全固体电池、全固体电池的制造方法和固体电解质粉末技术

本发明专利技术提供全固体电池、全固体电池的制造方法和固体电解质粉末。全固体电池的特征在于，具有：氧化物类的固体电解质层；形成于上述固体电解质层的第1主面上的第1电极；和形成于上述固体电解质层的第2主面上的第2电极，上述固体电解质层是具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D90％粒径，具有3m

All solid state battery, manufacturing method of all solid state battery and solid electrolyte powder

【技术实现步骤摘要】
全固体电池、全固体电池的制造方法和固体电解质粉末
本专利技术涉及全固体电池、全固体电池的制造方法和固体电解质粉末。
技术介绍
人们期待一种可将使用氧化物类固体电解质的全固体电池提供为不会发生因有机类电解质、硫化物类固体电解质等而可能的起火、产生有毒气体等的安全的二次电池的技术。为了确保电池容量，希望使固体电解质层较薄。为此，希望烧制厚度小的生片。为了将生片平滑化和薄层化，希望使粉末的粒径较小。因此，考虑通过使用较小的粒径的固体电解质进行烧结来将固体电解质层薄层化(例如，参照专利文献1～3)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/063874号专利文献2：国际公开第2016/063607号专利文献3：日本特开2018-101467号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，当粉末的粒径过小时，烧制后的固体电解质层中的晶界的比例变高。在这种情况下，存在离子导电性降低的趋势。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供能够兼顾电池容量的确保和离子导电性的全固体电池、全固体电池的制造方法以及固体电解质粉末。用于解决技术问题的技术方案本专利技术的全固体电池的特征在于，包括：氧化物类的固体电解质层；形成于上述固体电解质层的第1主面上的第1电极；和形成于上述固体电解质层的第2主面上的第2电极，上述固体电解质层是具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D90％粒径，具有3m2/g以上20m2/g以下的BET值的固体电解质粉末的烧结体。也可以为，在上述全固体电池中，上述固体电解质粉末具有0.05μm以上0.6μm以下的平均粒径。也可以为，在上述全固体电池中，上述固体电解质粉末的微晶直径为以上。也可以为，在上述全固体电池中，上述固体电解质粉末是磷酸盐类的固体电解质粉末。也可以为，在上述全固体电池中，上述磷酸盐类的固体电解质粉末具有NASICON结构。本专利技术的全固体电池的制造方法的特征在于，包括：准备层叠体的工序，该层叠体具有：含有氧化物类的固体电解质粉末的生片；形成于上述生片的第1主面上的第1电极层用糊料涂敷物；和形成于上述生片的第2主面上的第2电极层用糊料涂敷物；以及对上述层叠体进行烧制的工序，上述固体电解质粉末具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D90％粒径，具有3m2/g以上20m2/g以下的BET值。也可以为，在上述全固体电池的制造方法中，上述固体电解质粉末具有0.05μm以上0.6μm以下的平均粒径。也可以为，在上述全固体电池的制造方法中，上述固体电解质粉末的微晶直径为以上。也可以为，在上述全固体电池的制造方法中，上述固体电解质粉末是磷酸盐类的固体电解质粉末。也可以为，在上述全固体电池的制造方法中，上述磷酸盐类的固体电解质粉末具有NASICON结构。本专利技术的固体电解质粉末的特征在于：含有氧化物类的固体电解质，具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D90％粒径，具有3m2/g以上20m2/g以下的BET值。也可以为，在上述固体电解质粉末具有0.05μm以上0.6μm以下的平均粒径。也可以为，上述固体电解质粉末的微晶直径为以上。也可以为，上述固体电解质粉末是磷酸盐类的固体电解质粉末。也可以为，上述固体电解质粉末中，上述磷酸盐类的固体电解质粉末具有NASICON结构。专利技术效果依照本专利技术，能够提供可兼顾电池容量的确保和离子导电性的全固体电池、全固体电池的制造方法和固体电解质粉末。附图说明图1是表示全固体电池的基本结构的示意性的截面图。图2是实施方式的全固体电池的示意性的截面图。图3是例示全固体电池的制造方法的流程的图。图4是例示层叠工序的图。图5是表示实施例1～3和比较例1、2的结果的图。附图标记说明10第1电极11第1电极层12第1集电体层20第2电极21第2电极层22第2集电体层30固体电解质层40a第1外部电极40b第2外部电极100全固体电池具体实施方式以下，参照附图，对实施方式进行说明。(实施方式)图1是表示全固体电池100的基本结构的示意性的截面图。如图1例示的那样，全固体电池100具有由第1电极10和第2电极20夹持氧化物类的固体电解质层30的结构。第1电极10形成在固体电解质层30的第1主面上，具有层叠有第1电极层11和第1集电体层12的结构，在固体电解质层30侧形成第1电极层11。第2电极20形成电解质层30的第2主面上，具有层叠有第2电极层21和第2集电体层22的结构，在固体电解质层30侧形成第2电极层21。在将全固体电池100用作二次电池的情况下，将第1电极10和第2电极20的一者用作正极，将另一者用作负极。在本实施方式中，作为一个例子，将第1电极10用作正极，将第2电极20用作负极。固体电解质层30为氧化物类固体电解质即可，并没有特别限定，例如能够使用具有NASICON结构的磷酸盐类固体电解质。具有NASICON结构的磷酸盐类固体电解质具有较高的电导率并且具有在大气中稳定的性质。磷酸盐类固体电解质例如是含锂的磷酸盐。该磷酸盐没有特别限定，例如能够举出与Ti的复合磷酸锂(例如，LiTi2(PO4)3)等。或者，也能够将Ti部分或全部置换为Ge、Sn、Hf、Zr等4价的过渡金属。此外，为了增加Li含量，也可以部分置换为Al、Ga、In、Y、La等3价的过渡金属。更具体而言，例如能够举出Li1+xAlxGe2-x(PO4)3、Li1+xAlxZr2-x(PO4)3、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3等。例如，优选预先添加有过渡金属的Li-Al-Ge-PO4类材料，其中该过渡金属与第1电极层11和第2电极层21所含的具有橄榄石型晶体结构的磷酸盐含有的过渡金属相同。例如，在第1电极层11和第2电极层21包含含Co和Li的磷酸盐的情况下，优选在固体电解质层30中含有预先添加有Co的Li-Al-Ge-PO4类材料。在这种情况下，能够得到抑制电极活性物质含有的过渡金属向电解质溶出的效果。在第1电极层11和第2电极层21包含含Co以外的过渡元素和Li的磷酸盐的情况下，优选在固体电解质层30中含有预先添加有该过渡金属的Li-Al-Ge-PO4类材料。第1电极层11和第2电极层21中至少用作正极的第1电极层11，含有具有橄榄石型晶体结构的物质作为电极活性物质。第2电极层21也优选含有该电极活性物质。作为这样的电极活性物质，能够举出含过渡金属和锂的磷酸盐。橄榄石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固体电池，其特征在于，包括：/n氧化物类的固体电解质层；/n形成于所述固体电解质层的第1主面上的第1电极；和/n形成于所述固体电解质层的第2主面上的第2电极，/n所述固体电解质层是具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D90％粒径，具有3m

【技术特征摘要】
20190513 JP 2019-0909011.一种全固体电池，其特征在于，包括：
氧化物类的固体电解质层；
形成于所述固体电解质层的第1主面上的第1电极；和
形成于所述固体电解质层的第2主面上的第2电极，
所述固体电解质层是具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D90％粒径，具有3m2/g以上20m2/g以下的BET值的固体电解质粉末的烧结体。


2.如权利要求1所述的全固体电池，其特征在于：
所述固体电解质粉末具有0.05μm以上0.6μm以下的平均粒径。


3.如权利要求1或2所述的全固体电池，其特征在于：
所述固体电解质粉末的微晶直径为以上。


4.如权利要求1～3中任一项所述的全固体电池，其特征在于：
所述固体电解质粉末是磷酸盐类的固体电解质粉末。


5.如权利要求4所述的全固体电池，其特征在于：
所述磷酸盐类的固体电解质粉末具有NASICON结构。


6.一种全固体电池的制造方法，其特征在于，包括：
准备层叠体的工序，该层叠体具有：含有氧化物类的固体电解质粉末的生片；形成于所述生片的第1主面上的第1电极层用糊料涂敷物；和形成于所述生片的第2主面上的第2电极层用糊料涂敷物；以及
对所述层叠体进行烧制的工序，
所述固体电解质粉末具有0.05μm以上0.6μm以下的D10％粒径，具有0.08μm以上1.5μm以下的D50％粒径，具有4μm以下的D9...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村知荣，伊藤大悟，富泽祥江，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP