性物质发挥作用。在第2电极层21也含有具有橄榄石型结晶结构的电极活性物质的情况下,在作为负极发挥作用的第2电极层21中,能够发挥放电容量增大、以及伴随放电的工作电位上升的效果,该效果的作用机理虽然没有完全明确,但是推测是由于与负极活性物质形成局部的固溶状态而产生的。

在第1电极层11和第2电极层21这两者均含有具有橄榄石型结晶结构的电极活性物质的情况下,在各自的电极活性物质中,优选含有可以彼此相同也可以彼此不同的过渡金属。“可以彼此相同也可以彼此不同”是指,第1电极层11和第2电极层21含有的电极活性物质可以含有同种的过渡金属,也可以含有彼此不同种的过渡金属。第1电极层11和第2电极层21可以仅含有一种过渡金属,也可以含有两种以上的过渡金属。优选第1电极层11和第2电极层21含有同种的过渡金属。更优选两个电极层含有的电极活性物质的化学组成相同。通过第1电极层11和第2电极层21含有同种的过渡金属、或者含有相同组成的电极活性物质,两个电极层的组成的相似性提高,因此,具有下述效果:即使在全固体电池100的端子的安装正负颠倒的情况下,根据用途的不同,也能够供实际使用而不发生误动作。

可以使第1电极层11和第2电极层21中的第2电极层21还含有作为负极活性物质公知的物质。通过仅使一个电极层含有负极活性物质,能够明确该一个电极层作为负极发挥作用,另一个电极层作为正极发挥作用。在仅使一个电极层含有负极活性物质的情况下,优选该一个电极层为第2电极层21。也可以是使两个电极层含有作为负极活性物质公知的物质。关于电极的负极活性物质,可以适当参照二次电池的现有技术,例如可以列举钛氧化物、锂钛复合氧化物、锂钛复合磷酸盐、碳、磷酸钒锂等化合物。

在第1电极层11和第2电极层21的制作中,除了这些活性物质以外,可以还添加氧化物类固体电解质材料、碳或金属等导电性材料(导电助剂)等。对于这些部件,可以通过使粘合剂和增塑剂均匀地分散在水或有机溶剂中而得到电极层用膏。作为导电助剂的金属,可以列举pd、ni、cu、fe、含有它们的合金等。

第1集电体层12和第2集电体层22中,作为导电性材料含有pd。pd在通过烧制使各层烧结的过程中,难以被氧化且难以与各种材料发生反应。另外,pd在金属中与陶瓷具有高密合性。因此,能够得到第1电极层11与第1集电体层12的高密合性,并且能够得到第2电极层21与第2集电体层22的高密合性。根据上述内容可知,通过第1集电体层12和第2集电体层22含有pd,全固体电池100能够发挥良好的性能。与导电助剂同样,c或、ni、cu、fe或含有它们的合金也可以用于第1集电体层12和第2集电体层22。

图2是层叠有多个电池单元的全固体电池100a的示意性截面图。全固体电池100a包括:具有大致长方体形状的层叠片60;设置在层叠片60的第1端面的第1外部电极40a;和设置在与该第1端面相对的第2端面的第2外部电极40b。

将层叠片60的该2个端面以外的4个面中的、层叠方向的上表面和下表面以外的2个面称为侧面。第1外部电极40a和第2外部电极40b在层叠片60的层叠方向的上表面和下表面以及2个侧面上延伸。但是,第1外部电极40a与第2外部电极40b彼此隔开间隔。

在下面的说明中,对于与全固体电池100具有相同的组成范围、相同的厚度范围、和相同的粒度分布范围的部分,标注相同的附图标记,从而省略详细的说明。

在全固体电池100a中,多个第1集电体层12与多个第2集电体层22交替地层叠。多个第1集电体层12的端缘露出在层叠片60的第1端面,在第2端面不露出。多个第2集电体层22的端缘露出在层叠片60的第2端面,在第1端面不露出。从而,第1集电体层12和第2集电体层22交替地与第1外部电极40a和第2外部电极40b导通。

在第1集电体层12上层叠有第1电极层11。在第1电极层11上层叠有固体电解质层30。固体电解质层30从第1外部电极40a延伸至第2外部电极40b。在固体电解质层30上层叠有第2电极层21。在第2电极层21上层叠有第2集电体层22。在第2集电体层22上层叠有另一个第2电极层21。在该第2电极层21上层叠有另一个固体电解质层30。该固体电解质层30从第1外部电极40a延伸至第2外部电极40b。在该固体电解质层30上层叠有第1电极层11。在全固体电池100a中,这些层叠单元反复层叠。从而,全固体电池100a具有多个电池单元层叠的结构。

在图2的结构中,由2层第1电极层11夹着1层第1集电体层12的结构,也作为1个电极发挥作用。由2层第2电极层21夹着1层第2集电体层22的结构,也作为1个电极发挥作用。在该情况下,可以说层叠片60具有如下结构:固体电解质层30与电极交替地层叠,具有大致长方体形状,且形成为多个电极交替地露出在相对的2个端面。

图3的(a)是表示全固体电池100a的外观的一个例子的外观立体图。如图3的(a)中例示的那样,将第1外部电极40a与第2外部电极40b相对的方向上的层叠片60的长度称为长度l。将层叠片60的层叠方向上的厚度称为厚度t。将层叠片60的2个侧面相对的方向上的宽度称为宽度w。宽度w与长度l及厚度t正交。

在全固体电池100a中,在长度l的方向上,第1外部电极40a与第2外部电极40b相对,因此,集电方向为长度l的方向。在图3的(a)的例子中,长度l较大,因此,集电所需要的集电距离较长。从而,当想要使第1集电体层12和第2集电体层22变薄,或者想要将第1集电体层12和第2集电体层22除去时,有可能集电方向上的电阻大幅增加。而且,在图3的(a)的例子中,宽度w较小,因此,在与长度l的方向正交的面中,第1电极层11、第1集电体层12、第2电极层21和第2集电体层22的截面积较小。从而,当想要使第1集电体层12和第2集电体层22变薄,或者想要将第1集电体层12和第2集电体层22除去时,有可能集电方向上的电阻大幅增加。

因此,在本实施方式中,如图3的(b)中例示的那样,使长度l减小并使宽度w增大。当使长度l减小时,集电距离变短。从而,即使想要使第1集电体层12和第2集电体层22变薄,或者想要将第1集电体层12和第2集电体层22除去,也能够抑制集电方向上的电阻的增加。而且,当使宽度w增大时,在与长度l的方向正交的面中,第1电极层11、第1集电体层12、第2电极层21和第2集电体层22的截面积变大。从而,即使想要使第1集电体层12和第2集电体层22变薄,或者想要将第1集电体层12和第2集电体层22除去,也能够抑制集电方向上的电阻的增加。根据上述内容可知,采用本实施方式,即使想要提高全固体电池100a的容量密度,也能够抑制电阻的增加从而确保响应性,能够得到良好的速率特性。而且,能够抑制用于实现相同容量的厚度,因此,烧结稳定性增加,从而能够抑制裂纹(crack)、分层(delamination)等的发生。而且,当宽度w变大时,第1外部电极40a和第2外部电极40b变长,因此,即使全固体电池100a变薄,也能够得到高强度。

为了使长度l足够小并使宽度w足够大,优选对l/w比设置上限。在本实施方式中,设l/w比为1.1以下。从使长度l足够小并使宽度w足够大的观点出发,l/w比优选为1.0以下。

另一方面,当使l/w比过小时,有可能发生相对的第1外部电极40a与第2外部电极40b因过于靠近而短路的不良情况。因此,优选对l/w比设置下限。在本实施方式中,优选l/w比为0.2以上,更优选为0.5以上。

从提高全固体电池100a的容量密度的观点出发,第1集电体层12和第2集电体层22越薄越好。例如,第1集电体层12和第2集电体层22的平均厚度优选为10μm以下,更优选为5μm以下。另一方面,当第1集电体层12和第2集电体层22过薄时,有可能发生在烧制后集电体断开(连续性下降)而无法保持膜形状、或在烧制时集电体被吸收到电极内而无法作为集电体存在的不良情况。因此,优选对第1集电体层12和第2集电体层22的平均厚度设置下限。例如,第1集电体层12和第2集电体层22的平均厚度优选为0.5μm以上,更优选为1μm以上。

从提高全固体电池100a的容量密度的观点出发,固体电解质层30越薄越好。例如,固体电解质层30的平均厚度优选为10μm以下,更优选为5μm以下。另一方面,当固体电解质层30过薄时,有可能发生短路的不良情况。因此,优选对固体电解质层30的平均厚度设置下限。例如,固体电解质层30的平均厚度优选为0.5μm以上。

当(l+w)/t过小时,相对于片尺寸(投影面积),厚度变大,因此,在脱脂时、烧制时等容易发生分层。因此,优选对(l+w)/t设置下限。例如,(l+w)/t优选为3以上。当(l+w)/t过大时,厚度变小,因此,有可能即使将l和w颠倒强度也不足。因此,优选对(l+w)/t设置上限。例如,(l+w)/t优选为85以下,更优选为80以下。

接下来,对全固体电池100a的制造方法进行说明。图4是例示全固体电池100a的制造方法的流程的图。

(生片制作工序)

首先,制作构成上述的固体电解质层30的磷酸盐类固体电解质的粉末。例如,可以将原料、添加物等混合,使用固相合成法等来制作构成固体电解质层30的磷酸盐类固体电解质的粉末。可以通过对所得到的粉末进行干式粉碎,调节为要求的粒径。

接着,使所得到的粉末与粘结材料、分散剂、增塑剂等一起均匀地分散在水性溶剂或有机溶剂中,进行湿式粉碎,从而得到具有要求的粒径的固体电解质浆料。此时,可以使用珠磨机、湿式喷射磨、各种混炼机、高压均化器等,从能够同时进行粒度分布的调节和分散的观点出发,优选使用珠磨机。在所得到的固体电解质浆料中添加粘合剂从而得到固体电解质膏。可以通过涂敷所得到的固体电解质膏来制作生片。涂敷方法没有特别限定,可以使用缝模方式、逆转辊涂敷方式、凹版涂敷方式、棒涂敷方式、刮刀方式等。湿式粉碎后的粒度分布例如可以使用利用激光衍射散射法的激光衍射测量装置来测量。

(电极层用膏制作工序)

接着,制作上述的第1电极层11和第2电极层21的制作用的电极层用膏。例如,可以使导电助剂、活性物质、固体电解质材料、粘合剂、增塑剂等均匀地分散在水或有机溶剂中,从而得到电极层用膏。作为固体电解质材料,可以使用上述的固体电解质膏。作为导电助剂,可以进一步使用pd、ni、cu、fe、包含它们的合金或各种碳材料等。在第1电极层11与第2电极层21的组成不同的情况下,只要分别制作各自的电极层用膏即可。

(集电体用膏制作工序)

接着,制作上述的第1集电体层12和第2集电体层22的制作用的集电体用膏。例如,可以使pd的粉末、炭黑、板状石墨碳、粘合剂、分散剂、增塑剂等均匀地分散在水或有机溶剂中,从而得到集电体用膏。

(层叠工序)

如图5中例示的那样,在生片51的一面上印刷电极层用膏52,进而印刷集电体用膏53,进而印刷电极层用膏52。在生片51上没有印刷电极层用膏52和集电体用膏53的区域,印刷反图案54。作为反图案54,可以使用与生片51相同的材料。将印刷后的多个生片51交替地错开层叠,得到层叠体。在该情况下,以在该层叠体中,电极层用膏52和集电体用膏53的对在2个端面交替地露出的方式,得到层叠体。

(烧制工序)

接着,对所得到的层叠体进行烧制。烧制的条件没有特别限定,可以列举在氧化性气氛下或非氧化性气氛下,最高温度优选为400℃~1000℃,更优选为500℃~900℃等。为了在达到最高温度前充分地除去粘合剂,可以设置在氧化性气氛中在比最高温度低的温度保持的工序。为了降低处理成本,优选在尽可能低的温度进行烧制。在烧制后,可以实施再氧化处理。通过上述工序,生成层叠片60。

(外部电极形成工序)

然后,在层叠片60的2个端面涂敷金属膏,进行烧结处理。从而,能够形成第1外部电极40a和第2外部电极40b。或者,也可以是,将层叠片60设置在第1外部电极40a和第2外部电极40b能够在与2个端面相连的上表面、下表面和2个侧面上隔开间隔露出的专用的治具上,通过溅射来形成电极。也可以是通过对所形成的电极实施镀敷处理,来形成第1外部电极40a和第2外部电极40b。

【实施例】

下面,按照实施方式制作全固体电池,对特性进行调查。

(实施例1)

将co3o4、li2co3、磷酸二氢铵、al2o3、geo2混合,利用固相合成法制作含有规定量的co的li1.3al0.3ge1.7(po4)3作为固体电解质材料粉末。用5mmφ的zro2球对所得到的粉末进行干式粉碎(使用行星式球磨机以400rpm的旋转速度进行30min),使d90%粒径为5μm以下。然后,通过湿式粉碎(分散介质:离子交换水或乙醇),用直径1.5mmφ的珠进行粉碎直至d90%粒径为3μm,进而用直径1mmφ的珠进行粉碎直至d50%粒径为0.3μm,从而制作出d50%粒径=0.3μm、d90%粒径=2μm的固体电解质浆料。在所得到的浆料中添加粘合剂从而得到固体电解质膏,制作出0.6μm的生片。与上述同样地利用固相合成法合成含有规定量的licopo4、co的li1.3al0.3ti1.7(po4)3,进行湿式混合和分散处理来制作浆料,添加粘合剂和pd膏来制作电极层用膏。

在生片上,使用规定图案的丝网,以2μm厚度来印刷电极层用膏,然后以0.7μm厚度来印刷作为集电体层用膏的pd膏,然后以2μm厚度来印刷电极层用膏。将印刷后的片材以电极向左右引出的方式错开地重叠11张,将使生片重叠达到30μm的平均厚度而得到的片材作为覆盖层在上下粘贴,通过热加压压制进行压接,用切割机将层叠体切割成规定的尺寸。

将切割得到的100个片在300℃以上500℃以下进行热处理来进行脱脂,并在900℃以下进行热处理使其烧结来制作烧结体。热处理后的长度l、宽度w、厚度t为0.3mm、1.5mm、0.1mm,l/w比=0.2,(l+w)/t=18.0。用sem观察烧结体的截面,测量各层的厚度,集电体层的平均厚度为0.5μm,固体电解质层的平均厚度为0.5μm。

(实施例2)

在实施例2中,长度l、宽度w、厚度t为0.3mm、0.28mm、0.1mm,l/w比=1.07,(l+w)/t=5.8。其它条件与实施例1相同。

(实施例3)

在实施例3中,印刷后的片材的层叠数为3层,在上下粘贴厚度20μm的覆盖层进行烧制。长度l、宽度w、厚度t为0.5mm、1mm、0.05mm,l/w比=0.50,(l+w)/t=30.0。其它条件与实施例1相同。

(实施例4)

在实施例4中,长度l、宽度w、厚度t为0.5mm、1mm、0.1mm,l/w比=0.50,(l+w)/t=15.0。其它条件与实施例1相同。

(实施例5)

在实施例5中,使固体电解质的片材厚度为6μm,使集电体层的印刷厚度为6μm。长度l、宽度w、厚度t为0.5mm、1mm、0.2mm,l/w比=0.50,(l+w)/t=7.5。集电体层和固体电解质层的平均厚度为5μm。其它条件与实施例1相同。

(实施例6)

在实施例6中,使固体电解质的片材厚度为11μm,使集电体层的印刷厚度为11μm,使覆盖层的厚度为50μm,将印刷后的片材层叠18层。长度l、宽度w、厚度t为0.5mm、1mm、0.5mm,l/w比=0.50,(l+w)/t=3.0。集电体层和固体电解质层的平均厚度为10μm。其它条件与实施例1相同。

(实施例7)

使固体电解质的片材厚度为6μm,使集电体层的印刷厚度为1.5μm,使电极层的印刷厚度为6μm,使覆盖层的厚度为100μm,将印刷后的片材层叠51层。长度l、宽度w、厚度t为10mm、50mm、1mm,l/w比=0.20,(l+w)/t=60.0。集电体层的平均厚度为1μm,固体电解质层的平均厚度为5μm。其它条件与实施例1相同。

(实施例8)

使固体电解质的片材厚度为6μm,使集电体层的印刷厚度为6μm,使电极层的印刷厚度为6μm,使覆盖层的厚度为100μm,将印刷后的片材层叠41层。长度l、宽度w、厚度t为30mm、50mm、1mm,l/w比=0.60,(l+w)/t=80.0。集电体层和固体电解质层的平均厚度为5μm。其它条件与实施例1相同。

(实施例9)

使固体电解质的片材厚度为6μm,使集电体层的印刷厚度为6μm,使电极层的印刷厚度为6μm,使覆盖层的厚度为100μm,将印刷后的片材层叠41层。长度l、宽度w、厚度t为40mm、40mm、1mm,l/w比=1.00,(l+w)/t=80.0。集电体层和固体电解质层的平均厚度为5μm。其它条件与实施例1相同。

(实施例10)

集电体和导电助剂的材料采用炭黑。长度l、宽度w、厚度t为0.3mm、1.5mm、0.1mm,l/w比=0.20,(l+w)/t=18.0。集电体层和固体电解质层的平均厚度为0.5μm。其它条件与实施例1相同。

(实施例11)

导电助剂的材料采用炭黑,使电极厚度为4.6μm并仅印刷1次,没有制作集电体。长度l、宽度w、厚度t为0.3mm、1.5mm、0.1mm,l/w比=0.20,(l+w)/t=18.0。固体电解质层的平均厚度为0.5μm。其它条件与实施例1相同。

(比较例1)

长度l、宽度w、厚度t为1mm、0.7mm、0.1mm,l/w比=1.43,(l+w)/t=17.0。集电体层和固体电解质层的平均厚度为0.5μm。其它条件与实施例1相同。

(比较例2)

使固体电解质的片材厚度为7μm,使集电体层的印刷厚度为12μm,使电极层的印刷厚度为2μm,使覆盖层的厚度为30μm,将印刷后的片材层叠31层。长度l、宽度w、厚度t为1mm、0.85mm、0.7mm,l/w比=1.18,(l+w)/t=2.6。集电体层的平均厚度为11μm,固体电解质层的平均厚度为6μm。其它条件与实施例1相同。

(分析)

对实施例1~11和比较例1、2的烧结体进行速率特性的测量。首先,在烧结体中电极层露出的2个端面涂敷银膏而形成1对外部电极。接着,在25℃、以2.5v-0v的电压范围,在0.2c和1c下进行充放电,测量所得到的放电容量的比率(1c放电容量/0.2c放电容量)作为速率特性。将结果示于图6。如图6所示,在实施例1~11中,速率特性均为65%以上。这可认为是因为,通过使l/w比为0.20以上1.1以下,与集电相关的电阻被抑制。而在比较例1、2中,速率特性均小于65%。这可认为是因为,l/w比大于1.1,因此无法使电阻充分下降。

接下来,对实施例1~5、10、11和比较例1,通过烧结体的压头压入来进行3点弯曲试验,进行抗弯强度的测量。测量所得到的抗弯强度相对于将长度l和宽度w调换后的基准片的抗弯强度为多少倍。例如,在实施例1中,将长度l为1.5mm、宽度w为0.3mm的片作为基准片。在实施例1~5、10、11中,均得到了相对于基准片的抗弯强度为1倍以上的抗弯强度。这可认为是因为,通过使l/w比为1.1以下,宽度w充分变大,外部电极变长。另一方面,在比较例1中,抗弯强度相对于基准片的抗弯强度小于1倍。这可认为是因为,l/w比超过了1.1,从而,宽度w没有充分变大,外部电极变短。在实施例6~9中,没有测量相对于基准片的比率,但是具有对实际安装而言没有问题的抗弯强度。

在实施例1~11中,100个样品中的产生了裂纹或分层的发生率均低。这可认为是因为,在实施例中,l/w为1.1以下且(l+w)/t为0.3以上85以下,因此,样品不过厚,烧制稳定性得到保持,分层得到抑制,样品的强度也高,裂纹的产生得到抑制。另一方面,在比较例1、2中,100个样品中的产生了裂纹或分层的发生率高。这可认为是因为,在比较例1中,l/w大于1.1,样品的强度下降,与此相应地,裂纹的发生率稍微变高。这可认为是因为,在比较例2中,样品的厚度变大,从而,烧制变得不稳定,分层的发生率变高。

上面,对本发明的实施例进行了详细说明,但是本发明并不限定于这些特定的实施例,可以在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形和变更。

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