[发明专利]电极层叠体、全固态层叠型二次电池及其制造方法

说明书

本发明提供一种电极层叠体及使用该电极层叠体的全固态层叠型二次电池及其制造方法，所述电极层叠体具有能够在一个表面析出负极活性物质的负极用集电体、在负极用集电体的另一个表面上层叠的正极活性物质层或凹凸形成用粒子层，其中，负极用集电体为具有15μm以下的厚度，并且逐正极活性物质层或凹凸形成用粒子层的表面形状而层叠的薄层体。

技术领域

本发明涉及一种电极层叠体、全固态层叠型二次电池及其制造方法。

背景技术

全固态锂离子二次电池是具有负极、正极及夹在负极与正极之间的无机固体电解质层，并且能够在2个电极之间使锂离子往复移动以进行充电和放电的蓄电池。该全固态锂离子二次电池能够有望应用于电动汽车或大型蓄电池中，正在研究高能量密度化。

作为提高能量密度的技术，正在研究将集电体薄层化的技术、不预先形成(层叠)负极活性物质层的技术等。例如，提出了不预先设置构成负极的负极活性物质层，而是在充电时使用包含于正极活性物质层等的锂离子来形成负极活性物质层的全固态层叠型二次电池(专利文献1)。

并且，作为另一技术，还在研究形成串联配置电极和电解质的结构技术。例如，提出了具备多个依次层叠正极活性物质层和集电体和负极活性物质层而成的双极性电极的全固态全固态双极二次电池(专利文献2)。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-035867号公报

专利文献2：日本特开2008-103285号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

近年来，全固态层叠型二次电池的技术开发一直在急速发展，需要进一步提高能量密度。在不预先形成(层叠)负极活性物质层，而是通过充电来形成的方法中，若将形成负极的集电体(负极用集电体)进行薄层化，则能够期待全固态层叠型二次电池、尤其是全固态层叠型二次电池的(每质量的)能量密度的提高。然而，本发明人进行研究的结果，发现使用薄层化的集电体并通过充电而形成负极活性物质层的全固态层叠型二次电池变得容易通过所析出的负极活性物质来发生短路。而且，发现通过充电和放电，尤其是反复充电和放电而发生诸如电池容量降低(放电恶化)的新问题。

本发明的课题在于提供一种电极层叠体，其即使通过用作全固态层叠型二次电池的电极而具有薄层化的负极用集电体，也能够抑制短路的发生及放电恶化。并且，本发明的课题在于提供一种显示高能量密度，并且不易发生短路或放电恶化的全固态层叠型二次电池及其制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明人进行各种反复研究的结果，发现在能够在一个表面析出负极活性物质的负极用集电体的、另一个表面层叠了正极活性物质层的电极层叠体中，通过将负极用集电体设定为特定厚度并逐正极活性物质层的表面形状进行层叠，从而在使用全固态层叠型二次电池时，能够在提高能量密度的同时，抑制短路及放电恶化的产生。并且，本发明人发现，若隔着固体电解质层依次层叠多个上述电极层叠体的并以约束加压状态进行充电，则能够在逐正极活性物质层变形的薄层负极集电体和固体电解质层的牢固密合不受损的状态下在负极集电体上形成负极活性物质层。本发明基于这些见解而进一步进行反复研究，以至完成了本发明。

即，上述课题通过以下方案解决。

＜1＞一种电极层叠体，其具有能够在一个表面析出负极活性物质的负极用集电体、在该负极用集电体的另一个表面上层叠的含有正极活性物质及固体电解质的正极活性物质层或凹凸形成用粒子层，该电极层叠体中，

负极用集电体为具有15μm以下的厚度，并且逐正极活性物质层或凹凸形成用粒子层的表面形状而层叠的薄层体。

即，上述＜1＞中规定的电极层叠体包含下述2个方式。