[发明专利]全固体电池的制造方法

说明书

本发明涉及全固体电池的制造方法。具体而言，在负极集电器的至少一个表面上形成包含硅系负极活性材料的负极活性材料层、在该负极活性材料层的与负极集电器相反侧的表面上形成固体电解质层的情况下，将固体电解质层的厚度(h)相对于硅系负极活性材料的最大粒径(D_max)之比(h/D_max)设为1.75以上，将固体电解质层的厚度(h)相对于在形成固体电解质层之前的负极活性材料层的表面粗糙度(Rz)之比(h/Rz)设为4.12以上。

技术领域

本申请公开一种全固体电池的制造方法。

背景技术

如专利文献1～3中公开的那样，在具备正极、固体电解质层和负极的全固体的锂离子电池中，可使用硅系负极活性材料作为负极活性材料。关于这样的全固体电池，例如专利文献4中公开的那样，可通过将第1活性材料层(例如负极活性材料层)、固体电解质层和第2活性材料层(例如正极活性材料层)层叠并压制等从而制造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-069416号公报

专利文献2：日本特开2013-222530号公报

专利文献3：日本特开2017-059534号公报

专利文献4：日本特开2017-130281号公报

发明内容

发明所要解决的课题

根据本发明人的新的见解可知，在使用硅系负极活性材料而构成全固体电池的情况下，有时会因在充电时硅系负极活性材料发生膨胀等，导致硅系负极活性材料贯穿固体电解质层而到达至正极，从而全固体电池发生短路。

用于解决课题的手段

作为用于解决上述课题的手段之一，本申请公开了一种全固体电池的制造方法，具备：

第1工序，在负极集电器的至少一个表面上形成负极活性材料层，和

第2工序，在所述负极活性材料层的与所述负极集电器相反侧的表面上形成固体电解质层，

其中，

所述负极活性材料层包含硅系负极活性材料，所述固体电解质层的厚度(h)相对于所述硅系负极活性材料的最大粒径(D_max)之比(h/D_max)为1.75以上，所述固体电解质层的厚度(h)相对于在形成所述固体电解质层之前的所述负极活性材料层的表面粗糙度(Rz)之比(h/Rz)为4.12以上。

在本公开内容的制造方法中，所述硅系负极活性材料优选为Si。

在本公开内容的制造方法中，所述固体电解质层优选包含硫化物固体电解质。

在本公开内容的制造方法中，所述比(h/D_max)优选为1.75以上且2.50以下。

在本公开内容的制造方法中，所述比(h/Rz)优选为4.12以上且6.67以下。

在本公开内容的制造方法中，所述固体电解质层的厚度(h)优选为5μm以上且50μm以下。

发明效果

根据本发明人的新的见解，在全固体电池充电时，粒径大的硅系负极活性材料相比于粒径小的硅系负极活性材料而言更大地膨胀，容易贯穿固体电解质层。即，通过将固体电解质层的厚度(h)相对于负极活性材料层中所含的硅系负极活性材料的最大粒径(D_max)设为一定值以上，从而在硅系负极活性材料发生了膨胀的情况下，能够抑制硅系负极活性材料贯穿固体电解质层的情况。