[发明专利]全固体电池用封装材料以及使用了该封装材料的全固体电池

说明书

一种全固体电池用封装材料，其是含有硫化物系固体电解质的全固体电池用的封装材料，至少依次具备：基材层、阻隔层、以及密封剂层，密封剂层含有离聚物。

技术领域

本发明涉及一种全固体电池用封装材料以及使用了该封装材料的全固体电池，更详细而言，涉及一种含有硫化物系固体电解质的全固体电池用的封装材料以及使用了该封装材料的全固体电池。

背景技术

锂离子电池等二次电池被广泛用于便携式电子设备、以电为动力源的电动汽车以及混合动力电动汽车等。作为提高了锂离子电池的安全性的电池，正在研究使用无机固体电解质以替代有机溶剂电解质的全固体锂电池。从难以发生由短路等引起的热失控的方面来看，全固体锂电池比锂电池的安全性更优异。

在无机固体电解质中，与氧化物系固体电解质等相比，硫化物系固体电解质的离子传导性高，在得到更高性能的全固体电池方面具有更多的优点。但是，由于使用了硫化物系固体电解质的全固体电池含有硫，因此有时浸入至电池内的水分会和硫发生反应而生成具有毒性的硫化氢。因此，在电池的封装材料被破坏的情况下，该硫化氢可能会发生泄漏。为了防止硫化氢泄漏，例如在专利文献1和2中提出了对所产生的硫化氢实施捕捉以实现无毒化的安全设计的全固体电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-103283号公报

专利文献2：日本特开2008-103288号公报

发明内容

本发明要解决的课题

但是，在专利文献1和2所记载的方法中，存在这样的问题：电池的制造需要非常多的时间和劳力，这有可能成为成本大幅提高的因素。另外，硫化氢具有腐蚀性，因此可能腐蚀作为集电体的铜箔或铝箔，从而导致电池劣化，但是在专利文献1和2所记载的发明中，没有从抑制硫化氢的腐蚀的观点来进行研究。

本发明的目的在于提供在产生了硫化氢的情况下可以使其无害化，并且可以抑制集电体的腐蚀的含有硫化物系固体电解质的全固体电池用的封装材料以及使用了该封装材料的全固体电池。

用于解决课题的手段

作为可以使硫化氢无害化的材料，已知碱金属或碱土类金属。作为使用这些材料的方法，可以列举出将含有这些材料的层进行涂布等方法。但是，在对封装材料涂布含有上述材料的层的情况下，难以像传统的层压膜那样利用热封来进行密封。因此，需要预先将含有上述材料的层以覆盖电极部件的方式形成，或者在封装材料的周围形成等方法。在封装材料的周围形成含有上述材料的层的情况下，需要在冲压成型后设置含有上述材料的层。这是为了防止在冲压成型时产生含有上述材料的层容易破裂或剥落的问题。在采用这些方法的情况下，电池的制造需要非常多的时间和劳力。

另一方面，也可以考虑将碱金属或碱土类金属分散在密封剂层中的方法。但是在这种情况下，形成密封剂层的树脂与碱金属等的混合非常差，由混合了它们的材料所构成的密封剂层变得非常脆，从而存在密封强度降低等不良情况。

鉴于上述情况，本发明人经过反复深入的研究，结果完成了以下发明：通过使用被称为离聚物的烯烃-金属离子化合物等离子性高分子材料，可以使硫化氢实现无毒化，并且与传统的封装材料具有同等特性的封装材料。

即，本发明提供了一种全固体电池用封装材料，其是含有硫化物系固体电解质的全固体电池用的封装材料，至少依次具备基材层、阻隔层、以及密封剂层，所述密封剂层含有离聚物。