全固体电池的制造方法及全固体电池技术

本发明专利技术涉及全固体电池的制造方法及全固体电池。在将活性材料层以及固体电解质层进行压制时，抑制活性材料粒子对固体电解质层的嵌入、贯穿，抑制正负极间的短路的发生。一种全固体电池的制造方法，其中，所述制造方法具备以下工序：第1工序，在固体电解质层的至少一个表面层叠活性材料层而形成层叠体；和第2工序，将所述层叠体进行压制而形成成形体，在所述第1工序中，所述活性材料层包含活性材料的二次粒子，在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述活性材料层与所述固体电解质层的界面部分处存在的所述二次粒子粉碎而形成一次粒子。

【技术实现步骤摘要】
全固体电池的制造方法及全固体电池
本申请公开了全固体电池的制造方法等。
技术介绍
全固体电池具备正极活性材料层、负极活性材料层、以及配置于正极活性材料层与负极活性材料层之间的固体电解质层。全固体电池的活性材料层、固体电解质层主要由固体粒子构成。如专利文献1、2中公开的那样，通过在全固体电池的活性材料层中包含活性材料的二次粒子，可以期待全固体电池的充放电时的界面电阻的降低、由此带来的放电容量的提高、倍率特性或循环特性的提高等。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-116149号公报专利文献2：日本特开2011-040282号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在制造全固体电池时，出于通过将构成活性材料层、固体电解质层的固体粒子彼此适当地一体化而实现界面电阻的降低等目的，有时会将活性材料层以及固体电解质层层叠而形成层叠体，然后将该层叠体进行压制。另一方面，根据本专利技术人的发现，在活性材料层中包含活性材料的二次粒子的情况下，在将活性材料层与固体电解质层的层叠体进行压制时，有时该二次粒子嵌入固体电解质层、该二次粒子贯穿固体电解质层等，从而产生正负极间的短路。用于解决课题的手段作为用于解决上述课题的手段之一，本申请公开一种全固体电池的制造方法，其中，所述制造方法具备以下工序：第1工序，在固体电解质层的至少一个表面层叠活性材料层而形成层叠体；和第2工序，将所述层叠体进行压制而形成成形体，在所述第1工序中，所述活性材料层包含活性材料的二次粒子，在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述活性材料层与所述固体电解质层的界面部分处存在的所述二次粒子粉碎而形成一次粒子。在本公开的制造方法中，在将所述一次粒子的直径设为X(μm)、将所述固体电解质层的厚度设为Y(μm)的情况下，可以满足0＜(X/Y)≤0.1的关系。本公开的制造方法可以为如下方法：在所述第1工序中，在所述固体电解质层的一个表面层叠第1活性材料层、在所述固体电解质层的另一个表面层叠第2活性材料层从而形成所述层叠体，所述第1活性材料层具有隔着所述固体电解质层与所述第2活性材料层对置的对置部分和相较于所述对置部分在宽度方向伸出的伸出部分，所述第1活性材料层包含第1活性材料的二次粒子，在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述第1活性材料层的所述对置部分与所述固体电解质层的界面处存在的所述第1活性材料的二次粒子粉碎。本公开的制造方法可以为如下方法：在所述第1工序中，所述第2活性材料层具有隔着所述固体电解质层与所述第1活性材料层对置的对置部分，所述第2活性材料层包含第2活性材料的二次粒子，在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述第2活性材料层的所述对置部分与所述固体电解质层的界面处存在的所述第2活性材料的二次粒子粉碎。本公开的制造方法可以为如下方法：在所述第1工序中，所述层叠体在所述活性材料层的表面具有由所述二次粒子引起的凹凸，在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述活性材料层与所述固体电解质层的界面部分处存在的所述二次粒子粉碎而形成一次粒子，减少所述界面部分的所述活性材料层的表面的所述凹凸。作为用于解决上述课题的手段之一，本申请公开一种全固体电池，其中，所述全固体电池具备固体电解质层、设置在所述固体电解质层的一个表面的第1活性材料层、以及设置在所述固体电解质层的另一个表面的第2活性材料层，所述第1活性材料层具有隔着所述固体电解质层与所述第2活性材料层对置的对置部分、和相较于所述对置部分在宽度方向伸出的伸出部分，在观察所述第1活性材料层的截面的情况下，所述对置部分中包含的第1活性材料主要由一次粒子构成，在将所述第1活性材料的一次粒子的直径设为X1(μm)、将所述固体电解质层的厚度设为Y(μm)的情况下，满足0＜(X1/Y)≤0.1的关系。本公开的全固体电池可以为如下的全固体电池：在观察所述第1活性材料层的截面的情况下，所述伸出部分的每单位面积中包含的第1活性材料的二次粒子的数量比所述对置部分的每单位面积中包含的第1活性材料的二次粒子的数量多。本公开的全固体电池可以为如下的全固体电池：所述第2活性材料层具有隔着所述固体电解质层与所述第1活性材料层对置的对置部分，在观察所述第2活性材料层的截面的情况下，所述对置部分中包含的第2活性材料主要由一次粒子构成，在将所述第2活性材料的一次粒子的直径设为X2(μm)、将所述固体电解质层的厚度设为Y(μm)的情况下，满足0＜(X2/Y)≤0.1的关系。专利技术效果在本公开的全固体电池的制造方法中，在将活性材料层与固体电解质层的层叠体进行压制时，在活性材料层与固体电解质层的界面部分，活性材料的二次粒子被粉碎而形成一次粒子。即，将活性材料层与固体电解质层进行压制时，能够抑制活性材料的二次粒子嵌入或者贯穿固体电解质层，能够抑制正负极间的短路的发生。在本公开的全固体电池中，在通过压制而被施加压力的部分、即活性材料层的对置部分，活性材料主要由一次粒子构成。即，处于抑制了活性材料的二次粒子对固体电解质层的嵌入或贯穿的状态。另外，在本公开的全固体电池中，活性材料的一次粒子具有预定的粒径，相对于固体电解质层的厚度而言足够小。因此，即使活性材料的一次粒子嵌入固体电解质层，也能够抑制该一次粒子贯穿固体电解质层，也能够抑制正负极间的短路的发生。附图说明图1是用于说明全固体电池的制造方法S10的流程的图。图2是用于说明全固体电池的制造方法S10的一个例子的示意图。图3是用于对通过全固体电池的制造方法S10得到的电极体100的一个例子进行说明的示意图。图4是用于说明全固体电池的制造方法S10的一个例子的示意图。图5是用于说明活性材料层的“对置部分”与“伸出部分”的示意图。图6是用于说明全固体电池的制造方法S10的一个例子的示意图。图7是用于说明全固体电池1000的构成的一个例子的示意图。图8是表示活性材料的一次粒径X与固体电解质层的厚度Y之比(X/Y)与、全固体电池的短路发生概率的关系的图。附图标记1固体电解质层1a固体电解质2、12活性材料层2a、12a活性材料的二次粒子2b、12b活性材料的一次粒子3、4集电器10、15、20层叠体100、150、200成形体1000全固体电池具体实施方式1.全固体电池的制造方法图1中示出全固体电池的制造方法S10的流程。另外，图2中示意性地示出制造方法S10的一个例子。如图1和2所示，制造方法S10具备以下工序：在固体电解质层1的至少一个表面层叠活性材料层2而形成层叠体10的第1工序S1、以及将所述层叠体10进行压制而形成成形体100的第2工序S2。如图2(A)所示，在第1工序S1中，所述活性材料层2包含活性材料的二次粒子2a、2a、…。另外，如图2(B)以及(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固体电池的制造方法，其中，所述制造方法具备以下工序：/n第1工序，在固体电解质层的至少一个表面层叠活性材料层而形成层叠体，和/n第2工序，将所述层叠体进行压制而形成成形体，/n在所述第1工序中，所述活性材料层包含活性材料的二次粒子，/n在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述活性材料层与所述固体电解质层的界面部分处存在的所述二次粒子粉碎而形成一次粒子。/n

【技术特征摘要】
20180921 JP 2018-1778841.一种全固体电池的制造方法，其中，所述制造方法具备以下工序：
第1工序，在固体电解质层的至少一个表面层叠活性材料层而形成层叠体，和
第2工序，将所述层叠体进行压制而形成成形体，
在所述第1工序中，所述活性材料层包含活性材料的二次粒子，
在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述活性材料层与所述固体电解质层的界面部分处存在的所述二次粒子粉碎而形成一次粒子。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，
在将所述一次粒子的直径设为X(μm)、将所述固体电解质层的厚度设为Y(μm)的情况下，满足0＜(X/Y)≤0.1的关系。


3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，
在所述第1工序中，在所述固体电解质层的一个表面层叠第1活性材料层、在所述固体电解质层的另一个表面层叠第2活性材料层从而形成所述层叠体，所述第1活性材料层具有隔着所述固体电解质层与所述第2活性材料层对置的对置部分和相较于所述对置部分在宽度方向伸出的伸出部分，所述第1活性材料层包含第1活性材料的二次粒子，
在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述第1活性材料层的所述对置部分与所述固体电解质层的界面处存在的所述第1活性材料的二次粒子粉碎。


4.根据权利要求3所述的制造方法，其中，
在所述第1工序中，所述第2活性材料层具有隔着所述固体电解质层与所述第1活性材料层对置的对置部分，所述第2活性材料层包含第2活性材料的二次粒子，
在所述第2工序中，通过将所述层叠体进行压制，从而将所述第2活性材料层的所述对置部分与所述固体电解质层的界面处存在的所述第2活性材料的二次粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶野基史，尾濑德洋，铃木知哉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP