[发明专利]全固体电池的制造方法

说明书

根据本发明，能够提供一种全固体电池的制造方法，所述全固体电池在正极层与负极层之间具有固体电解质层，所述全固体电池的制造方法的特征在于，包括：涂敷工序，在所述正极层和所述负极层中的至少一者上涂敷包含固体电解质溶液和微粒的涂敷液，所述固体电解质溶液是通过将固体电解质溶解在溶剂中而得到的，所述微粒不溶于所述固体电解质溶液；和析出工序，从所涂敷的所述涂敷液中除去溶剂，以使固体电解质析出在所述正极层和所述负极层中的至少一者上。

技术领域

本发明涉及全固体电池的制造方法。

背景技术

近年来，在便携式信息终端、便携式电子设备、电动汽车、混合动力电动汽车、和固定式蓄电系统等用途中，锂离子二次电池的需求增加。然而，现有的锂离子二次电池使用可燃性的有机溶剂作为电解液，为了使得有机溶剂不泄漏，需要牢固的外包装。另外，在便携式的个人计算机等中，需要采取防备万一电解液漏出时的风险的结构等，也存在对设备的结构的制约。

而且，其用途扩展到汽车、飞机等移动体，在固定式的锂离子二次电池中要求大容量。在这样的状况下，存在比以往更重视安全性的趋势，人们致力于不使用有机溶剂等有害物质的全固体锂离子二次电池的开发。

例如，作为全固体锂离子二次电池中的固体电解质，正在研究使用氧化物、磷酸化合物、有机高分子、硫化物、配位氢化物等。

全固体电池大致可分为薄膜型和堆积型。关于薄膜型，虽然通过利用气相成膜能够理想地形成界面接合，但是电极层薄至几μm，电极面积也小，每1个单电池可蓄积的能量小，成本也变高。因此，不适合作为需要蓄积大量能量的、面向大型蓄电装置和电动汽车的电池。另一方面，堆积型的电极层的厚度能够为几十μm～100μm，能够制作具有高能量密度的全固体电池。

在固体电解质中，硫化物固体电解质和配位氢化物具有下述特征：离子传导率高，比较柔软所以容易形成固体-固体间的界面。对于金属锂也稳定，作为实用的固体电解质，开发正在进行。

然而，使用这些固体电解质的全固体电池的制造方法，是利用伴随着需要高压力的压制的方法制作的，因此，在制造大的电极方面存在限制，界面接合的难度成为技术问题，利用各种方法开发了全固体电池的制造方法。其中，使用固体电解质的溶液的方法被认为是有望进行界面接合的方法，开发正在进行(专利文献1)。

能够使溶液含浸到微细的细孔内，因此，通过在使电解液能够渗透的锂离子电池用的电极层含浸溶液化的固体电解质溶液后，将溶剂除去使固体电解质析出，能够形成填充有良好的全固体电池用的固体电解质的电极层。进而，通过在该填充有固体电解质的电极层上涂敷溶液化的固体电解质溶液并使其干燥来形成固体电解质层，将所得到的2块电极片贴合，成为不需要高压力的压制成型的生产率极高的全固体电池的制造方法。但是，存在下述的技术问题：在使用固体电解质溶液在电极层表面形成固体电解质层时，在涂敷面会产生不均匀，这不仅会导致成品率降低，而且会因由不均匀产生的针孔而发生内部短路，全固体电池无法正常地工作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-2080号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在这样的状况下，期望提供一种能够抑制固体电解质层的不均匀、并且生产率优异的全固体电池的制造方法。

用于解决技术问题的手段

因此，本发明的发明人鉴于上述技术问题进行了深入研究，结果得到了下述的预料不到的见解：通过使不溶性微粒分散在固体电解质溶液中，能够制作出能够抑制固体电解质层的不均匀的全固体电池。

即，本发明如下所述。