DE112007002732T5

DE112007002732T5 - Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators und Lithiumakkumulator

Info

Publication number: DE112007002732T5
Application number: DE112007002732T
Authority: DE
Inventors: Kenji Toyota Kimura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: WO2008059717A1; CN101517815A; DE112007002732B4; CN101517815B; US20090011338A1; JP2008123954A; JP4893254B2; US8404386B2

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators, der ein positives Elektrodenelement, ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt, umfassend:
einen ersten Schritt des Stapelns von wenigstens einer ersten Gruppe von Partikeln und einer zweiten Gruppe von Partikeln, um die Festelektrolytschicht zu bilden, wobei die zweite Gruppe von Partikeln einen mittleren Partikeldurchmesser aufweist, der größer als ein mittlerer Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln ist; und
einen zweiten Schritt des Stapelns des positiven Elektrodenelements und des negativen Elektrodenelements auf der Festelektrolytschicht, so dass das negative Elektrodenelement mit einer Oberfläche eines Teils der Festelektrolytschicht in Kontakt steht, wobei der Teil die zweite Gruppe von Partikeln einschließt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lithiumakkumulator, der eine Festelektrolytschicht einschließt, welche Zwischenräume enthält, die abgeschiedenes Lithium zwischen einer positiven und einer negativen Elektrode aufnehmen können, und ein Verfahren zum Herstellen des Lithiumakkumulators.
Stand der Technik
Lithiumakkumulatoren wurden herkömmlich für verschiedene Anwendungen, wie als Stromquelle für ein elektronisches Gerät und als an einem Fahrzeug befestigte Batterie verwendet. Infolge des wiederholten Ladens und Entladens kann der Lithiumakkumulator einen winzigen inneren Kurzschluss erfahren. Dies kann zu einer verringerten Kapazität des Akkumulators und zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Batterie führen.
Es wird in Erwägung gezogen, dass einer der Gründe für den inneren Kurzschluss eine Volumenexpansion des Lithiums in einer negativen Elektrode aufgrund der Feinverteilung des Lithiums infolge des wiederholten Ladens und Entladens ist. Besonders kann das Volumen des an der negativen Elektrode abgeschiedenen Lithiums expandieren und einen Separator pressen und ausdünnen oder das Lithium, das Raum für eine Abscheidung sucht, kann in feine Poren in dem Separator abgeschieden werden und zu der positiven Elektrode gelangen. Dies kann einen elektrischen Kontakt zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode verursachen und zu dem inneren Kurzschluss führen.
Um die Volumenexpansion von Lithium infolge der Abscheidung zu unterdrücken, wurden die nachstehend beschriebenen Techniken vorgeschlagen.
Die Patentschrift 1 beschreibt einen Lithiumakkumulator, bei dem ein Abstandshalter zwischen einer Elektrode (einer positiven Elektrode oder einer negativen Elektrode) und einem Separator angeordnet ist, um einen Raum zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums einzubehalten. Bei dem in der Patentschrift 1 beschriebenen Lithiumakkumulator ist der Separator aus einem Stapel aus einer Vielzahl von Vliesstoffen mit verschiedenen Hohlraumanteilen so gebildet, dass der Hohlraumanteil in der Nähe der negativen Elektrode höher als derjenige in der Nähe der positiven Elektrode ist.
Jede der Patentschriften 2 und 3 beschreibt einen Lithiumakkumulator, bei dem ein Kollektor als negative Elektrode eine unebene Oberfläche aufweist, die einem Separator gegenüberliegt, um einen Raum zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums bereitzustellen.
[Patentschrift 1] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 10 (1998)-12279 (Absatz [0015] bis [0017], [0032], [0034], 13, 14 und dergleichen)
[Patentschrift 2] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2000-228185 (Absatz [0011] und dergleichen)
[Patentschrift 3] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-313319 (Absatz [0009],[0010] und dergleichen)
[Patentschrift 4] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 06 (1994)-84512
Offenbarung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
In den vorstehend genannten Lithiumakkumulatoren treten jedoch folgende Probleme auf.
Bei dem Akkumulator mit dem Aufbau, der den zwischen der Elektrode und dem Separator angeordneten Abstandshalter einschließt, ist es notwendig, neben der Elektrode und dem Separator, die übliche Bestandteile des Akkumulators bilden, den Abstandshalter bereitzustellen, wodurch sich die Kosten für den Akkumulator erhöhen. Ebenso erfordert das Verfahren zum Herstellen des Akkumulators einen weiteren Schritt zum Anordnen des Abstandshalters.
Wenn die Vielzahl von Vliesstoffen zum Bereitstellen des Separators mit verschiedenen Hohlraumanteilen in der Stapelrichtung (der Richtung der Dicke) gestapelt werden, ist es zum anderen erforderlich, die Vielzahl von Vliesstoffen mit verschiedenen Hohlraumanteilen herzustellen, was die Kosten für den Akkumulator erhöht. Daneben verkompliziert das Stapeln der Vielzahl von Vliesstoffen zwangsläufig das Verfahren zum Herstellen des Separators.
Bei dem Akkumulator mit dem Aufbau, der den Kollektor als negative Elektrode mit der unebenen Oberfläche einschließt, kann die unebene Oberfläche während des Verfahrens zum Herstellen des Akkumulators flach zerdrückt werden und es so unmöglich machen, einen Raum zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums einzubehalten. Beim typischen Herstellen des Akkumulators werden eine negative Elektrode, ein Separator und eine positive Elektrode in dieser Reihenfolge gestapelt und dann wird der Stapel in der Stapelrichtung gepresst. Die unebene Oberfläche des Kollektors als negative Elektrode kann während des Pressens flach zerdrückt werden.
Besonders wenn die negative Elektrode aus Lithium oder Indium hergestellt ist, sind diese Metalle zum Beispiel relativ weich und die unebene Oberfläche kann leicht zerdrückt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators bereitzustellen, bei dem leicht Zwischenräume zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode einbehalten werden können.
Mittel zur Lösung der Probleme
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators bereit, der ein positives Elektrodenelement, ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven und negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt. Das Verfahren schließt einen ersten Schritt des Stapelns von wenigstens einer ersten Gruppe von Partikeln und einer zweiten Gruppe von Partikeln unter Bilden der Festelektrolytschicht, wobei die zweite Gruppe von Partikeln einen mittleren Partikeldurchmesser aufweist, der größer als der mittlere Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln ist, und einen zweiten Schritt des Stapelns des positiven Elektrodenelements und des negativen Elektrodenelements auf der Festelektrolytschicht ein, so dass das negative Elektrodenelement mit einer Oberfläche eines Teils der Festelektrolytschicht in Kontakt steht, wobei der Teil die zweite Gruppe von Partikeln einschließt.
Der erste Schritt kann einen Schritt des Bildens einer ersten Schicht unter Verwenden der ersten Gruppe von Partikeln, einen Schritt des Bildens einer zweiten Schicht unter Verwenden der zweiten Gruppe von Partikeln und einen Schritt des Stapelns der ersten Schicht und der zweiten Schicht unter Bilden der Festelektrolytschicht einschließen.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators bereit, der ein positives Elektrodenelement, ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt. Das Verfahren schließt einen Schritt des Bildens einer unebenen Oberfläche auf einer der Endflächen der Festelektrolytschicht und einen Schritt des Stapelns des positiven Elektrodenelements und des negativen Elektrodenelements auf der Festelektrolytschicht ein, so dass das negative Elektrodenelement mit der unebenen Oberfläche der Festelektrolytschicht in Kontakt steht.
Eine erste Gruppe von Partikeln und eine zweite Gruppe von Partikeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser, der größer als der mittlere Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln ist, können unter Bilden der Festelektrolytschicht gestapelt werden.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Lithiumakkumulator bereit, der ein positives Elektrodenelement und ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven Elektrodenelement und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt, wobei die Festelektrolytschicht eine erste Schicht, die eine erste Gruppe von Partikeln einschließt, und eine zweite Schicht, die eine zweite Gruppe von Partikeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser, der größer als der mittlere Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln ist, einschließt, aufweist und mit dem negativen Elektrodenelement in Kontakt steht.
Gemäß einem vierten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Lithiumakkumulator bereit, der ein positives Elektrodenelement und ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven Elektrodenelement und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt, wobei die Festelektrolytschicht eine mit dem negativen Elektrodenelement in Kontakt stehende, unebene Oberfläche aufweist.
Das negative Elektrodenelement kann aus einem Kollektor als mit der Festelektrolytschicht in Kontakt stehende, negative Elektrode gebildet sein. Das negative Elektrodenelement kann Lithium oder eine Lithiumlegierung einschließen.
Die Festelektrolytschicht kann aus einem Polymerfestelektrolyten oder einem anorganischen Festelektrolyten gebildet sein. Wenn ein Sulfid als Partikel (wenigstens eine der ersten und zweiten Gruppe von Partikeln) zum Bilden der Festelektrolytschicht verwendet wird, kann die Leitfähigkeit der Lithiumionen verbessert werden. Beispiele für das Sulfid können Lithiumsulfid und Siliziumsulfid einschließen.
Effekte der Erfindung
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung kann die Festelektrolytschicht nur durch Stapeln der ersten und zweiten Gruppen von Partikeln gebildet sein, um einer Verkomplizierung des Herstellungsverfahrens für den Lithiumakkumulator vorzubeugen. Daneben wird die zweite Gruppe von Partikeln mit dem größeren mittleren Partikeldurchmesser als demjenigen der ersten Gruppe von Partikeln in dem Teil der Festelektrolytschicht verwendet, der mit dem negativen Elektrodenelement in Kontakt steht, so dass der in der zweiten Gruppe von Partikeln vorgesehene Zwischenraum zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums verwendet werden kann.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung weist die Festelektrolytschicht die mit dem negativen Elektrodenelement in Kontakt stehende, unebene Oberfläche auf, so dass einem Zerdrücken der unebenen Oberfläche während des Herstellens des Lithiumakkumulators im Vergleich zu der auf dem negativen Elektrodenelement gebildeten, unebenen Oberfläche vorgebeugt werden kann. Dies kann den Zwischenraum zum Aufnehmen des auf dem negativen Elektrodenelement abgeschiedenen Lithiums einbehalten.
Kurzbeschreibung der Figuren
[1] Ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines Lithiumakkumulators zeigt, der die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet.
[2] Ein schematisches Diagramm, das den Aufbau einer Festelektrolytschicht in Ausführungsform 1 zeigt.
[3] Eine vergrößerte Ansicht, die die in Kontakt stehenden Teile der Festelektrolytschicht und eines Kollektors in Ausführungsform 1 zeigt.
[4] Ein schematisches Diagramm, das eine Pressvorrichtung zur Verwendung beim Bilden der Festelektrolytschicht in Ausführungsform 1 zeigt.
[5] Ein schematisches Diagramm, das einen Teil eines Verfahrens zum Bilden der Festelektrolytschicht in Ausführungsform 1 zeigt.
[6] Ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines Lithiumakkumulators zeigt, der die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung bildet.
[7] Eine vergrößerte Ansicht, die die in Kontakt stehenden Teile einer Festelektrolytschicht und eines Kollektors in Ausführungsform 2 zeigt.
[8] Ein schematisches Diagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Bilden der Festelektrolytschicht in Ausführungsform 2.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ausführungsform 1
Im Folgenden wird ein Lithiumakkumulator, der die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung bildet, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
In 1 ist eine positive Elektrodenschicht 12 auf einer Oberfläche eines Kollektors 11 als positive Elektrode gebildet. Der Kollektor 11 und die positive Elektrodenschicht 12 bilden ein positives Elektrodenelement. Die positive Elektrodenschicht 12 schließt ein aktives Material ein. Die positive Elektrodenschicht 12 kann, falls erforderlich, auch ein leitfähiges Additiv, ein Bindemittel, ein Additiv und einen Elektrolyten zum Erhöhen der Ionenleitung, wie einen anorganischen Festelektrolyten, einen Polymergelelektrolyten und einen Polyelektrolyten einschließen. Der Kollektor 11 kann zum Beispiel aus Aluminiumfolie gebildet sein.
Das aktive Material für die positive Elektrode kann zum Beispiel aus einem Lithium-Übergangsmetallkomposit hergestellt sein. Besonders ist es möglich, ein Li-Co-Kompositoxid, wie LiCoO₂, ein Li-Ni-Kompositoxid, wie LiNiO₂, ein Li-Mn-Kompositoxid, wie Spinell-LiMn₂O₄, und ein Li-Fe-Kompositoxid, wie LiFeO₂, zu verwenden.
Zwischen der positiven Elektrodenschicht 12 und einem Kollektor 14 als negative Elektrode ist eine Festelektrolytschicht 13 angeordnet. Ein Lithiumakkumulator 10 der Ausführungsform 1 weist keine negative Elektrodenschicht auf, die ein aktives Material auf einer Oberfläche des Kollektors 14, die der Festelektrolytschicht 13 gegenüberliegt, einschließt. Das Weglassen der negativen Elektrodenschicht kann die Kosten für den Lithiumakkumulator 10 verringern.
Der Kollektor 14 kann zum Beispiel aus Kupferfolie gebildet sein. Auf der Oberfläche des aus Kupferfolie gebildeten Kollektors 14 kann Lithium oder eine Lithiumlegierung vorgesehen sein.
Die Festelektrolytschicht 13 kann aus einem anorganischen Festelektrolyten oder einem Polymerfestelektrolyten hergestellt sein. Zum Beispiel können ein Li-Nitrid, ein Halogenid, Oxysalz und eine Phosphorsulfidverbindung als anorganischer Festelektrolyt verwendet werden. Ganz besonders können Li₃N, LiI, Li₃N-LiI-LiOH, LiSiO₄, LiSiO₄-LiI-LiOH, Li₃PO₄-Li₄SiO₄ und Li₂SiS₃ verwendet werden.
Als Polymerfestelektrolyt ist es zum Beispiel möglich, ein Material, das aus dem Elektrolyten, wie oben beschrieben, und einem Polymer zur Dissoziation des Elektrolyten hergestellt ist, oder ein Material, das ein Polymer mit einer dissoziierbaren Gruppe einschließt, zu verwenden. Beispiele für das Polymer zur Dissoziation des Elektrolyten können ein Polyethylenoxidderivat, ein das Derivat enthaltende Polymer, ein Polypropylenoxidderivat, ein das Derivat enthaltende Polymer und ein Phosphatpolymer einschließen. Der anorganische Festelektrolyt und der Polymerfestelektrolyt können in Kombination verwendet werden.
Wenn ein Sulfid als das die Festelektrolytschicht 13 bildende Material verwendet wird, kann die Leitfähigkeit der Lithiumionen verbessert werden. Beispiele für das Sulfid können Lithiumsulfid und Siliziumsulfid einschließen.
Die Festelektrolytschicht 13 enthält Gruppen von Partikeln (eine Vielzahl von Partikeltypen) mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern. 2 zeigt eine Seitenansicht (vergrößerte Ansicht), die den genauen Aufbau der Festelektrolytschicht 13 zeigt.
Wie in 2 gezeigt, weist die Festelektrolytschicht 13 eine erste Schicht 13a und eine zweite Schicht 13b auf. Die erste Schicht 13a und die zweite Schicht 13b sind aus einer Vielzahl von Partikeln (Gruppen von Partikeln) hergestellt, so dass die Gruppe von Partikeln, die die zweite Schicht 13b bilden, einen mittleren Partikeldurchmesser aufweisen, der größer als derjenige der Gruppe von Partikeln ist, die die erste Schicht 13a bilden.
Die zweite Schicht 13b steht mit dem Kollektor 14 in Kontakt und die erste Schicht 13a steht mit der positiven Elektrodenschicht 12 in Kontakt. Anders ausgedrückt stehen von der Vielzahl der Typen von Partikeln, die in der Festelektrolytschicht 13 enthalten sind, die Partikel des Typs mit dem größeren Durchmesser mit dem Kollektor 14 in Kontakt. Wie in 3 gezeigt, ist, wenn ein Partikel 13b1 mit dem größeren Durchmesser mit dem Kollektor 14 in Kontakt steht, ein Zwischenraum S1 zwischen der Oberfläche des Partikels 13b1 und der Oberfläche des Kollektors 14 vorhanden.
Da der mittlere Partikeldurchmesser der Partikel, die die zweite Schicht 13b bilden, größer als derjenige der Partikel ist, die die erste Schicht 13a bilden, ist der Zwischenraum zwischen den Partikeln in der zweiten Schicht 13b größer als derjenige zwischen den Partikeln in der ersten Schicht 13a. Anders ausgedrückt ist der Zwischenraum S1 (siehe 3), der auf der Oberfläche des Kollektors 14 vorhanden ist, größer als der Raum, der in der ersten Schicht 13a der Festelektrolytschicht 13 vorhanden ist.
Beim Laden des Lithiumakkumulators 10 der Ausführungsform 1 werden die in der positiven Elektrodenschicht 12 enthaltenen Lithiumionen durch die Festelektrolytschicht 13 zu dem Kollektor 14 bewegt und auf der Oberfläche des Kollektors 14 wird Lithium abgeschieden. Besonders beginnt sich Lithium auf dem Kontaktstück zwischen dem Partikel 13b1 und dem Kollektor 14 in 3 abzuscheiden. Zum anderen wird beim Entladen des Lithiumakkumulators 10 das auf dem Kollektor 14 abgeschiedene Lithium in Lithiumionen umgewandelt, die dann durch die Festelektrolytschicht 13 zu der positiven Elektrodenschicht 12 bewegt werden.
Der wie oben beschrieben auf der Oberfläche des Kollektors 14 vorhandene Zwischenraum S1 (siehe 3) kann zum Aufnehmen des während des Ladens auf der Oberfläche des Kollektors 14 abgeschiedenen Lithiums verwendet werden. Der vorher bereitgestellte Zwischenraum S1 zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums kann eine Verformung der Festelektrolytschicht 13 oder des Kollektors 14 unterdrücken, wenn Lithium auf der Oberfläche des Kollektors 14 abgeschieden wird, wodurch einer Volumenexpansion des Lithiumakkumulators 10 vorgebeugt wird.
Besonders bei dem Aufbau des Lithiumakkumulators 10 der Ausführungsform 1, bei dem der Kollektor 14 in direktem Kontakt mit einer der Endflächen der Festelektrolytschicht 13 steht, wird Lithium auf dem Kollektor 14 abgeschieden und verursacht leicht eine Volumenexpansion des Lithiumakkumulators 10. Der Lithiumakkumulator 10 der Ausführungsform 1 kann jedoch mit hoher Effizienz zum Vorbeugen der Volumenexpansion verwendet werden.
Wenn der Lithiumakkumulator 10 der Ausführungsform 1 zum Beispiel an einem Fahrzeug befestigt wird, ist es erforderlich, eine Vielzahl von Lithiumakkumulatoren 10 zu stapeln und den Stapel an beiden Enden mit einem Haltemechanismus (nicht gezeigt) festzuhalten. Der Haltemechanismus wird zum Vorbeugen einer Volumenexpansion der gestapelten Lithiumakkumulatoren 10 verwendet. Die Struktur des Haltemechanismus kann durch Vorbeugen einer Volumenexpansion der Lithiumakkumulatoren 10 gemäß Ausführungsform 1 vereinfacht werden.
Wenn die Festelektrolytschicht 13 nur aus der Gruppe von Partikeln hergestellt ist, die die zweite Schicht 13b bilden, ist zum anderem die Kontaktfläche zwi schen den Partikeln verringert und schränkt die Bewegungspfade der Lithiumionen ein. Anders ausgedrückt kann das Laden und Entladen des Lithiumakkumulators 10 nicht effizient ausgeführt werden.
Um dies anzugehen, schließt die Festelektrolytschicht 13 der Ausführungsform 1 nicht nur die zweite Schicht 13b, sondern auch die erste Schicht 13a ein, die aus der Gruppe von Partikeln mit dem kleineren mittleren Partikeldurchmesser als demjenigen der Gruppe von Partikeln, die die zweite Schicht 13b bilden, hergestellt ist. Die Verwendung der Gruppe von Partikeln mit dem kleineren mittleren Partikeldurchmesser kann die Kontaktfläche zwischen den Partikeln erhöhen, um ausreichende Bewegungspfade für die Lithiumionen einzubehalten. Dies kann die Effizienz des Ladens und Entladens verbessern.
Auf diese Weise kann in dem Lithiumakkumulator 10 der Ausführungsform 1 das auf dem Kollektor 14 während des Ladens abgeschiedene Lithium durch den vorher bereitgestellten Zwischenraum S1 aufgenommen werden, während ausreichende Bewegungspfade für die Lithiumionen einbehalten werden.
Die Dicke der ersten Schicht 13a und der zweiten Schicht 13b (die Längen in einer vertikalen Richtung der 2) können in geeigneter Weise eingestellt werden. Eine extrem große Dicke der zweiten Schicht 13b erschwert jedoch das Bereitstellen der ausreichenden Bewegungspfade für die Lithiumionen, wie oben beschrieben. Der auf dem Kollektor 14 vorhandene Zwischenraum S1 muss eine Größe zum Aufnehmen des auf dem Kollektor 14 abgeschiedenen Lithiums aufweisen. In Anbetracht dieser Anforderungen können die Dicken der ersten Schicht 13a und der zweiten Schicht 13b eingestellt werden.
Obwohl die Festelektrolytschicht 13 in der Ausführungsform 1 die beiden Schichten 13a und 13b einschließt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Festelektrolytschicht 13 kann aus drei oder mehr Schichten gebildet sein. In diesem Fall kann die Festelektrolytschicht 13 aus einer Vielzahl von Schichten gebil det sein, so dass die dem Kollektor 14 am nächsten angeordnete Schicht eine Gruppe von Partikeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser enthält, der größer als diejenigen der Gruppen von Partikeln ist, die die anderen Schichten bilden.
Wenn die Festelektrolytschicht 13 aus drei oder mehr Schichten gebildet ist, können die mittleren Partikeldurchmesser der Gruppen von Partikeln, die die entsprechenden Schichten bilden, schrittweise von dem Kollektor 14 bis zur positiven Elektrodenschicht 12 reduziert werden.
Obwohl die Festelektrolytschicht 13 in der Ausführungsform 1 aus den beiden Schichten 13a und 13b mit einer zwischen denselben markierten Grenze gebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Besonders können die Gruppen von Partikeln so angeordnet werden, dass der mittlere Partikeldurchmesser kontinuierlich in der Richtung der Dicke der Festelektrolytschicht 13 (der vertikalen Richtung in 2) verändert wird. In diesem Fall muss die Gruppe von Partikeln, die mit dem Kollektor 14 in Kontakt steht, einen mittleren Partikeldurchmesser aufweisen, der größer als diejenigen der Gruppen von Partikeln in den anderen Teilen ist.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Lithiumakkumulators 10 der Ausführungsform 1 beschrieben. Das Verfahren zum Herstellen der Festelektrolytschicht 13 wird insbesondere unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt eine Pressvorrichtung zur Verwendung beim Herstellen der Festelektrolytschicht 13.
In 4 müssen die Gruppen von Partikeln, die die Festelektrolytschicht 13 bilden, in ein Gehäuse 20 gebracht werden. An beiden Enden des Gehäuses 20 werden Presselemente 21 und 22 angeordnet. Die Presselemente 21 und 22 sind in den durch die Pfeile in 4 gezeigten Richtungen bewegbar.
Zunächst wird ein Vorsprung 22a des Presselements 22 in ein Loch 20a des Gehäuses 20 eingeführt. Dann wird die Gruppe von Partikeln, die die zweite Schicht 13b der Festelektrolytschicht 13 bilden, in das Loch 20a des Gehäuses 20 gegeben. Zu sammen mit der Gruppe von Partikeln kann ein Bindemittel in das Loch 20a gegeben werden, um eine Bindung zwischen den Partikeln zu erleichtern.
Als nächstes wird die Gruppe von Partikeln, die die erste Schicht 13a der Festelektrolytschicht 13 bilden, in das Loch 20a des Gehäuses 20 gegeben. Es ist auch möglich, ein Bindemittel zusammen mit der Gruppe von Partikeln in das Loch 20a zu geben, um eine Bindung zwischen den Partikeln zu erleichtern.
Als Folge davon werden die Gruppen von Partikeln, die die erste Schicht 13a und die zweite Schicht 13b bilden, wie in 5 gezeigt, in dem Loch 20a gestapelt.
Die Gruppen von Partikeln, die zum Bilden der Festelektrolytschicht 13 verwendet werden, können vorher durch Sieben oder dergleichen bereitgestellt werden. Dann kann die Gruppe von Partikeln mit dem größeren mittleren Durchmesser zum Bilden der zweiten Schicht 13b verwendet werden, während die Gruppe von Partikeln mit dem kleineren mittleren Partikeldurchmesser zum Bilden der ersten Schicht 13a verwendet werden kann.
Als nächstes wird das Presselement 21 von der in 5 gezeigten Position nach unten bewegt, um einen Vorsprung 21a des Presselements 21 in das Loch 20a des Gehäuses einzuführen. Dies bewirkt ein Pressformen der beiden in das Loch 20a gebrachten Gruppen von Partikeln mit den Presselementen 21 und 22 unter Bereitstellung der Festelektrolytschicht 13.
Nach dem Pressformen werden die Vorsprünge 21a und 22a der Presselemente 21 und 22 aus dem Loch 20a zurückgezogen, um ein Herausnehmen der Festelektrolytschicht 13 aus dem Loch 20a zuzulassen.
Nach der Bildung der Festelektrolytschicht 13 sind das vorher gebildete positive Elektrodenelement (der Kollektor 11 und die positive Elektrodenschicht 12) und das negative Elektrodenelement (der Kollektor 14) an beiden Endflächen der Festelektrolytschicht 13 angeordnet, so dass der Kollektor 14 mit der zweiten Schicht 13b der Festelektrolytschicht 13 in Kontakt steht. Auf diese Weise wird der Lithiumakkumulator 10 der Ausführungsform 1 gebildet.
Obwohl die Gruppe von Partikeln, die die zweite Schicht 13b bilden, und die Gruppe von Partikeln, die die erste Schicht 13a bilden, in dieser Reihenfolge in der obigen Beschreibung in das Loch 20a des Gehäuses 20 gegeben werden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Gruppen von Partikeln können in umgekehrter Reihenfolge in das Loch 20a gegeben werden.
Das Pressformen kann jedes Mal ausgeführt werden, wenn eine Gruppe von Partikeln mit einem anderen Partikeldurchmesser in das Loch 20a gegeben wird. Daneben können die erste Schicht 13a und die zweite Schicht 13b durch Pressformen gebildet und dann gestapelt werden.
Die Gruppen von Partikeln, die die erste Schicht 13a und die zweite Schicht 13b bilden, können in das Loch 20a des Gehäuses 20 gegeben werden und dann können die Materialien (einschließlich dem aktiven Material), die die positive Elektrodenschicht 12 bilden, in das Loch 20a gegeben werden, worauf das Pressformen folgt. In diesem Fall wird die positive Elektrodenschicht 12 integral mit einer Endfläche der Festelektrolytschicht 13 gebildet. Unter Bereitstelen des Lithiumakkumulators 10 der Ausführungsform 1 wird dann der Kollektor 11 an der positiven Elektrodenschicht 12 angeordnet oder angebracht und der Kollektor 14 wird an der zweiten Schicht 13b der Festelektrolytschicht 13 angeordnet oder angebracht.
Wenn die Festelektrolytschicht 13 aus drei oder mehr Schichten hergestellt ist, können die Gruppen von Partikeln, die den Schichten entsprechen und unterschiedliche mittlere Partikeldurchmesser aufweisen, bereitgestellt und in dem Loch 20a des Gehäuses und gestapelt werden. In diesem Fall kann die Vielzahl von Gruppen von Partikeln so gestapelt werden, dass die Gruppe von Partikeln mit dem größten mittleren Partikeldurchmesser an einem Ende in dem Loch 20a angeordnet ist.
Zum Bereitstellen der Festelektrolytschicht 13, die Gruppen von Partikeln einschließt, bei denen der mittlere Partikeldurchmesser in der Richtung der Dicke kontinuierlich verändert wird, ist es möglich Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern in das Loch 20a des Gehäuses 20 zu geben, so dass das Mischungsverhältnis der Partikel in der Festelektrolytschicht 13 variiert. In diesem Fall kann die Gruppe von Partikeln, die an einer Endfläche der Festelektrolytschicht 13 (auf der Oberfläche derselben, die mit dem Kollektor 14 in Kontakt steht) angeordnet ist, einen größeren mittleren Partikeldurchmesser als diejenigen der Gruppen von Partikeln an den anderen Positionen aufweisen.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen des Lithiumakkumulators 10 der Ausführungsform 1 kann leicht ein Raum zum Aufnehmen des während des Ladens abgeschiedenen Lithiums in der Festelektrolytschicht 13 bereitgestellt werden, wenn nur die Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern verwendet werden. Das Verfahren in der Ausführungsform 1 kann im Vergleich zu den in den Patentschriften 1 bis 3 beschriebenen Lithiumakkumulatoren die Kosten reduzieren, da es nur wesentlich ist dass die Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern zum Bilden der Festelektrolytschicht 13 verwendet werden sollten.
Da das Verfahren nur das Einbringen der Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern der Reihe nach in das Loch 20a des Gehäuses 20 erfordert, kann das herkömmliche Verfahren zum Herstellen des Lithiumakkumulators verwendet werden, um einer Verkomplizierung des Herstellungsverfahrens des Lithiumakkumulators 10 vorzubeugen.
(Ausführungsform 2)
Als nächstes wird ein Lithiumakkumulator, der die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung bildet, beschrieben. Zuerst wird der Aufbau des Lithiumakkumulators der Ausführungsform 2 unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
In 6 ist eine positive Elektrodenschicht 32 auf einer Oberfläche eines Kollektors 31 als positive Elektrode gebildet. Die positive Elektrodenschicht 32 schließt ein aktives Material ein. Die positive Elektrodenschicht 32 kann, falls erforderlich, auch ein leitfähiges Additiv, ein Bindemittel, ein Additiv und einen Elektrolyten zum Erhöhen der Innenleitung, wie einen anorganischen Festelektrolyten, einen Polymergelelektrolyten und einen Polyelektrolyten, einschließen. Die in der Ausführungsform 1 beschriebenen Materialien können als aktives Material für die positive Elektrode verwendet werden.
Zwischen der positiven Elektrodenschicht 32 und einem Kollektor 34 als negative Elektrode ist eine Festelektrolytschicht 33 angeordnet. In ähnlicher Weise wie die Batterie der Ausführungsform 1 weist ein Lithiumakkumulator 30 der Ausführungsform 2 keine negative Elektrodenschicht auf, die ein aktives Material auf einer Oberfläche des der Festelektrolytschicht 33 gegenüberliegenden Kollektors 34 einschließt. Das Weglassen der negativen Elektrodenschicht kann die Kosten für den Lithiumakkumulator 30 verringern.
Die Kollektoren 31 und 34 können, ähnlich wie in Ausführungsform 1, aus Aluminiumfolie oder Kupferfolie gebildet sein. Auf der Oberfläche des aus Kupferfolie gebildeten Kollektors 34 können Lithium oder eine Lithiumlegierung vorgesehen sein.
Die Festelektrolytschicht 33 kann aus einem Polymerfestelektrolyten oder einem anorganischen Festelektrolyten hergestellt sein. Die in der Ausführungsform 1 beschriebenen Materialien können als spezifische Materialien für die Festelektrolytschicht 33 verwendet werden. Die Festelektrolytschicht 33 weist eine näher zum Kollektor 34 liegende, unebene Oberfläche 33a auf.
Die auf der Festelektrolytschicht 33 gebildete, unebene Oberfläche 33a stellt einen Raum S2 zwischen der unebenen Oberfläche 33a und dem Kollektor 34 be reit, wie in 7 gezeigt. 7 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Kontaktstück zwischen der Festelektrolytschicht 33 und dem Kollektor 34 zeigt.
In der Ausführungsform 2 wird das Lithium, wie in der Ausführungsform 1, während des Ladens des Lithiumakkumulators 30 auf der Oberfläche des Kollektors 34 abgeschieden. Besonders wird das Lithium an dem Kontaktstück zwischen der unebenen Oberfläche 33a und dem Kollektor 34 abgeschieden.
In der Ausführungsform 2 ist der Zwischenraum S2 zwischen der Festelektrolytschicht 33 und dem Kollektor 34, wie oben beschrieben, vorhanden, so dass abgeschiedene Lithium von dem Zwischenraum S2 aufgenommen wird.
Der Raum S2 zum Aufnehmen des Lithiums auf diese Weise kann eine Verformung der Festelektrolytschicht 33 oder des Kollektors 34 unterdrücken, wenn das Lithium auf der Oberfläche des Kollektors 34 abgeschieden wird, wodurch einer Volumenexpansion des Lithiumakkumulators 30 vorgebeugt wird.
Besonders beim Aufbau des Lithiumakkumulators 30 der Ausführungsform 2, in der der Kollektor 34 in direktem Kontakt mit der unebenen Oberfläche 33a der Festelektrolytschicht 33 steht, verursacht das auf dem Kollektor 34 abgeschiedene Lithium leicht eine Volumenexpansion des Lithiumakkumulators 30. Der Lithiumakkumulator 30 der Ausführungsform 2 kann jedoch mit hoher Effizienz zum Vorbeugen einer Volumenexpansion verwendet werden.
Wenn der Lithiumakkumulator 30 der Ausführungsform 2 zum Beispiel an einem Fahrzeug befestigt wird, ist es erforderlich, eine Vielzahl von Lithiumakkumulatoren 30 zu stapeln und den Stapel an beiden Enden mit einem Haltemechanismus (nicht gezeigt) festzuhalten. Der Haltemechanismus wird zum Vorbeugen einer Volumenexpansion der gestapelten Lithiumakkumulatoren 30 verwendet. Die Struktur des Haltemechanismus kann durch Vorbeugen einer Volumenexpansion der Lithiumakkumulatoren 30 gemäß der Ausführungsform 2 vereinfacht werden.
Da die unebene Oberfläche 33a auf der Festelektrolytschicht 33 in der Ausführungsform 2 fester als der Kollektor 34 gebildet ist, kann einem Zerdrücken der unebenen Oberfläche 33a selbst dann vorgebeugt werden, wenn ein positives Elektrodenelement (der Kollektor 31 und die positive Elektrodenschicht 32) und ein negatives Elektrodenelement (der Kollektor 34) an beiden Seiten der Festelektrolytschicht 33 angeordnet und dann gepresst werden. Ein Zerdrücken der unebenen Oberfläche 33a, das mit dem Pressen des Lithiumakkumulators 30 in Zusammenhang steht, kann daher gegenüber dem herkömmlichen Akkumulator, der den negativen Elektrodenkollektor mit der auf demselben gebildeten, unebenen Oberfläche einschließt, vermieden werden. Dies stellt sicher, dass das während des Ladens abgeschiedene Lithium von dem Zwischenraum S2 aufgenommen werden kann.
Die Größe des Zwischenraums S2 kann in geeigneter Weise eingestellt werden. Die Größe kann besonders so eingestellt werden, dass der Raum S2 das auf der Oberfläche des Kollektors 34 abgeschiedene Lithium aufnehmen kann.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Lithiumakkumulators 30 der Ausführungsform 2 beschrieben. Das Verfahren zum Herstellen der Festelektrolytschicht 33 wird insbesondere unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
8 zeigt einen Teil der in Ausführungsform 1 (siehe 4) beschriebenen Pressvorrichtung. Elemente, die mit den in 4 beschriebenen identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Ausführungsform 2 weist ein Vorsprung 22a eines Presselements 22 eine an einer Endfläche gebildete, unebene Oberfläche 22a1 auf.
Zunächst wird, wie in Ausführungsform 1 (siehe 4 und 5) eine Gruppe von Partikeln, die die Festelektrolytschicht 33 bilden, in das Loch 20a eines Gehäuses 20 gegeben. Zusammen mit der Gruppe von Partikeln kann ein Bindemittel in das Loch 20a gegeben werden, um eine Bindung zwischen den Partikeln zu erleichtern. Während in der Ausführungsform 1 Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mitt leren Partikeldurchmessern verwendet werden, wird in der Ausführungsform 2 eine Gruppe von Partikeln mit einem vorgegebenen mittleren Partikeldurchmesser verwendet. Anders ausgedrückt wird keine Vielzahl von Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern verwendet.
Nach Einbringen der Gruppe von Partikeln in das Loch 20a werden die Presselemente 21 und 22 zum Durchführen des Pressformens der Gruppe von Partikeln verwendet, um die Festelektrolytschicht 33 bereitzustellen.
Da der Vorsprung 22a an der Endfläche eine unebene Oberfläche 22a1 aufweist, wird die unebene Oberfläche 33a beim Pressformen an der Endfläche der Festelektrolytschicht 33 gebildet.
Dann werden das positive Elektrodenelement (der Kollektor 31 und die Elektrodenschicht 32) und das negative Elektrodenelement (der Kollektor 34) an beiden Enden der Festelektrolytschicht 33 angeordnet oder angebracht. Auf diese Weise kann der Lithiumakkumulator 30 der Ausführungsform 2 bereitgestellt werden.
Wie oben in der Ausführungsform 2 beschrieben, kann die unebene Oberfläche 33a durch das Pressformen integral mit der Festelektrolytschicht 33 an der Endoberfläche derselben gebildet werden und der Zwischenraum S2 zum Aufnehmen des auf dem Kollektor 34 abgeschiedenen Lithiums kann leicht bereitgestellt werden. Anders ausgedrückt ist es in der Ausführungsform 2 nur wesentlich, dass die unebene Oberfläche 22a1 an der Endfläche des Vorsprungs 22a gebildet werden sollte und der Lithiumakkumulator 30 der Ausführungsform 2 kann mit dem gleichen Herstellungsverfahren wie dem herkömmlichen Verfahren hergestellt werden.
Wie in Ausführungsform 1 können die Materialien (einschließlich dem aktiven Material für die positive Elektrode), die die positive Elektrodenschicht 32 bilden, in das Loch 20a des Gehäuses 20 gegeben werden, um eine integrale Bildung der Festelektrolytschicht 33 und der positiven Elektrodenschicht 32 zuzulassen. In diesem Fall kann der Kollektor 31 an der positiven Elektrodenschicht 32 angeordnet sein und der Kollektor 34 an der unebenen Oberfläche 33a der Festelektrolytschicht 33, um den Lithiumakkumulator 30 der Ausführungsform 2 bereitzustellen.
Obwohl die unebene Oberfläche 33a in der Ausführungsform 2 während des Pressformens derselben integral mit der Festelektrolytschicht 33 gebildet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine Festelektrolytschicht mit im Wesentlichen flachen Oberflächen an beiden Enden gebildet werden und dann kann die unebene Oberfläche 33a durch Pressformen an einer der Endflächen der Festelektrolytschicht gebildet werden.
Obwohl eine Gruppe von Partikeln mit dem vorgegebenen mittleren Partikeldurchmesser in der Festelektrolytschicht 33 der Ausführungsform 2 verwendet wird, können, wie in der in Ausführungsform 1 beschriebenen Festelektrolytschicht 13, Gruppen von Partikeln mit unterschiedlichen mittleren Partikeldurchmessern verwendet werden. Besonders kann die Festelektrolytschicht 33 aus einer ersten Schicht (die der ersten Schicht 13a der Ausführungsform 1 entspricht) und einer zweiten Schicht mit der unebenen Oberfläche 33a (die der zweiten Schicht 13b der Ausführungsform 1 entspricht) gebildet werden, so dass die zweite Schicht eine Gruppe von Partikeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser enthält, der größer als derjenige der in der ersten Schicht enthaltenen Gruppe von Partikeln ist.
Bei diesem Aufbau können sowohl der durch die unebene Oberfläche 33a bereitgestellte Raum S2 als auch der Raum zwischen den Partikeln in der zweiten Schicht (der dem Raum S1 in der Ausführungsform 1 entspricht) das auf dem Kollektor 34 abgeschiedene Lithium aufnehmen.
Die in den Ausführungsformen 1 und 2 beschriebenen Lithiumakkumulatoren können zum Beispiel an einem Fahrzeug befestigt werden. Wenn die Lithiumakkumulatoren an einem Fahrzeug befestigt werden, können die in jeder der Ausführungs formen 1 und 2 beschriebenen Lithiumakkumulatoren gestapelt werden, um ein Batteriemodul zur Verwendung an dem Fahrzeug bereitzustellen.
Zusammenfassung
Probleme
Ein Verfahren zum leichten Herstellen eines Lithiumakkumulators, der eine Festelektrolytschicht einschließt und einen Zwischenraum zum Aufnehmen des abgeschiedenen Lithiums aufweist, bereitzustellen.
Mittel zur Lösung
Ein Lithiumakkumulator schließt ein positives Elektrodenelement (12), ein negatives Elektrodenelement (14) und eine zwischen denselben angeordnete Festelektrolytschicht (13) ein. Ein Verfahren zum Herstellen der Batterie schließt einen ersten Schritt des Stapelns von wenigstens einer ersten Gruppe von Partikeln (13a) und einer zweiten Gruppe von Partikeln (13b) unter Bilden der Festelektrolytschicht, wobei die zweite Gruppe von Partikeln einen mittleren Partikeldurchmesser aufweist, der größer als derjenige der ersten Gruppe von Partikeln ist, und einen zweiten Schritt des Stapelns des positiven und negativen Elektrodenelements auf der Festelektrolytschicht, so dass das negative Elektrodenelement mit einer Oberfläche der zweiten Gruppe von Partikeln in der Festelektrolytschicht in Kontakt steht, ein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 1998-12279 [0006]
- JP 2000-228185 [0006]
- JP 2002-313319 [0006]
- JP 1994-84512 [0006]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators, der ein positives Elektrodenelement, ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt, umfassend: einen ersten Schritt des Stapelns von wenigstens einer ersten Gruppe von Partikeln und einer zweiten Gruppe von Partikeln, um die Festelektrolytschicht zu bilden, wobei die zweite Gruppe von Partikeln einen mittleren Partikeldurchmesser aufweist, der größer als ein mittlerer Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln ist; und einen zweiten Schritt des Stapelns des positiven Elektrodenelements und des negativen Elektrodenelements auf der Festelektrolytschicht, so dass das negative Elektrodenelement mit einer Oberfläche eines Teils der Festelektrolytschicht in Kontakt steht, wobei der Teil die zweite Gruppe von Partikeln einschließt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Schritt einen Schritt des Bildens einer ersten Schicht unter Verwenden der ersten Gruppe von Partikeln; einen Schritt des Bildens einer zweiten Schicht unter Verwenden der zweiten Gruppe von Partikeln; und einen Schritt des Stapelns der ersten Schicht und der zweiten Schicht unter Bilden der Festelektrolytschicht einschließt.
Verfahren zum Herstellen eines Lithiumakkumulators, der ein positives Elektrodenelement, ein negatives Elektrodenelement und eine zwischen dem positiven und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht einschließt, umfassend: einen Schritt des Bildens einer unebenen Oberfläche an einer der Endflächen der Festelektrolytschicht; und einen Schritt des Stapelns des positiven Elektrodenelements und des negativen Elektrodenelements auf der Festelektrolytschicht, so dass das negative Elektrodenelement mit der unebenen Oberfläche der Festelektrolytschicht in Kontakt steht.
Verfahren nach Anspruch 3, weiter umfassend einen Schritt des Stapelns einer ersten Gruppe von Partikeln und einer zweiten Gruppe von Partikeln unter Bilden der Festelektrolytschicht, wobei die zweite Gruppe von Partikeln einen mittleren Partikeldurchmesser aufweist der größer als ein mittlerer Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln ist.
Lithiumakkumulator, umfassend: ein positives Elektrodenelement und ein negatives Elektrodenelement; und eine zwischen dem positiven Elektrodenelement und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht, wobei die Festelektrolytschicht eine erste Schicht, die eine erste Gruppe von Partikeln einschließt, und eine zweite Schicht, die eine zweite Gruppe von Partikeln mit einem mittleren Durchmesser einschließt, der größer ist als ein mittlerer Partikeldurchmesser der ersten Gruppe von Partikeln, aufweist und mit dem negativen Elektrodenelement in Kontakt steht.
Lithiumakkumulator, umfassend: ein positives Elektrodenelement und ein negatives Elektrodenelement; und eine zwischen dem positiven Elektrodenelement und dem negativen Elektrodenelement angeordnete Festelektrolytschicht, wobei die Festelektrolytschicht eine mit dem negativen Elektrodenelement in Kontakt stehende, unebene Oberfläche aufweist.
Lithiumakkumulator nach Anspruch 5 oder 6, wobei das negative Elektrodenelement ein Kollektor als eine mit der Festelektrolytschicht in Kontakt stehende, negative Elektrode ist.
Lithiumakkumulator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das negative Elektrodenelement Lithium oder eine Lithiumlegierung einschließt.