[发明专利]全固体电池的制造方法、全固体电池和全固体电池系统

说明书

本发明涉及全固体电池的制造方法、全固体电池和全固体电池系统。【课题】本公开的主要目的在于，提供兼得了提高容量维持率和抑制初期电阻的增加的全固体电池的制造方法。【解决手段】在本公开中，通过提供如下的全固体电池的制造方法来解决上述课题，该方法具有：准备依次具有正极层、固体电解质层和负极层的全固体电池的准备工序，和对上述全固体电池进行初期充电的初期充电工序；其中，上述负极层含有能与Li合金化并且在1个粒子内具有2种以上的晶体取向的金属粒子作为负极活性物质，在上述初期充电工序中，进行充电至电池电压成为4.35V以上4.55V以下。

技术领域

本公开涉及兼得了提高容量维持率和抑制初期电阻的增加的全固体电池的制造方法。

背景技术

全固体电池是在正极层和负极层之间具有固体电解质层的电池，与具有包含可燃性的有机溶剂的电解液的液体系电池相比，具有容易实现安全装置的简化的优点。另外，作为负极活性物质，已知有Si等的合金系负极活性物质(金属粒子)。

例如，在专利文献1中公开了具有含有合金系负极活性物质的全固体电池及控制装置的全固体电池系统。另外，在专利文献1中公开了具有将全固体电池充电至比全固体电池使用时的充放电电压高的电压的初期充电工序的全固体电池系统的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-059534号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中，通过在初期充电工序中将全固体电池充电至比正常使用时的电压高的电压，从而促进合金系负极活性物质的无定形化，实现了容量维持率的提高。但是，产生如下新课题：在充电时的电池电压(充电电压)高时，容易发生正极活性物质的劣化，作为结果，全固体电池的初期电阻增加。

本公开是鉴于上述实际情况而完成的，主要目的在于提供兼得了提高容量维持率和抑制初期电阻的增加的全固体电池的制造方法。

用于解决课题的手段

在本公开中，提供全固体电池的制造方法，其具有：准备依次具有正极层、固体电解质层和负极层的全固体电池的准备工序，和对上述全固体电池进行初期充电的初期充电工序；其中，上述负极层含有能与Li合金化并且在1个粒子内具有2种以上的晶体取向的金属粒子作为负极活性物质，在上述初期充电工序中，进行充电至电池电压成为4.35V以上4.55V以下。

根据本公开，通过使用特定的金属粒子作为负极活性物质，进行充电至电池电压成为适当高的范围，从而可得到兼得了提高容量维持率和抑制初期电阻的增加的全固体电池。

在上述公开中，上述金属粒子可以为Si单质或Si合金。

在上述公开中，上述负极层可以含有硫化物固体电解质。

另外，在本公开中，提供全固体电池，其依次具有正极层、固体电解质层和负极层，上述负极层含有能与Li合金化并且在1个粒子内具有2种以上的晶体取向的金属粒子作为负极活性物质，上述金属粒子的无定形化率为40.2％以上49.6％以下。

根据本公开，由于使用特定的金属粒子作为负极活性物质，其无定形化率处于特定的范围，因此能制得兼得了提高容量维持率和抑制初期电阻的增加的全固体电池。

在上述公开中，上述金属粒子可以为Si单质或Si合金。

在上述公开中，上述负极层可以含有硫化物固体电解质。

另外，在本公开中，提供全固体电池系统，其是具有上述的全固体电池和对上述全固体电池的充放电进行控制的控制装置的全固体电池系统，其中，上述控制装置是将电池电压的上限控制为4.35V以下的装置。