ALL-SOLID-STATE LITHIUM ION BATTERY

• Main Authors: SOTOWA Chiaki, TAKEUCHI Masataka
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 05.07.2018
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

The present invention relates to an all-solid-state lithium ion battery which comprises a solid electrolyte, a negative electrode and a positive electrode, and wherein: the solid electrolyte is composed of at least one substance selected from among oxide-based solid electrolytes and sulfide-based solid electrolytes; the 50% diameter (D50) in a volume-based cumulative particle diameter distribution is 0.1-10 μm; the negative electrode contains the solid electrolyte, a negative electrode active material and a conductive assistant; the negative electrode active material contains graphite particles that have a graphite crystal interplanar spacing d002 of 0.3360-0.3370 nm and a D50 of 1-10 μm; and the negative electrode contains 35-45 parts by mass of the negative electrode active material, 45-55 parts by mass of the solid electrolyte and 5-10 parts by mass of the conductive assistant. The present invention enables the achievement of an all-solid-state lithium ion battery which is increased in the contact area between a solid electrolyte and a negative electrode active material, while enabling improved intercalation/deintercalation reactions of lithium ions, and which therefore has high safety, low resistance and a long cycle life. La présente invention concerne une batterie au lithium-ion tout solide qui comprend un électrolyte solide, une électrode négative et une électrode positive : l'électrolyte solide étant composé d'au moins une substance choisie parmi des électrolytes solides à base d'oxyde et des électrolytes solides à base de sulfure ; le diamètre de 50 % (D50) dans une distribution de diamètre de particule cumulative basée sur le volume étant de 0,1 à 10 µm ; l'électrode négative contenant l'électrolyte solide, un matériau actif d'électrode négative et un assistant conducteur ; le matériau actif d'électrode négative contenant des particules de graphite qui ont un espacement interréticulaire de cristal de graphite d002 de 0,3360 à 0,3370 nm et un D50 de 1 à 10 µm ; et l'électrode négative contenant de 35 à 45 parties en masse du matériau actif d'électrode négative, de 45 à 55 parties en masse de l'électrolyte solide et de 5 à 10 parties en masse de l'assistant conducteur. La présente invention permet d'obtenir une batterie au lithium-ion tout solide qui présente une augmentation de la zone de contact entre un électrolyte solide et un matériau actif d'électrode négative, tout en permettant des réactions d'intercalation/désinsertion améliorées d'ions lithium, et qui a donc une sécurité élevée, une faible résistance et une longue durée de vie. 本発明は固体電解質、負極、正極を含む全固体リチウムイオン電池であって、前記固体電解質は酸化物系固体電解質及び硫化物系固体電解質から選ばれる少なくとも１種であって、体積基準累積粒径分布における５０％径（Ｄ５０）が０．１～１０μｍであり、前記負極は前記固体電解質、負極活物質及び導電助剤を含み、前記負極活物質は黒鉛結晶面間隔ｄ００２が０．３３６０～０．３３７０ｎｍでＤ５０が１～１０μｍの黒鉛粒子を含み、前記負極が負極活物質３５～４５質量部、固体電解質４５～５５質量部、導電助剤５～１０質量部を含む全固体リチウムイオン電池に関する。　本発明によれば、固体電解質と負極活物質の間の接触面積が増加し、リチウムイオンの挿入脱離反応が改善され、安全性が高く低抵抗で長サイクル寿命の全固体リチウムイオン電池の実現が可能である。