全固体电池制造技术

本发明专利技术提供一种全固体电池，能够抑制短路检查引起的成品率降低且抑制容量密度降低。全固体电池包括：固体电解质层，其以氧化物系的固体电解质为主成分；正极层，其形成于上述固体电解质层的第一主面，且包含正极活性物质和负极活性物质；和负极层，其形成于上述固体电解质层的第二主面，且包含正极活性物质和负极活性物质，在将上述正极层中的正极活性物质的比率设为A

【技术实现步骤摘要】
全固体电池
本专利技术涉及全固体电池。
技术介绍
近年来，二次电池在各种领域中利用。从产品的可靠性、安全性等的观点来看，这种电池大多要求短路检查。“短路检查”通常是指测定检查对象的电池的电阻，并检查电池的短路、短路因素的有无等。近来，随着二次电池的小型化的发展，产生了在电极极性不正确的情况下进行短路检查的可能性。当在电极极性不正确的情况下进行短路检查时，产生意料之外的载体移动，电池特性劣化，产品成为管理范围外的特性，成品率由于检查工序的原因而降低。短路试验大多对全部数量进行检查，短路试验引起的成品率降低是不能忽视的问题。作为抑制短路检查引起的成品率降低的方法，可以举出通过使正极和负极双方都包含正极活性物质和负极活性物质双方，而制成无极性电池的方法(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2011-216235号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，普通的无极性电池也被认为能够安装而不必担心极性。因此，没有正极和负极的区别，两个电极中的正极活性物质和负极活性物质的比率相同。在该情况下，与具有极性的电池相比，容量密度降低。本专利技术是鉴于上述技术问题而研发的，其目的在于，提供一种全固体电池，其能够抑制短路检查引起的成品率降低且抑制容量密度的降低。用于解决技术问题的技术方案本专利技术提供一种全固体电池，其特征在于，包括：固体电解质层，其以氧化物系的固体电解质为主成分；正极层，其形成于上述固体电解质层的第一主面，且包含正极活性物质和负极活性物质；负极层，其形成于上述固体电解质层的第二主面，且包含正极活性物质和负极活性物质，在将上述正极层中的正极活性物质的比率设为A1，将上述正极层中的负极活性物质的比率设为B1，将上述负极层中的正极活性物质的比率设为A2，将上述负极层中的负极活性物质的比率设为B2，设为SCathode＝A1/(A1+B1)，且设为SAnode＝A2/(A2+B2)的情况下，SCathode＞SAnode的关系成立。上述全固体电池中，上述正极层和上述负极层中的上述正极活性物质可以设为具有橄榄石型晶体结构的电极活性物质。上述全固体电池中，上述正极活性物质可以设为Li-Co-PO4系氧化物。上述全固体电池中，上述正极层和上述负极层中的上述负极活性物质可以选自钛氧化物、锂钛复合氧化物、锂钛复合磷酸盐、碳和磷酸钒锂。上述全固体电池中，上述负极活性物质可以设为Li-Al-Ti-PO4系氧化物。上述全固体电池中，可以包括：正极用外部电极，其连接于上述正极层的端部，且不与上述负极层连接；负极用外部电极，其连接于上述负极层的端部，且不与上述正极层连接；标记，其用于识别上述正极用外部电极和上述负极用外部电极。上述全固体电池中，上述正极层和上述负极层中包含的上述正极活性物质彼此可以包含相同的过渡金属。上述全固体电池中，上述正极层和上述负极层中包含的上述正极活性物质彼此可以包含不同的过渡金属。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供能够抑制短路检查引起的成品率降低且抑制容量密度的降低的全固体电池。附图说明图1是表示全固体电池的基本结构的示意性剖视图。图2是层叠了多个电池单元的全固体电池的示意性剖视图。图3是例示标记的图。图4是例示全固体电池的制造方法的流程的图。图5是例示层叠工序的图。符号说明10正极层20负极层30固体电解质层40a第一外部电极40b第二外部电极50标记60层叠片71生片72电极层用糊剂73反图案100、100a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剖视图。如图1中例示，全固体电池100具有利用正极层10和负极层20夹持氧化物系的固体电解质层30的结构。正极层10形成于固体电解质层30的第一主面上。负极层20形成于固体电解质层30的第二主面上。固体电解质层30只要是氧化物系固体电解质，则没有特别限定，例如能够使用具有NASICON结构的磷酸盐系固体电解质。具有NASICON结构的磷酸盐系固体电解质具有较高的离子导电率，并且具有在大气中稳定这样的性质。磷酸盐系固体电解质例如为含有锂的磷酸盐。该磷酸盐没有特别限定，例如可以举出与Ti的复合磷酸锂盐(例如，LiTi2(PO4)3)等。或者也能够将Ti一部分或全部置换成Ge、Sn、Hf、Zr等的4价过渡金属。另外，为了增加Li含量，可以一部分置换成Al、Ga、In、Y、La等的3价过渡金属。更具体而言，例如，可以列举Li1+xAlxGe2-x(PO4)3或Li1+xAlxZr2-x(PO4)3、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3等。例如，优选为预先添加了过渡金属的Li-Al-Ge-PO4系材料，该过渡金属与正极层10和负极层20的至少任一方中含有的具有橄榄石型晶体结构的磷酸盐所包含的过渡金属相同。例如，在正极层10和负极层20中含有包含Co和Li的至少任一方的磷酸盐的情况下，优选预先添加了Co的Li-Al-Ge-PO4系材料包含于固体电解质层30。在该情况下，可以得到抑制电极活性物质所包含的过渡金属的向电解质溶出的效果。在正极层10和负极层20中含有包含Co以外的过渡元素和Li的磷酸盐的情况下，优选预先添加了该过渡金属的Li-Al-Ge-PO4系材料包含于固体电解质层30。正极层10含有具有橄榄石型晶体结构的物质作为电极活性物质。负极层20也含有该电极活性物质。作为这种电极活性物质，可以举出包含过渡金属和锂的磷酸盐。橄榄石型晶体结构为天然的橄榄石(olivine)所具有的结晶，能够利用X射线衍射辨别。作为具有橄榄石型晶体结构的电极活性物质的典型例，能够使用包含Co的Li-Co-PO4系氧化物(例如，LiCoPO4)等。也能够使用该化学式中过渡金属的Co进行了置换的磷酸盐等。在此，Li和PO4的比率会根据价数变动。此外，作为过渡金属，优选使用Co、Mn、Fe、Ni等。具有橄榄石型晶体结构的电极活性物质在正极层10中作为正极活性物质发挥作用。在负极层20中也包含具有橄榄石型晶体结构的电极活性物质的情况下，在负极层20中，其作用机制未完全判明，但会发挥放电容量的增大以及伴随放电的工作电位的上升这样的效果，该作用机制被推测是基于与负极活性物质形成局部的固溶状态。在正极层10和负极层20双方均含有具有橄榄石型晶体结构的电极活性物质的情况下，各个电极活性物质中，优选包含可以相同也可以不同的过渡金属。“可以相同也可以不同”是指正极层10和负极层20含有的电极活性物质可以包含相同种类的过渡金属，也可以包含相互不同种类的过渡金属。正极层10和负极层20中可以仅含有一种过渡金属，也可以含有两种以上的过渡金属。优选正极层10和负极层20中含有相同种类的过渡金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固体电池，其特征在于，包括：/n固体电解质层，其以氧化物系的固体电解质为主成分；/n正极层，其形成于所述固体电解质层的第一主面，且包含正极活性物质和负极活性物质；和/n负极层，其形成于所述固体电解质层的第二主面，且包含正极活性物质和负极活性物质，/n在将所述正极层中的正极活性物质的比率设为A

【技术特征摘要】
20191030 JP 2019-1973741.一种全固体电池，其特征在于，包括：
固体电解质层，其以氧化物系的固体电解质为主成分；
正极层，其形成于所述固体电解质层的第一主面，且包含正极活性物质和负极活性物质；和
负极层，其形成于所述固体电解质层的第二主面，且包含正极活性物质和负极活性物质，
在将所述正极层中的正极活性物质的比率设为A1，将所述正极层中的负极活性物质的比率设为B1，将所述负极层中的正极活性物质的比率设为A2，将所述负极层中的负极活性物质的比率设为B2，SCathode＝A1/(A1+B1)、SAnode＝A2/(A2+B2)的情况下，SCathode＞SAnode的关系成立。


2.根据权利要求1所述的全固体电池，其特征在于：
所述正极层和所述负极层中，所述正极活性物质为具有橄榄石型晶体结构的电极活性物质。


3.根据权利要求2所述的全固体电池，其特征在于：
所述正极活性物质为Li-Co...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤宇人，伊藤大悟，
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