全固体电池的制作方法

本发明涉及生产率优异的全固体电池。

背景技术：

1、近年来，随着手机、笔记本型个人电脑等便携电子设备的发展、电动汽车的实用化等，需要小型、轻量且高容量、高能量密度的电池。

2、目前，可应对该要求的锂电池、特别是锂离子电池中，使用含有有机溶剂和锂盐的有机电解液作为非水电解质。

3、而且，随着锂离子电池的应用设备的进一步发展，要求锂离子电池的进一步长寿命化、高容量化、高能量密度化，并且，还要求长寿命化、高容量化、高能量密度化的锂离子电池的可靠性高。

4、但是，锂离子电池中使用的有机电解液含有作为可燃性物质的有机溶剂，因此在电池发生短路等异常情况时，存在有机电解液异常发热的可能性。此外，近年来伴随锂离子电池的高能量密度化和有机电解液中有机溶剂量增加的倾向，更进一步要求锂离子电池的可靠性。

5、在以上那样的情况下，不使用有机溶剂的全固体型的锂电池(全固体电池)受到关注。全固体电池是使用不用有机溶剂的固体电解质的成型体代替以往的有机溶剂系电解质的电池，没有固体电解质异常发热的担忧，具有高安全性。

6、此外，全固体电池不仅具有高安全性，而且具有高可靠性和高耐环境性且寿命长，因此作为在有助于社会发展的同时也能够持续对安心、安全做出贡献的免维护的电池备受期待。通过向社会提供全固体电池，能够对联合国制定的可持续发展目标(sdgs)的17个目标中的目标3(确保全年龄段所有人的健康生活，促进福利)、目标7(确保所有人获得廉价且可靠的可持续的现代能源)、目标11〔实现包容、安全、坚韧(抗风险)且可持续的城市和人类居住〕和目标12(确保可持续的生产消费形态)的实现做出贡献。

7、此外，在全固体电池中也进行了各种研究。例如，专利文献1～4中提出：在由无纺布等多孔性基材构成的基材的空隙中填充固体电解质，由此制成兼具锂离子传导性和强度的固体电解质片，使用该固体电解质片构成全固体二次电池。

8、其中，专利文献4表明：通过将多孔质基材的厚度设为固体电解质片整体厚度的70％以上，能够提高固体电解质片的机械强度，即使使固体电解质片大面积化，也能够防止固体电解质的破损、固体电解质从多孔质基材的脱落。

9、现有技术文献

10、专利文献

11、专利文献1：日本特开2015－153460号公报

12、专利文献2：日本特开2016－139482号公报

13、专利文献3:国际公开第2019/208347号

14、专利文献4:国际公开第2020/054081号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、根据本发明人等的研究表明，根据专利文献4记载的技术，虽然能够提供放电特性优异的全固体电池，但另一方面，如果制造大量电池，则其中会产生充电特性差的电池。因此，专利文献4记载的技术中，在这一点上还留有改善的余地。

3、本发明是鉴于上述情况做出的，其目的在于，提供一种生产率优异的全固体电池。

4、用于解决课题的方法

5、本发明的全固体电池的特征在于，具有具备正极、负极和介于前述正极与前述负极之间的固体电解质片的层叠体，前述固体电解质片包含多孔质基材和固体电解质，前述固体电解质保持在前述多孔质基材的空隙内，并且，前述多孔质基材的两面被前述固体电解质覆盖，前述固体电解质片中，前述多孔质基材在前述固体电解质片的厚度方向上位于偏向正极侧，前述固体电解质片的厚度为50μm以下。

6、发明效果

7、根据本发明，能够提供生产率优异的全固体电池。

技术特征：

1.一种全固体电池，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的全固体电池，所述固体电解质片的负极侧中，所述层叠体的厚度方向上所述多孔质基材的表面与所述负极所含的负极活性物质的距离为3μm以上。

3.根据权利要求1所述的全固体电池，所述多孔质基材的厚度为所述固体电解质片厚度的30～85％。

4.根据权利要求1所述的全固体电池，所述固体电解质片的厚度为5μm以上。

5.根据权利要求1所述的全固体电池，所述多孔质基材由纤维状物构成。

6.根据权利要求5所述的全固体电池，所述纤维状物由纤维素、纤维素改性物、聚烯烃、聚酯、聚芳酯、芳纶、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、玻璃、氧化铝或二氧化硅构成。

7.根据权利要求1所述的全固体电池，所述多孔质基材为无纺布。

8.根据权利要求1所述的全固体电池，所述固体电解质片含有固体电解质的粒子作为所述固体电解质。

9.根据权利要求8所述的全固体电池，所述固体电解质的粒子的平均粒径为0.3～5μm。

10.根据权利要求8所述的全固体电池，含有硫化物系固体电解质的粒子作为所述固体电解质的粒子。

技术总结
本发明提供一种生产率优异的全固体电池。本发明的全固体电池与SDGs的目标3、7、11和12相关。本发明的全固体电池的特征在于，具有具备正极、负极和介于前述正极与前述负极之间的固体电解质片的层叠体，前述固体电解质片包含多孔质基材和固体电解质，前述固体电解质保持在前述多孔质基材的空隙内，并且，前述多孔质基材的两面被前述固体电解质覆盖，前述固体电解质片中，前述多孔质基材在前述固体电解质片的厚度方向上位于偏向正极侧，前述固体电解质片的厚度为50μm以下。

技术研发人员：关谷智仁,片山秀昭,上剃春树
受保护的技术使用者：麦克赛尔株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31