[发明专利]全固体锂离子电池的制造方法

说明书

公开一种利用热固性树脂覆盖层叠电池的全固体锂离子电池的制造方法，即使在对利用热固性树脂覆盖之后的全固体锂离子电池进行充电以及放电的情况下，也能够抑制热固性树脂的破裂。全固体锂离子电池的制造方法具备：第一工序，层叠正极层、固体电解质层及负极层，作为具有层叠方向两端面及侧面的层叠电池；第二工序，将所述层叠电池充电至充电率100％以上112％以下；第三工序，用未固化的热固性树脂覆盖充电后的所述层叠电池的至少所述侧面；以及第四工序，对所述热固性树脂加热而使之固化。

技术领域

本申请公开全固体锂离子电池的制造方法。

背景技术

在专利文献1中公开了提供约束负荷的偏差小、并且能够长期发挥稳定且优良的性能的全固体电池的制造方法的问题，并且，作为用于解决该问题的手段，公开了在将全固体电池的电池单元浸渍到未固化的热固性树脂等的状态下通过各向同压加压法进行加压的同时，使未固化的热固性树脂等固化的方法。根据该方法，一般认为能够用固化树脂覆盖电池单元来进行密封，并且利用固化树脂对电池单元进行加压。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-266740号公报

发明内容

本发明人碰到了如下问题：在利用专利文献1公开的方法制造出全固体锂离子电池的情况下，在之后反复进行全固体锂离子电池的充电以及放电时，特别是由于充电时的负极膨胀而树脂破裂。尤其是，在全固体锂离子电池的侧面(沿着层叠电池的层叠方向的面)明显地发生树脂的破裂。特别是，人们认为在使用硬度高的热固性树脂的情况下该问题明显。

本申请公开一种利用热固性树脂覆盖层叠电池的全固体锂离子电池的制造方法，在该全固体锂离子电池的制造方法中，即使在对利用热固性树脂覆盖后的全固体锂离子电池进行充电以及放电的情况下，也能够抑制热固性树脂的破裂。

本申请作为用于解决上述课题的一个手段，公开一种全固体锂离子电池的制造方法，具备：第一工序，层叠正极层、固体电解质层及负极层，制成具有层叠方向两端面及侧面的层叠电池；第二工序，将所述层叠电池充电至充电率100％以上112％以下；第三工序，用未固化的热固性树脂覆盖充电后的所述层叠电池的至少所述侧面；以及第四工序，对所述热固性树脂加热而使之固化。

“正极层”是指至少包含正极活性物质的层。正极层也可以是包含正极集电体的层。

“固体电解质层”是指至少包含固体电解质的层。也可以任意地包含粘合剂等。

“负极层”是指包含至少负极活性物质的层。负极层也可以是包含负极集电体的层。

“层叠电池”是指层叠有上述正极层、固体电解质层以及负极层的结构。在层叠电池中，正极层、固体电解质层以及负极层分别具备至少一层以上即可。即，层叠电池构成至少一个单电池即可。

将“充电率”定义为如以下所述。即，将得到作为预定的上限的电位的充电状态(即满充电状态)设为充电率100％，将得到作为预定的下限的电位的充电状态(即未充电的状态)设为充电率0％。例如，能够在负极层包含碳作为负极活性物质的情况下，将负极的电位为0.05V的状态设为充电率100％，在负极层包含硅作为负极活性物质的情况下，将负极的电位为0.11V的状态设为充电率100％。

在本公开的制造方法中，优选所述固体电解质层包含硫化物固体电解质，在所述第四工序中以80℃以上100℃以下的温度进行加热。

在本公开的制造方法中，优选所述负极层包含碳作为负极活性物质，在所述第二工序中，将所述层叠电池充电至相对于负极电位为0.03V以上0.05V以下(vs.Li/Li⁺)。

在本公开的制造方法中，还优选所述负极层包含硅作为负极活性物质，在所述第二工序中，将所述层叠电池充电至负极电位为0.07V以上0.11V以下(vs.Li/Li⁺)。