[发明专利]全固体电池及其制造方法

说明书

本发明提供能够抑制短路的发生并且抑制膜剥离的全固体电池及其制造方法。全固体电池的特征在于，包括：以氧化物类的固体电解质为主成分的固体电解质层；形成在所述固体电解质层的第一主面上的第一电极结构，其中，含有活性物质的2层第一电极层夹着以导电性材料为主成分的第一集电体层；和形成在所述固体电解质层的第二主面上的第二电极结构，其中，含有活性物质的2层第二电极层夹着以导电性材料为主成分的第二集电体层，所述第一集电体层与所述2层第一电极层的界面的粗糙度和所述第二集电体层与所述2层第二电极层的界面的粗糙度中的至少任一者，大于所述固体电解质层与夹着所述固体电解质层的所述第一电极层和所述第二电极层的界面的粗糙度。

技术领域

本发明涉及全固体电池及其制造方法。

背景技术

使用氧化物类固体电解质的全固体电池，作为能够提供不会发生有机类电解质、硫化物类固体电解质等有可能发生的起火、产生有毒气体等的安全的二次电池的技术，备受期待。为了确保电池容量，期望使固体电解质层薄。但是，如果使固体电解质层薄，则容易发生短路和循环特性变差等，难以确保可靠性。

因此，公开了下述技术：通过使固体电解质的膜的厚度的标准偏差为5μm以下来使固体电解质层平坦化，从而使固体电解质厚度为10μm以上的全固体电池的电池特性(循环特性)良好(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-157362号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

为了进一步确保电池容量，期望进一步使固体电解质层薄型化。但是，伴随着薄型化，有可能无法充分确保可靠性。

此外，在层叠型的全固体电池中，层叠有第一电极层、集电体层、第二电极层和固体电解质层这4层。为了使薄型化后的固体电解质层平坦，可考虑使固体电解质层以外的各层也平坦化。但是，作为集电体层的主成分，多使用作为导电性物质的金属、碳等，作为电极层的主成分，多使用陶瓷，因此，在不同种物质的界面容易发生膜剥离，导致成品率变差。由于以上原因，仅使各层平坦化，难以使确保可靠性和抑制膜剥离两者兼得。

本发明是鉴于上述技术问题而做出的，其目的在于提供能够确保可靠性并且抑制膜剥离的全固体电池及其制造方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的全固体电池的特征在于，包括：以氧化物类的固体电解质为主成分的固体电解质层；形成在所述固体电解质层的第一主面上的第一电极结构，其中，含有活性物质的2层第一电极层夹着以导电性材料为主成分的第一集电体层；和形成在所述固体电解质层的第二主面上的第二电极结构，其中，含有活性物质的2层第二电极层夹着以导电性材料为主成分的第二集电体层，所述第一集电体层与所述2层第一电极层的界面的粗糙度和所述第二集电体层与所述2层第二电极层的界面的粗糙度中的至少任一者，大于所述固体电解质层与夹着所述固体电解质层的所述第一电极层和所述第二电极层的界面的粗糙度。

在上述全固体电池中，可以是：所述固体电解质层的厚度为8μm以下。

在上述全固体电池中，可以是：在将多个不同部位的厚度的变动系数作为界面粗糙度值的情况下，所述第一集电体层与所述2层第一电极层的界面的粗糙度值和所述第二集电体层与所述2层第二电极层的界面的粗糙度值中的至少任一者为20％以上，所述固体电解质层与夹着所述固体电解质层的所述第一电极层和所述第二电极层的界面的粗糙度值为40％以下。

在上述全固体电池中，可以是：在将多个不同部位的厚度的变动系数作为界面粗糙度值的情况下，所述第一集电体层与所述2层第一电极层的界面的粗糙度值和所述第二集电体层与所述2层第二电极层的界面的粗糙度值中的至少任一者为50％以下。