r>[0123] (第四实施方式）
[0124] 接下来，利用图8对电极复合体的一实施方式进行说明。图8(a)以及图8(b)是 用于对电极复合体的制造方法进行说明的示意图。本实施方式与第一实施方式的不同点在 于，将块（bulk)体切断而制造复合体5。此外，对于与第一实施方式相同的点，省略其说明。
[0125] S卩，在本实施方式中，如图8(a)所示，形成将活性物质成型体3与固体电解质层4 合并的构造体的块体28。与第一实施方式相同，将对含有作为溶剂的盐的前驱体进行加热 并使之熔融而得到的液态电解质体9涂覆于活性物质成型体3,由此形成块体28。此时，液 态电解质体9的温度为比活性物质成型体3的熔点低的温度。而且，在规定的温度分布下 冷却并固化而形成块体28。
[0126] 接下来，与作为目标的复合体5的大小相应地将块体28分割为多个。以使多个分 割面28a相互对置的方式进行分割。而且，在块体28的长边方向上的多个分割面28a，以使 分割面28a的切线在与块体28的长边方向交叉的方向延伸的方式进行切断分割。
[0127] 接下来，如图8(b)所示，在将块体28切断而得到的复合体29中，在一方的第一表 面29a设置集电体2。另外，在另一方的第二表面29b，形成将在第二表面29b露出的活性 物质成型体3覆盖的上部电解质层30。上部电解质层30是具有与第三实施方式中的第二 电解质层24相同的功能的层。集电体2以及上部电解质层30能够通过上述方法来形成。 以上述方式制造电极复合体31。
[0128] 如上，根据电极复合体31的制造方法，通过预先形成并分割块体28来形成复合体 29。因此，能够以良好的生产率制造可实现高输出的锂电池的电极复合体31。
[0129](第五实施方式）
[0130] 接下来，利用图9对锂电池的一实施方式进行说明。图9是示出锂电池的构造的 主要部分示意侧视剖视图。如图9所示，锂电池34具有上述电极复合体1、以及设置于电极 复合体1中的固体电解质层4的表面4a的电极35。在活性物质成型体3的形成材料为正 极活性物质的情况下，集电体2成为正极侧的集电体，电极35成为负极。另外，在活性物质 成型体3的形成材料为负极活性物质的情况下，集电体2成为负极侧的集电体，电极35成 为正极。
[0131] 例如，在活性物质成型体3的形成材料为正极活性物质的情况下，能够选择铝作 为集电体2的形成材料，并能够选择锂作为发挥负极的功能的电极35的形成材料。
[0132] 锂电池34中使用上述电极复合体1。将对含有作为溶剂的盐的前驱体进行加热并 使之熔融而得到的液态电解质体9涂覆于活性物质成型体3,由此形成电极复合体1的固体 电解质层4。此时，液态电解质体9的温度为比活性物质成型体3的熔点低的温度。而且， 在规定的温度分布下冷却并固化而形成固体电解质层4。因此，在复合体5中，在活性物质 成型体3的空隙8无间隙地设置固体电解质层4,从而锂电池34形成为高输出且大容量的 电池。
[0133](第六实施方式）
[0134] 接下来，利用图10对锂电池的一实施方式进行说明。图10是示出锂电池的构造 的主要部分示意侧视剖视图。如图10所示，锂电池38在正极侧与负极侧具有上述电极复 合体1。即，锂电池38在正极侧具备作为电极复合体的第一电极复合体39,在负极侧具备 作为电极复合体的第二电极复合体40。使第一电极复合体39与第二电极复合体40的固体 电解质层彼此抵接而实现一体化，由此形成锂电池38。
[0135] 在第一电极复合体39中，作为活性物质成型体的第一活性物质成型体41的形成 材料使用正极活性物质。在第二电极复合体40中，作为活性物质成型体的第二活性物质成 型体42的形成材料使用负极活性物质。作为第一电极复合体39的固体电解质层亦即固体 电解质的第一固体电解质层43与作为第二电极复合体40的固体电解质层亦即固体电解质 的第二固体电解质层44可以是相同的形成材料，也可以是不同的形成材料。
[0136] 锂电池38中的第一电极复合体39以及第二电极复合体40成为与上述电极复合 体1相同的构造。将对含有作为溶剂的盐的前驱体进行加热并使之熔融而成的液态电解质 体涂覆于第一活性物质成型体41，由此形成第一电极复合体39的第一固体电解质层43。此 时，液态电解质体的温度为比第一活性物质成型体41的熔点低的温度。而且，在规定的温 度分布下冷却并固化而形成第一固体电解质层43。因此，在第一电极复合体39中，在第一 活性物质成型体41的空隙8无遗漏地设置第一固体电解质层43。
[0137]同样地，将对含有作为溶剂的盐的前驱体进行加热并使之熔融而成的液态电解质 体涂覆于第二活性物质成型体42,由此形成第二电极复合体40的第二固体电解质层44。此 时，液态电解质体的温度为比第二活性物质成型体42的熔点低的温度。而且，在规定的温 度分布下冷却并固化而形成第二固体电解质层44。因此，在第二电极复合体40中，在第二 活性物质成型体42的空隙8无遗漏地设置第二固体电解质层44。其结果，锂电池38成为 高输出且大容量的电池。
[0138] 此外，本实施方式并不限定于上述实施方式，在本发明的技术思想内，能够由在本 领域内具有公知常识的人施加各种变更、改进。以下对变形例加以叙述。
[0139](变形例1)
[0140] 在上述第一实施方式中，通过压粉成型来形成活性物质成型体3,但并不限定于 此。例如，也可以使用如下制造方法：在通过通常公知的溶胶-凝胶法来调制活性物质成型 体时，在原料中，作为细孔的铸型，混入粒子状的高分子、碳粉末而作为造孔材料，从而一边 在加热时将造孔材料分解并除去、一边生成活性物质，由此得到具有空隙8的活性物质成 型体。
[0141](变形例2)
[0142] 在上述第一实施方式中，在活性物质成型体3形成固体电解质层4来构成复合体 5之后，将集电体2与活性物质成型体3接合，但并不限定于此。例如，也可以在将形成为 箱状的集电体2与活性物质成型体3接合之后，在活性物质成型体3形成固体电解质层4。 即使按照这样的工程顺序也能够制成电极复合体，因此，工序的自由度得以提高。另外，能 够将活性物质成型体3与集电体2可靠地接合。
[0143](变形例3)
[0144] 在上述第三实施方式中，以将活性物质成型体3覆盖的方式设置第一电解质层 23。可以形成为如下构造：与第二实施方式相同，第一电解质层15将活性物质成型体3覆 盖，并且，第二电解质层16将第一电解质层15覆盖。能够通过防止第二电解质层16的变质 来延长电极复合体22的寿命。此外，该内容也能够适用于第四实施方式的电极复合体31、 第五实施方式的锂电池34以及第六实施方式的锂电池38。
[0145] 附图标记的说明
[0146] 1、14、22、31~电极复合体；3~活性物质成型体；4、17、25~作为固体电解质的固 体电解质层；8…空隙；38…锂电池；39…作为电极复合体的第一电极复合体；40…作为电 极复合体的第二电极复合体；41···作为活性物质成型体的第一活性物质成型体；42…作为 活性物质成型体的第二活性物质成型体；43…作为固体电解质的第一固体电解质层；44… 作为固体电解质的第二固体电解质层。
【主权项】
1. 一种电极复合体的制造方法，其特征在于，包括： 生成液态电解质体的工序； 在具有多个空隙的活性物质成型体的表面设置所述液态电解质体的工序；以及 使所述液态电解质体固化而形成固体电解质的工序， 所述液态电解质体含有所述固体电解质的前驱体，使所述前驱体在比所述活性物质成 型体的熔点低的温度下熔融。2. 根据权利要求1所述的电极复合体的制造方法，其特征在于， 所述液态电解质体含有使所述前驱体的熔点降低的溶剂。3. 根据权利要求2所述的电极复合体的制造方法，其特征在于， 所述溶剂是盐。4. 根据权利要求1所述的电极复合体的制造方法，其特征在于， 所述固体电解质包含晶质电解质与非晶质电解质。5. -种电极复合体，其特征在于，具备： 活性物质成型体，其具有空隙；以及 固体电解质，其将含有所述空隙的部分的所述活性物质成型体的表面覆盖， 所述固体电解质包含晶质电解质与非晶质电解质。6. -种锂电池，其特征在于， 具有权利要求5所述的电极复合体、以及设置为与所述电极复合体接触的电极。
【专利摘要】本发明提供高输出的电极复合体以及制造锂电池的电极复合体的制造方法。在比活性物质的熔点低的温度下将固体电解质的前驱体熔融，活性物质成型体(3)在活性物质的多个活性物质粒子(7)之间具有空隙(8)，在活性物质成型体(3)的表面设置液态电解质体(9)，使液态电解质体(9)固化而形成固体电解质层(4)。
【IPC分类】H01M10/0562, H01M10/052
【公开号】CN105304931
【申请号】CN201510416864
【发明人】横山知史, 市川祐永, 山崎泰志, 古沢昌宏
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月15日
【公告号】US20160028103