[发明专利]全固体电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及全固体电池及其制造方法。

背景技术

近年来，使用电池来作为移动电话、便携式个人计算机等便携式电子设备的电源的需求正大幅度地增长。在应用于如上所述用途的电池中，一直以来使用有机溶剂等电解质（电解液）作为用于使离子移动的介质。

然而，采用上述结构的电池中存在电解液漏出的危险。此外，电解液中所使用的有机溶剂等是可燃性物质。因此，要求进一步提高电池的安全性。

因此，作为用于提高电池的安全性的一个方案，提出了使用固体电解质取代电解液以作为电解质的方法。并且，正在开发一种使用固体电解质作为电解质、且其他的结构要素也由固体来构成的全固体电池。

例如，在日本专利特开2007-227362号公报（下面称为专利文献1）中，提出了使用不可燃性的固体电解质、且所有的结构要素均以固体来构成的全固体电池的制造方法。专利文献1中所揭示的全固体电池的制造方法具有：分别形成固体电解质、活性物质、及集电体的生片的工序；层叠所获得的生片，制作生片组的生片组制作工序；对生片组进行加热的加热工序；以及对加热后的生片组进行烧成，从而获得包括固体电解质层、活性物质层、及集电体层的层叠体的烧成工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-227362号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的发明人对专利文献1所记载的全固体电池的制造方法进行了各种研究，结果发现在层叠生片来形成生片组（生片的层叠体）的情况下，需要施加压力。然而，可知若施加压力来形成生片的层叠体，则由于层叠体在生片的平面方向上拉伸，因此，全固体电池的内部电阻增大，电池容量降低。本发明是基于上述见解而完成的。

因此，本发明的目的在于提供一种能抑制全固体电池的内部电阻增大的全固体电池的制造方法、以及利用该方法制造而成的全固体电池。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的发明人为了解决上述问题而进行了各种研究，结果发现通过将生片的层叠体的伸长率限定在规定值以下，能抑制全固体电池的内部电阻的增大。基于这样的发明人的认知，本发明具有以下特征。

根据本发明的一个方面的全固体电池的制造方法具备以下工序。

（A）生片制作工序，在该生片制作工序中，制作正极层、负极层、固体电解质或者集电体层中的至少一种生片；

（B）层叠体形成工序，在该层叠体形成工序中，层叠上述生片，从而形成层叠体；

（C）在上述层叠体形成工序中，对生片进行层叠并施加压力，以使得在生片的平面方向上层叠体的伸长率在2.0％以下。

根据本发明的另一个方面的全固体电池的制造方法具备以下工序。

（D）生片制作工序，在该生片制作工序中，制作正极层或者负极层中的至少一种生片、即第1生片，和固体电解质层或者集电体层中的至少一种生片、即第2生片；

（E）层叠体形成工序，在该层叠体形成工序中，层叠第1生片和第2生片，从而形成层叠体；

（F）在上述层叠体形成工序中，层叠第1生片和第2生片，并施加压力，以使得在第1生片和第2生片的平面方向上层叠体的伸长率在2.0％以下。

在层叠体形成工序中，优选经由表面粗糙度在0.21μmRa以上且2.03μmRa以下的平面构件，对第1生片和第2生片进行层叠，且在每次层叠时均施加压力，或者经由表面粗糙度在0.21μmRa以上且2.03μmRa以下的平面构件，形成层叠体，并对层叠体施加压力。

也可将第1生片和第2生片收纳在刚性容器内，从而进行层叠体形成工序。

在层叠体形成工序中，可利用等静压对层叠体施加压力。

在层叠体形成工序中，优选向第1生片和第2生片、或者层叠体施加500kg/cm²以上且5000kg/cm²以下的压力。

在层叠体形成工序中，优选在保持为20℃以上且100℃以下的温度状态下，对第1生片和第2生片、或者层叠体施加压力。

在层叠体形成工序中，优选对正极层、固体电解质层、以及负极层的生片进行层叠，从而形成单电池结构的层叠体。

并且，在层叠体形成工序中，也可设有集电体层的生片，且层叠多个上述单电池结构的层叠体，从而形成层叠体。

优选本发明的全固体电池的制造方法还包括对层叠体进行烧成的烧成工序。

在烧成工序中，优选在施加压力的状态下对层叠体进行烧成。