[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在大幅度地扩大。在应用于如上所述用途的电池中，一直以来都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存在电解液漏出的危险。此外，电解液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，来作为电解质的方法。并且，在使用固体电解质作为电解质的同时，其他的结构要素也由固体构成的全固体电池的开发正在不断地推进。

例如，日本专利特开2009-206087号公报（以下称为专利文献1）公开了一种全固体电池的制造方法，即在由定位器夹持的状态下对构成全固体电池的生片的层叠体进行烧成。

此外，例如日本专利特开2009-80970号公报（以下称为专利文献2）公开了一种固体电解质的制造方法，即用空隙率在10体积％以下的定位器覆盖构成固体电解质的生片并进行烧成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009‐206087号公报

专利文献2：日本专利特开2009‐80970号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

发明人对专利文献1、2所记载的全固体电池或固体电解质的制造方法进行了各方面的探讨，结果发现在层叠生片来形成层叠体、并在由定位器夹持的状态下对该层叠体进行烧成来制造全固体电池的情况下，在利用烧成去除生片中所含的树脂的工序（脱脂工序）中，由于树脂的分解或气化而产生的气体会通过定位器而被密封在层叠体内部。其结果是，发现树脂的残留物会以碳化后的状态残留在层叠体内部而成为残留碳，当固体电解质层内部存在该残留碳时，可能会引起全固体电池的内部短路。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短路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

发明人为了解决上述问题进行了各种探讨，结果发现在利用定位器夹持生片的层叠体、或者用定位器覆盖一部分层叠体的状态下进行烧成的工序中、通过对定位器与层叠体之间所接触的界面的状态进行控制，能抑制残留碳的产生，从而能抑制全固体电池的内部短路。基于发明人的上述见解，本发明具有以下特征。

本发明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，制作正极层或者负极层的至少一个的生片即第一生片，以及固体电解质层的生片即第二生片。

（B）层叠体形成工序，在该层叠体形成工序中，层叠第一生片与第二生片，从而形成层叠体。

（C）烧成工序，在该烧成工序中，将定位器配置成与层叠体的至少一侧的表面相接触，并对层叠体进行烧成。

在烧成工序中，与层叠体的至少一侧的表面相接触的定位器的表面粗糙度在0.11μmRa以上，50.13μmRa以下。

在烧成工序中，与层叠体的至少一侧的表面相接触的定位器的表面粗糙度优选为1.04μmRa以上，10.01μmRa以下。

在烧成工序中，优选经由定位器对层叠体施加压力。

此外，优选烧成工序包括以第一烧成温度对层叠体进行烧成的第一烧成工序、以及在第一烧成工序后以第二烧成温度对层叠体进行烧成的第二烧成工序，第二烧成温度高于第一烧成温度。

在本发明的全固体电池的制造方法中，优选从由正极层、固体电解质层及负极层构成的组中所选出的至少一个的材料包含由钠超离子导体（NASICON）型结构的含锂磷酸化合物构成的固体电解质。

在本发明的全固体电池的制造方法中，优选从由正极层及负极层构成的组中所选出的至少一个的材料包含由含锂磷酸化合物构成的电极活性物质。

本发明的全固体电池是利用具有上述特征的制造方法进行制造而得到的。

发明效果

本发明的全固体电池的制造方法通过将定位器所接触的层叠体的至少一侧表面的表面粗糙度限定在规定的值的范围内，从而能抑制全固体电池的内部短路。

附图说明

图1是示意性地表示作为应用本发明的制造方法的一个实施方式的全固体电池的剖面结构的剖视图。

图2是表示在本发明的实施例中制作的全固体电池的充放电曲线的图。