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制造全固體電池的方法與流程

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制造全固體電池的方法與流程
本發(fā)明涉及制造全固體電池的方法。發(fā)明背景目前,在各種電池中,從獲得高能量密度的觀點(diǎn)出發(fā),鋰離子電池受到了關(guān)注。在鋰離子電池中,特別是其中用固體電解質(zhì)替代電解液的全固體電池受到了關(guān)注。其原因如下。不同于其中使用電解液的二次電池,在全固體電池中不使用電解液。因此,例如,不發(fā)生由過(guò)充電引起的電解液的分解,且循環(huán)耐久性和能量密度高。已知的是,在對(duì)全固體電池充電和放電的情況下,放電容量低于充電容量,即,產(chǎn)生不可逆容量。其原因是,例如,歸因于由充電和放電引起的負(fù)極活性物質(zhì)的膨脹和收縮,在負(fù)極活性物質(zhì)和固體電解質(zhì)等之間產(chǎn)生空隙。作為解決該問(wèn)題的方法,日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2010-238484號(hào)(JP2010-238484A)公開(kāi)了一種通過(guò)在初始充電后再次壓制全固體電池來(lái)減小空隙的體積的方法?,F(xiàn)有技術(shù)中制造全固體電池的方法的實(shí)例包括在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2015-008073號(hào)(JP2015-008073A)和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)第2014-216131號(hào)(JP2014-216131A)中公開(kāi)的方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在全固體電池中產(chǎn)生不可逆容量,不僅因?yàn)闅w因于由充電和放電引起的負(fù)極活性物質(zhì)的膨脹和收縮而在負(fù)極活性物質(zhì)和固體電解質(zhì)等之間產(chǎn)生空隙,而且還因?yàn)樵诔潆姾头烹娖陂g一些鋰離子與負(fù)極活性物質(zhì)層的材料反應(yīng)并失活,使得在接下來(lái)的充電和放電中在正極和負(fù)極之間移動(dòng)的鋰離子的總量減少。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過(guò)采取針對(duì)上述鋰離子失活的措施,能夠減少不可逆容量。本發(fā)明提供了制造其中不可逆容量減少了的全固體電池的方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種制造全固體電池的方法,該方法包括:將包含失活鋰的含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層、全固體電池用固體電解質(zhì)層和全固體電池用正極活性物質(zhì)層層疊,使得將所述全固體電池用固體電解質(zhì)層配置在所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和所述全固體電池用正極活性物質(zhì)層之間的層疊步驟。在所述層疊步驟中,可將第一層疊體和第二層疊體層疊,使得將第一固體電解質(zhì)層和第二固體電解質(zhì)層彼此接合以形成所述全固體電池用固體電解質(zhì)層,所述第一層疊體具有其中層疊了所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和所述第一固體電解質(zhì)層的結(jié)構(gòu),且所述第二層疊體具有其中層疊了所述全固體電池用正極活性物質(zhì)層和所述第二固體電解質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。在所述層疊步驟中,可將所述第一層疊體、接合用固體電解質(zhì)層和所述第二層疊體層疊,使得所述第一固體電解質(zhì)層、所述接合用固體電解質(zhì)層和所述第二固體電解質(zhì)層彼此接合以形成所述全固體電池用固體電解質(zhì)層,并隨后可壓制所述全固體電池用固體電解質(zhì)層。該方法可進(jìn)一步包括:通過(guò)將不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層、鋰供給用固體電解質(zhì)層和鋰供給用正極活性物質(zhì)層按該順序?qū)盈B以裝配臨時(shí)全固體電池的裝配步驟;在所述裝配步驟之后,對(duì)所述臨時(shí)全固體電池充電以向所述不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給鋰,使得將所述不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層轉(zhuǎn)變?yōu)樗龊Щ钿嚨呢?fù)極活性物質(zhì)層的充電步驟;和在所述充電步驟之后,從所述臨時(shí)全固體電池除去所述鋰供給用正極活性物質(zhì)層以獲得包括所述鋰供給用固體電解質(zhì)層作為所述第一固體電解質(zhì)層的第一層疊體的除去步驟,或者在所述充電步驟之后,從所述臨時(shí)全固體電池除去包括所述鋰供給用正極活性物質(zhì)層和所述鋰供給用固體電解質(zhì)層的第三層疊體,以獲得所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的除去步驟。在所述除去步驟后,可在裝配另一個(gè)臨時(shí)全固體電池的裝配步驟中,再次使用除去的鋰供給用正極活性物質(zhì)層或除去的包括所述鋰供給用正極活性物質(zhì)層和所述鋰供給用固體電解質(zhì)層的第三層疊體。該方法可進(jìn)一步包括在所述充電步驟之后,對(duì)所述臨時(shí)全固體電池放電的放電步驟??啥啻谓惶嬷貜?fù)所述充電步驟和所述放電步驟。可對(duì)處于所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層還包含非失活鋰的狀態(tài)下的所述臨時(shí)全固體電池進(jìn)行所述除去步驟。所述不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層可包含硅粒子作為負(fù)極活性物質(zhì),并且可在所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層中的硅粒子的充電量為264mAh/g或更高、且所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的鋰存儲(chǔ)容量高于所述全固體電池用正極活性物質(zhì)層的鋰釋放容量的狀態(tài)下進(jìn)行所述除去步驟。在所述充電步驟中,可從所述鋰供給用正極活性物質(zhì)層向所述不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給多于能從所述全固體電池用正極活性物質(zhì)層供給的鋰量的鋰量。該方法可進(jìn)一步包括在所述除去步驟之后,壓制所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層或所述第一層疊體的壓制步驟。所述全固體電池用固體電解質(zhì)層的固體電解質(zhì)可以為硫化物固體電解質(zhì)。所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層可包含碳負(fù)極活性物質(zhì)或金屬負(fù)極活性物質(zhì)。所述含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層可包含硅粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明,可提供制造不可逆容量減少了的全固體電池的方法。附圖說(shuō)明以下,將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的特征、優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)和產(chǎn)業(yè)重要性,其中相同的編號(hào)表示相同的部件,且其中:圖1A是示出使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的制造方法所制造的全固體電池的具體實(shí)例的圖;圖1B是示出使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法所制造的全固體電池的具體實(shí)例的圖;圖1C是示出使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法所制造的全固體電池的具體實(shí)例的圖;圖2A是示出用于說(shuō)明本實(shí)施方案的原理的全固體電池的示意圖;圖2B是示出用于說(shuō)明本實(shí)施方案的原理的全固體電池的示意圖;圖2C是示出用于說(shuō)明本實(shí)施方案的原理的全固體電池的示意圖;圖3A是示出根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法的步驟的具體實(shí)例的圖;圖3B是示出根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法的步驟的具體實(shí)例的圖;圖3C是示出根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法的步驟的具體實(shí)例的圖;和圖3D是示出根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法的步驟的具體實(shí)例的圖。具體實(shí)施方案以下,將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方案,且可在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出多種改變。本實(shí)施方案是一種制造全固體電池的方法,該方法包括:將包含失活鋰的含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層、全固體電池用固體電解質(zhì)層和全固體電池用正極活性物質(zhì)層層疊,使得將全固體電池用固體電解質(zhì)層配置在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和全固體電池用正極活性物質(zhì)層之間的層疊步驟。盡管本發(fā)明不受限于原理,但推斷本實(shí)施方案的原理如下。已知的是,由于在固體電解質(zhì)和集電體之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),或者由于歸因于由充電和放電引起的正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)的膨脹和收縮而在正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)與固體電解質(zhì)之間產(chǎn)生空隙,因此全固體電池的容量下降。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),電池容量下降的原因之一在于,在對(duì)全固體電池充電和放電的情況下,通過(guò)與負(fù)極活性物質(zhì)層的材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從正極活性物質(zhì)釋放出的一些鋰離子轉(zhuǎn)變?yōu)槭Щ钿?。將使用圖2A至2C描述該機(jī)理。在對(duì)全固體電池充電之前,全固體電池的正極活性物質(zhì)層21包含能作為鋰離子釋放的鋰24(參見(jiàn)圖2A)。在對(duì)全固體電池充電時(shí),存儲(chǔ)在正極活性物質(zhì)中的鋰從該正極活性物質(zhì)中作為鋰離子被釋放,通過(guò)固體電解質(zhì)層22向負(fù)極活性物質(zhì)層23移動(dòng),并存儲(chǔ)在負(fù)極活性物質(zhì)中(參見(jiàn)圖2B)。相反地,在對(duì)全固體電池放電時(shí),負(fù)極活性物質(zhì)中的鋰從該負(fù)極活性物質(zhì)中作為鋰離子被釋放,向正極活性物質(zhì)層移動(dòng),并存儲(chǔ)在正極活性物質(zhì)中。此處,在對(duì)全固體電池充電的情況下,通過(guò)與負(fù)極活性物質(zhì)層的材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),負(fù)極活性物質(zhì)中存儲(chǔ)的一些鋰離子轉(zhuǎn)變?yōu)槭Щ钿?7。在接下來(lái)的充電中,該失活鋰27不從負(fù)極活性物質(zhì)層向正極活性物質(zhì)層移動(dòng)(參見(jiàn)圖2C)。因此,當(dāng)重復(fù)充電和放電時(shí),在正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)之間移動(dòng)的鋰離子的量減少,且由此電池容量下降。所產(chǎn)生的失活鋰的量在初始充電期間最大,且隨著充電-放電循環(huán)的重復(fù)而減少。圖2A至2C示出負(fù)極活性物質(zhì)中能夠存儲(chǔ)鋰的位置25和正極活性物質(zhì)中能夠存儲(chǔ)鋰的位置26。因此,可通過(guò)使用包括如下步驟的制造全固體電池的方法來(lái)制造其中電池容量的下降被防止的全固體電池:完成臨時(shí)全固體電池;對(duì)該臨時(shí)全固體電池充電以在負(fù)極活性物質(zhì)中產(chǎn)生失活鋰;以及用另一個(gè)正極活性物質(zhì)層替換正極活性物質(zhì)層以完成全固體電池。<含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層>1、含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層包括負(fù)極活性物質(zhì)、失活鋰和固體電解質(zhì)。負(fù)極活性物質(zhì)層還可包括粘結(jié)劑和導(dǎo)電添加劑。負(fù)極活性物質(zhì)不受特別限制,只要其是公知的負(fù)極活性物質(zhì)即可。負(fù)極活性物質(zhì)的實(shí)例包括:碳負(fù)極活性物質(zhì),例如石墨、軟碳或硬碳;硅,硅合金,或錫等公知的合金材料;以及上述實(shí)例的組合。本發(fā)明中描述的失活鋰是指在對(duì)全固體電池充電的情況下,通過(guò)一些鋰離子與負(fù)極活性物質(zhì)層的材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的鋰,且該失活鋰不在負(fù)極活性物質(zhì)和正極活性物質(zhì)之間移動(dòng)。固體電解質(zhì)不受特別限制,只要其可用作全固體電池的固體電解質(zhì)即可。固體電解質(zhì)的實(shí)例包括:非晶質(zhì)氧化物固體電解質(zhì),例如Li2O-B2O3-P2O5或Li2O-SiO2;硫化物固體電解質(zhì),例如Li2S-SiS2、LiI-Li2S-SiS2、LiI-Li2S-P2S5、LiI-Li2S-P2O5、LiI-Li3PO4-P2S5或Li2S-P2S5;和結(jié)晶質(zhì)氧化物或氧氮化物,例如LiI、Li3N、Li5La3Ta2O12、Li7La3Zr2O12、Li6BaLa2Ta2O12、Li3PO(4-3/2w)Nw(w<1)或Li3.6Si0.6P0.4O4。粘結(jié)劑不受特別限制,且其實(shí)例包括聚合物樹(shù)脂,例如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亞胺(PAI)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、或羧甲基纖維素(CMC)及其組合。導(dǎo)電添加劑的實(shí)例包括:碳材料,例如VGCF、乙炔黑、科琴黑、碳納米管(CNT)或碳納米纖維(CNF);金屬,例如鎳、鋁或SUS;及其組合。2、制造含失活鋰的活性物質(zhì)層的方法可通過(guò)進(jìn)行以下這些步驟來(lái)制造根據(jù)本實(shí)施方案的含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層,這些步驟包括:通過(guò)將不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層、鋰供給用固體電解質(zhì)層和鋰供給用正極活性物質(zhì)層按該順序?qū)盈B以裝配臨時(shí)全固體電池的裝配步驟;在裝配步驟之后,對(duì)臨時(shí)全固體電池充電以向不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給鋰,使得將不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層轉(zhuǎn)變?yōu)楹Щ钿嚨呢?fù)極活性物質(zhì)層的充電步驟;和在充電步驟之后,從臨時(shí)全固體電池除去鋰供給用正極活性物質(zhì)層以獲得包括鋰供給用固體電解質(zhì)層作為第一固體電解質(zhì)層的第一層疊體的除去步驟,或者在充電步驟之后,從臨時(shí)全固體電池除去鋰供給用正極活性物質(zhì)層和鋰供給用固體電解質(zhì)層以獲得含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的除去步驟。圖3A示出制造含失活鋰的活性物質(zhì)層的方法的具體實(shí)例。在圖3A所示制造方法中,按臨時(shí)全固體電池的裝配步驟、對(duì)臨時(shí)全固體電池充電的充電步驟和鋰供給用正極活性物質(zhì)層等的除去步驟的順序進(jìn)行上述步驟。(1)不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層在制造含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的方法中使用的不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層包括負(fù)極活性物質(zhì)和固體電解質(zhì),且可進(jìn)一步包括粘結(jié)劑和導(dǎo)電添加劑。負(fù)極活性物質(zhì)、固體電解質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電添加劑與在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層中使用的那些相同。(2)鋰供給用固體電解質(zhì)層在鋰供給用固體電解質(zhì)層中,可使用以上關(guān)于含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層所描述的固體電解質(zhì)的實(shí)例。鋰供給用固體電解質(zhì)層可用作臨時(shí)全固體電池的固體電解質(zhì)層。鋰供給用固體電解質(zhì)層可在除去步驟中與鋰供給用正極活性物質(zhì)層一起被除去,或者可以不被除去。在鋰供給用固體電解質(zhì)層不被除去的情況下,在接下來(lái)的層疊步驟中使用該鋰供給用固體電解質(zhì)層和含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層作為第一層疊體。(3)鋰供給用正極活性物質(zhì)層鋰供給用正極活性物質(zhì)層包含正極活性物質(zhì),且任選地進(jìn)一步包含粘結(jié)劑、導(dǎo)電添加劑和固體電解質(zhì)。正極活性物質(zhì)不受特別限制,只要其是用作鋰二次電池用正極活性物質(zhì)的材料即可。正極活性物質(zhì)的實(shí)例包括鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰鎳錳鈷氧化物(例如Li1+xNi1/3Co1/3Mn1/3O2)、鋰錳氧化物(LiMn2O4)、由Li1+xMn2-x-yMyO4(其中M表示選自Al、Mg、Co、Fe、Ni和Zn中的至少一種元素)表示的不同元素置換的Li-Mn尖晶石、鈦酸鋰(LixTiOy)、具有由LiMPO4(M表示選自Fe、Mn、Co和Ni中的一種或多種元素)表示的組成的鋰金屬磷酸鹽,以及上述實(shí)例的組合。正極活性物質(zhì)可被覆有保護(hù)涂層,該保護(hù)涂層是包含鋰作為成分的含鋰金屬氧化物。由此,防止了由正極活性物質(zhì)與固體電解質(zhì)的反應(yīng)導(dǎo)致的氧化物膜的形成,且可防止正極活性物質(zhì)的劣化。含鋰金屬氧化物不受特別限制,只要其是具有鋰離子傳導(dǎo)性且能夠維持被覆層的形態(tài)以便即使在與正極活性物質(zhì)或固體電解質(zhì)接觸之后也不流動(dòng)的材料即可。例如,可使用鈮酸鋰(LiNbO3)、鈦酸鋰(Li4TiO12)或磷酸鋰(Li3PO4)。作為導(dǎo)電添加劑、粘結(jié)劑和固體電解質(zhì),可使用以上關(guān)于含失活鋰的活性物質(zhì)層所描述的實(shí)例。能從鋰供給用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰含量A可大于能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰含量B,該全固體電池用正極活性物質(zhì)層在使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法所制造的全固體電池中使用。更具體地,A/B可以為大于1、1.25或更高、1.50或更高、或1.75或更高。A/B的上限不受特別限制。當(dāng)A/B過(guò)大時(shí),在臨時(shí)全固體電池的充電期間,鋰金屬可在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層中析出。但是,鋰金屬的析出可通過(guò)控制充電來(lái)控制。由此,在臨時(shí)全固體電池的充電步驟中,可從鋰供給用正極活性物質(zhì)層向不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給多于能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層供給的鋰量的鋰量。(4)臨時(shí)全固體電池臨時(shí)全固體電池包括不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層、鋰供給用固體電解質(zhì)層和鋰供給用正極活性物質(zhì)層。裝配臨時(shí)全固體電池以通過(guò)進(jìn)行充電步驟向不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給鋰離子,使得將不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層轉(zhuǎn)變?yōu)楹Щ钿嚨幕钚晕镔|(zhì)層。(5)裝配步驟在裝配步驟中,通過(guò)將不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層、鋰供給用固體電解質(zhì)層和鋰供給用正極活性物質(zhì)層按該順序?qū)盈B來(lái)裝配臨時(shí)全固體電池。(6)充電步驟在充電步驟中,對(duì)臨時(shí)全固體電池充電以向不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給鋰。充電方法不特別限定,且可使用公知的方法。例如,可通過(guò)恒電流-恒電壓充電來(lái)對(duì)臨時(shí)全固體電池充電。在充電步驟之后可對(duì)臨時(shí)全固體電池放電。進(jìn)一步,可多次交替重復(fù)充電和放電。圖3B示出制造含失活鋰的活性物質(zhì)層的方法的具體實(shí)例,該方法包括在充電步驟之后對(duì)臨時(shí)全固體電池放電的放電步驟。在圖3B所示制造方法中,按臨時(shí)全固體電池的裝配步驟、對(duì)臨時(shí)全固體電池充電的充電步驟、放電步驟和鋰供給用正極活性物質(zhì)層等的除去步驟的順序進(jìn)行上述步驟。圖3C示出制造含失活鋰的活性物質(zhì)層的制造方法的具體實(shí)例,其中多次交替重復(fù)對(duì)臨時(shí)全固體電池充電的充電步驟和對(duì)臨時(shí)全固體電池放電的放電步驟。在圖3C所示制造方法中,在進(jìn)行臨時(shí)全固體電池的裝配步驟之后,重復(fù)t次充電步驟和放電步驟,并隨后進(jìn)行鋰供給用正極活性物質(zhì)層等的除去步驟。優(yōu)選在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層還包含未失活鋰而沒(méi)有釋放存儲(chǔ)在負(fù)極活性物質(zhì)中的所有鋰離子的狀態(tài)下,結(jié)束充電步驟或放電步驟并進(jìn)行除去步驟。例如,為了制作其中含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層包含硅粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)的全固體電池,優(yōu)選結(jié)束放電步驟,使得含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層中的硅粒子的充電量為264mAh/g或更高。由此,用作全固體電池(其是使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法而制造的)的負(fù)極活性物質(zhì)的一些硅粒子與鋰形成合金。因此,在充電期間,硅粒子易于存儲(chǔ)鋰離子,并可降低電阻。含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層中的硅粒子的充電量可以為300mAh/g或更多、350mAh/g或更多、400mAh/g或更多、450mAh/g或更多、500mAh/g或更多、550mAh/g或更多、或600mAh/g或更多。當(dāng)在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層還包含未失活鋰的狀態(tài)下結(jié)束充電步驟或放電步驟并進(jìn)行除去步驟的情況下,優(yōu)選結(jié)束充電步驟,使得全固體電池中的含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的鋰存儲(chǔ)容量大于全固體電池完成后的全固體電池用正極活性物質(zhì)層的鋰釋放容量。其原因在于,在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的鋰存儲(chǔ)容量小于全固體電池完成后的全固體電池用正極活性物質(zhì)層的鋰釋放容量的情況下,在完成的全固體電池的充電期間,鋰金屬可能會(huì)在負(fù)極活性物質(zhì)層中析出。在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層還包含未失活鋰的狀態(tài)下結(jié)束充電步驟或放電步驟的方法的實(shí)例包括如下方法:在與使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法所制造的全固體電池的正常使用期間的充電-放電控制電壓的最小值相比更高的電壓下結(jié)束放電步驟。具體地,當(dāng)在正常使用期間全固體電池的充電-放電控制電壓的最小值為2.5V的情況下,可以在3.0V或更高、3.1V或更高、3.2V或更高、或3.3V或更高的電壓下結(jié)束放電步驟。此外,可通過(guò)如下來(lái)進(jìn)一步減小使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法所制造的全固體電池的不可逆容量:在充電步驟中,從鋰供給用正極活性物質(zhì)層向不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給多于能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層供給的鋰量的鋰量。從鋰供給用正極活性物質(zhì)層向不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層供給多于能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層供給的鋰量的鋰量的方法的實(shí)例包括如下方法:將能從鋰供給用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰離子的總量增大至大于能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰離子的總量。能從鋰供給用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰離子的總量不受特別限制,只要其大于能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰離子的總量即可,并且例如可以是能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰離子的量的1.1倍或更大、1.2倍或更大、1.3倍或更大、1.5倍或更大、1.6倍或更大、1.7倍或更大、或1.8倍或更大。(7)除去步驟在除去步驟中,將用于向負(fù)極活性物質(zhì)供給鋰的鋰供給用正極活性物質(zhì)層、或鋰供給用固體電解質(zhì)層及鋰供給用正極活性物質(zhì)層除去。進(jìn)行該步驟以在接下來(lái)的步驟中使用在充電步驟中被供給了鋰的含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層或包括鋰供給用固體電解質(zhì)層作為第一固體電解質(zhì)層的第一層疊體。通過(guò)在除去步驟之后對(duì)含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層或第一層疊體進(jìn)行壓制步驟,可調(diào)整含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層或第一層疊體的形狀,并且可在接下來(lái)的層疊步驟中改進(jìn)在含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層或第一層疊體與固體電解質(zhì)層或第二層疊體之間的界面接觸(參見(jiàn)圖3D)。<全固體電池用固體電解質(zhì)層>在全固體電池用固體電解質(zhì)層中,可使用以上關(guān)于含失活鋰的活性物質(zhì)層所描述的的固體電解質(zhì)的實(shí)例。<全固體電池用正極活性物質(zhì)層>全固體電池用正極活性物質(zhì)層包含正極活性物質(zhì),且任選地進(jìn)一步包含粘結(jié)劑、導(dǎo)電添加劑和固體電解質(zhì)。在全固體電池用正極活性物質(zhì)層中包括的這些材料可以與上述鋰供給用正極活性物質(zhì)層中使用的那些相同。<層疊步驟>在根據(jù)本實(shí)施方案的層疊步驟中,將包含失活鋰的含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層4、全固體電池用固體電解質(zhì)層3和全固體電池用正極活性物質(zhì)層2按該順序?qū)盈B(參見(jiàn)圖1A)。層疊方法不受特別限制,只要能夠?qū)Щ钿嚨暮Щ钿嚨呢?fù)極活性物質(zhì)層、全固體電池用固體電解質(zhì)層和全固體電池用正極活性物質(zhì)層按該順序?qū)盈B即可。例如,在層疊步驟中,可將第一層疊體10和第二層疊體9層疊,使得第一固體電解質(zhì)層8和第二固體電解質(zhì)層7彼此接合以形成全固體電池用固體電解質(zhì)層7、8,該第一層疊體10具有其中層疊了含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層4和第一固體電解質(zhì)層8的結(jié)構(gòu),且該第二層疊體9具有其中層疊了全固體電池用正極活性物質(zhì)層2和第二固體電解質(zhì)層7的結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖1B)。進(jìn)一步,可將第一層疊體10、接合用固體電解質(zhì)層11和第二層疊體9層疊,使得第一固體電解質(zhì)層8、接合用固體電解質(zhì)層11、第二固體電解質(zhì)層7彼此接合以形成全固體電池用固體電解質(zhì)層7、8、11,且隨后可在層疊之后壓制全固體電池用固體電解質(zhì)層7、8、11(參見(jiàn)圖1C)。通過(guò)使接合用固體電解質(zhì)層11介于第一層疊體10和第二層疊體9之間,可改進(jìn)界面的接合,且可降低全固體電池的內(nèi)電阻。圖1A至1C示出了使用根據(jù)本實(shí)施方案的制造方法制造的、且包括正極集電體1和負(fù)極集電體5的全固體電池6(參見(jiàn)圖1A至1C)。在接合用固體電解質(zhì)層中,可使用以上關(guān)于含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層所描述的固體電解質(zhì)的實(shí)例。然而,為了改進(jìn)界面,優(yōu)選使用比結(jié)晶質(zhì)固體電解質(zhì)更軟的非晶質(zhì)固體電解質(zhì)。<<實(shí)施例1和比較例1>>制作根據(jù)實(shí)施例1和比較例1的全固體電池,并對(duì)它們進(jìn)行初始充電和放電,并測(cè)定它們的初始放電容量。<實(shí)施例1>1、制作臨時(shí)全固體電池的方法(1)鋰供給用正極活性物質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯的丁酸丁酯溶液、作為正極活性物質(zhì)的具有6μm平均粒徑的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2和作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有0.8μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器(商品名稱:UH-50,由SMTCorporation制造)將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,用振蕩器(商品名稱:TTM-1,由SibataScientificTechnologyLtd.制造)將該聚丙烯容器振蕩3分鐘,并進(jìn)一步使用超聲波分散器攪拌30秒。由此,制作了正極活性物質(zhì)層形成用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將正極活性物質(zhì)層形成用糊膏涂敷到作為正極集電體的鋁箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,在正極集電體上制作了鋰供給用正極活性物質(zhì)層。(2)不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯的丁酸丁酯溶液、作為負(fù)極活性物質(zhì)的具有10μm平均粒徑的天然石墨基碳、作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有0.8μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷和作為導(dǎo)電添加劑的氣相生長(zhǎng)碳纖維(VGCF)放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器將該聚丙烯容器振蕩30分鐘。由此,制作了不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層形成用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層形成用糊膏涂敷到作為負(fù)極集電體的銅箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,在負(fù)極集電體上制作了不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層。(3)固體電解質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的丁二烯橡膠的庚烷溶液、作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有2.5μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器將該聚丙烯容器振蕩30分鐘。由此,制作了固體電解質(zhì)層用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將固體電解質(zhì)層用糊膏涂敷到作為基材的鋁箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,制作了固體電解質(zhì)層。將鋰供給用正極活性物質(zhì)層和不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層配置在固體電解質(zhì)層上,且隨后在6噸/cm2下壓制層疊體。將固體電解質(zhì)層側(cè)上的鋁箔除去。由此,制作了包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體以及包括不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體。(4)臨時(shí)全固體電池的裝配使用具有12.5mm直徑的沖壓工具對(duì)包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體進(jìn)行沖壓,并使用具有13.0mm直徑的沖壓工具對(duì)包括不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體進(jìn)行沖壓。將這兩個(gè)層疊體層疊,使得它們的固體電解質(zhì)層彼此接合以形成鋰供給用固體電解質(zhì)層,并使用約束夾具在2N/m的約束壓力下約束該鋰供給用固體電解質(zhì)層。由此,制作了臨時(shí)全固體電池。2、臨時(shí)全固體電池的充電和放電將臨時(shí)全固體電池放入干燥器,并通過(guò)恒電流-恒電壓充電以0.05C充電至4.55V(終止電流:0.01C)。接著,通過(guò)恒電流-恒電壓放電將電池放電至3V。由此,將鋰供給至不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層,并因此獲得了含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層。3、電池的分解和再裝配接著,解除臨時(shí)全固體電池的約束,并將臨時(shí)全固體電池分解為包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體以及包括含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體。將包括含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體設(shè)為第一層疊體。使用與制造包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體相同的制造方法制作了新的層疊體。使用具有12.5mm直徑的沖壓工具對(duì)該新的層疊體進(jìn)行沖壓,并將其設(shè)為第二層疊體。將第一層疊體和第二層疊體層疊,使得它們的固體電解質(zhì)層彼此接合以形成全固體電池用固體電解質(zhì)層,并使用約束夾具在2N/m的約束壓力下約束該全固體電池用固體電解質(zhì)層。由此,制作了根據(jù)實(shí)施例1的全固體電池。4、初始充電和放電將完成的全固體電池放入干燥器,并通過(guò)恒電流-恒電壓充電以0.05C充電至4.55V(終止電流:0.01C)。接著,通過(guò)恒電流-恒電壓放電將電池放電至3V。此時(shí),測(cè)定了其放電容量。<比較例1>使用與在根據(jù)實(shí)施例1的方法中的臨時(shí)全固體電池的制作方法相同的方法制作了根據(jù)比較例1的全固體電池。使用與實(shí)施例1中相同的方法對(duì)根據(jù)比較例1的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,且隨后測(cè)定了其放電容量值。<評(píng)價(jià)1>表1顯示測(cè)定根據(jù)實(shí)施例1和比較例1的全固體電池的放電容量的結(jié)果。代替顯示實(shí)際測(cè)定的值,表1顯示將根據(jù)比較例1的全固體電池的放電容量表示為100%時(shí)的根據(jù)實(shí)施例1的全固體電池的放電容量。<表1>初始放電容量(%)實(shí)施例1108比較例1100如表1所示,可知根據(jù)實(shí)施例1的全固體電池的放電容量與根據(jù)比較例1的全固體電池的放電容量相比改進(jìn)了8%。由上述結(jié)果可認(rèn)為,通過(guò)如在實(shí)施例1中所述那樣在初始充電之后用另一正極活性物質(zhì)層替換正極活性物質(zhì)層,可改進(jìn)全固體電池的性能。<<實(shí)施例2至5以及比較例2>>制作了根據(jù)實(shí)施例2至5和比較例2的全固體電池,并測(cè)定了它們的初始放電容量和內(nèi)電阻。<實(shí)施例2>使用與實(shí)施例1相同的方法制作了根據(jù)實(shí)施例2的全固體電池,除了:使用具有5μm平均粒徑的硅粒子作為負(fù)極活性物質(zhì);還將作為導(dǎo)電添加劑的氣相生長(zhǎng)碳纖維(VGCF)加入負(fù)極活性物質(zhì)層形成用糊膏;和在臨時(shí)全固體電池的充電和放電步驟中,將臨時(shí)全固體電池放電至2.5V。使用與實(shí)施例1中相同的方法對(duì)根據(jù)實(shí)施例2的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,除了在初始充電和放電中,將全固體電池充電至4.4V和放電至3V,并測(cè)定了其放電容量。以7C的恒定倍率在恒電壓下對(duì)全固體電池放電?;诖藭r(shí)的電壓降,計(jì)算了根據(jù)實(shí)施例2的全固體電池的內(nèi)電阻。<實(shí)施例3>使用與實(shí)施例2中相同的方法制作了根據(jù)實(shí)施例3的全固體電池,除了將接合用固體電解質(zhì)層插入第一層疊體和第二層疊體之間。使用與實(shí)施例2中相同的方法對(duì)根據(jù)實(shí)施例3的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,且隨后測(cè)定了其放電容量和內(nèi)電阻。以下是制作接合用固體電解質(zhì)層的方法以及第一層疊體和第二層疊體的層疊方法。1、制作接合用固體電解質(zhì)層的方法將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的丁二烯橡膠的庚烷溶液和作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有2.5μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器將該聚丙烯容器振蕩30分鐘。由此,制作了接合用固體電解質(zhì)層用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將接合用固體電解質(zhì)層用糊膏涂敷到作為基材的鋁箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。接著,使用具有13.0mm直徑的沖壓工具對(duì)干燥的糊膏進(jìn)行沖壓。由此,在基材上制作了接合用固體電解質(zhì)層。2、第一層疊體和第二層疊體的層疊方法將基材上的接合用固體電解質(zhì)層層疊在第一層疊體上,使得第一層疊體的固體電解質(zhì)層與接合用固體電解質(zhì)層接觸,且隨后在1噸/cm2下壓制固體電解質(zhì)層。接著,將作為基材的鋁箔除去。接著,將第二層疊體層疊在接合用固體電解質(zhì)層上,使得第二層疊體的固體電解質(zhì)層和接合用固體電解質(zhì)層形成全固體電池用固體電解質(zhì)層,且隨后在130℃下、在2噸/cm2下壓制全固體電池用固體電解質(zhì)層。<實(shí)施例4和5>使用與實(shí)施例3中相同的方法制作了根據(jù)實(shí)施例4和5的全固體電池,除了在臨時(shí)全固體電池的充電和放電步驟中,將根據(jù)實(shí)施例4的全固體電池放電至3.1V,并將根據(jù)實(shí)施例5的全固體電池放電至3.3V。使用與實(shí)施例2中相同的方法對(duì)根據(jù)實(shí)施例4和5的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,且隨后測(cè)定了它們的放電容量和內(nèi)電阻。<比較例2>使用與在根據(jù)實(shí)施例2的方法中的臨時(shí)全固體電池的制作方法相同的方法制作了根據(jù)比較例2的全固體電池。使用與實(shí)施例2中相同的方法對(duì)根據(jù)比較例2的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,且隨后測(cè)定了它們的放電容量和內(nèi)電阻。<評(píng)價(jià)2>表2顯示根據(jù)實(shí)施例2至5和比較例2的全固體電池的測(cè)定結(jié)果。在表2中,“負(fù)極容量”是指在將全固體電池放電至2.5V的情況下的充電容量表示為0時(shí),負(fù)極活性物質(zhì)的每單位重量的充電容量(mAh/g)?!柏?fù)極容量”表示在臨時(shí)全固體電池的充電和放電步驟之后能從負(fù)極活性物質(zhì)釋放的鋰離子總量。在表2中,“電阻”是指全固體電池的內(nèi)電阻,且是基于電壓降計(jì)算的值,該電壓降是在以預(yù)定的電壓以7C的恒定倍率對(duì)根據(jù)每個(gè)實(shí)施例和比較例的全固體電池放電時(shí)所獲得的。在表2中,“初始放電容量”和“電阻”是指在將比較例2的初始放電容量值和內(nèi)電阻值表示為100%時(shí)的各實(shí)施例和比較例的初始放電容量值和電阻值。<表2>如表2所示,在根據(jù)實(shí)施例2的全固體電池中,與根據(jù)比較例2的全固體電池相比,初始放電容量更高,且“電阻”值更低。由上述結(jié)果可認(rèn)為,即使在如實(shí)施例2中所述那樣使用硅粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí),通過(guò)在初始充電之后用另一正極活性物質(zhì)層替換正極活性物質(zhì)層,也能夠改進(jìn)全固體電池的性能。此外,在使用接合用固體電解質(zhì)層將第一層疊體和第二層疊體彼此接合的實(shí)施例3至5中,與其中不使用接合用固體電解質(zhì)層將第一層疊體和第二層疊體彼此接合的實(shí)施例2相比,初始放電容量更高且“電阻”值更低。其原因在于,使用接合用固體電解質(zhì)層將第一層疊體和第二層疊體之間的界面滿意地接合。由實(shí)施例3至5之間的比較可認(rèn)為,當(dāng)負(fù)極容量增大時(shí),即當(dāng)與在作為負(fù)極活性物質(zhì)的硅粒子中的硅形成非晶質(zhì)合金的鋰的量增大時(shí),“電阻”值降低,且初始放電容量增大。與硅相比,鋰和硅的非晶質(zhì)合金與鋰離子的反應(yīng)性更高,且可推定同不與鋰形成非晶質(zhì)合金的硅粒子相比較,在充電期間,非晶質(zhì)合金能與更多的鋰離子反應(yīng)。<<實(shí)施例6至8以及比較例3>>制作了根據(jù)實(shí)施例6至8和比較例3的全固體電池,且測(cè)定了它們的初始放電容量、內(nèi)電阻和耐久性。<實(shí)施例6>1、制作臨時(shí)全固體電池的方法(1)鋰供給用正極活性物質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯的丁酸丁酯溶液、作為正極活性物質(zhì)的具有6μm平均粒徑的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有0.8μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷和作為導(dǎo)電添加劑的氣相生長(zhǎng)碳纖維(VGCF)放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器(商品名稱:UH-50,由SMTCorporation制造)將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器(商品名稱:TTM-1,由SibataScientificTechnologyLtd.制造)將該聚丙烯容器振蕩3分鐘,并進(jìn)一步使用超聲波分散器攪拌30秒。由此,制作了正極活性物質(zhì)層用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將正極活性物質(zhì)層用糊膏涂敷到作為正極集電體的鋁箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,在正極集電體上形成了鋰供給用正極活性物質(zhì)層。(2)不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯的丁酸丁酯溶液、作為負(fù)極活性物質(zhì)的具有5μm平均粒徑的硅粒子、作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有0.8μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷和作為導(dǎo)電添加劑的氣相生長(zhǎng)碳纖維(VGCF)放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器將該聚丙烯容器振蕩30分鐘。由此,制作了負(fù)極活性物質(zhì)層用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將負(fù)極活性物質(zhì)層用糊膏涂敷到作為負(fù)極集電體的銅箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,在負(fù)極集電體上形成了不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層。(3)固體電解質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的丁二烯橡膠的庚烷溶液、作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有2.5μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器將該聚丙烯容器振蕩30分鐘。由此,制作了固體電解質(zhì)層用糊膏。按照刮刀法,使用涂布器將固體電解質(zhì)層用糊膏涂敷到作為基材的鋁箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,制作了固體電解質(zhì)層。將鋰供給用正極活性物質(zhì)層和不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層配置在固體電解質(zhì)層上,且隨后在6噸/cm2下壓制層疊體。將固體電解質(zhì)層側(cè)上的鋁箔除去。由此,制作了包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體以及包括不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體。(4)臨時(shí)全固體電池的制作使用具有12.5mm直徑的沖壓工具對(duì)包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體進(jìn)行沖壓,并使用具有13.0mm直徑的沖壓工具對(duì)包括不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體進(jìn)行沖壓。將這兩個(gè)層疊體層疊,使得它們的固體電解質(zhì)層彼此接合以形成鋰供給用固體電解質(zhì)層,并使用約束夾具在2N/m的約束壓力下約束該鋰供給用固體電解質(zhì)層。由此,制作了臨時(shí)全固體電池。2、臨時(shí)全固體電池的充電和放電將臨時(shí)全固體電池放入干燥器,并通過(guò)恒電流-恒電壓充電以0.05C充電至4.55V(終止電流:0.01C)。接著,通過(guò)恒電流-恒電壓放電將電池放電至2.5V。由此,將鋰供給至不含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層,并因此獲得了含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層。3、電池的分解和再裝配接著,解除臨時(shí)全固體電池的約束,并將臨時(shí)全固體電池分解為包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體以及包括含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體。將包括含失活鋰的負(fù)極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體設(shè)為第一層疊體。使用與上述制造包括鋰供給用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體的方法相同的方法制作了新的層疊體,除了臨時(shí)全固體電池中使用的鋰供給用正極活性物質(zhì)層中的鋰含量為新制作的層疊體的全固體電池用正極活性物質(zhì)層中的鋰含量的1.82倍。使用具有12.5mm直徑的沖壓工具對(duì)該新的層疊體進(jìn)行沖壓,并將其設(shè)為第二層疊體。將使用以下方法制作的接合用固體電解質(zhì)層層疊在第一層疊體上,使得第一層疊體的固體電解質(zhì)層與接合用固體電解質(zhì)層接觸,且隨后在1噸/cm2下壓制。將作為基材的鋁箔除去。接著,將第二層疊體層疊,使得第二層疊體的固體電解質(zhì)層和接合用固體電解質(zhì)層彼此接合,并使得第一層疊體的固體電解質(zhì)層、第二層疊體的固體電解質(zhì)層和接合用固體電解質(zhì)層形成全固體電池用固體電解質(zhì)層,且之后在4.3噸/cm2下壓制全固體電池用固體電解質(zhì)層。由此,制作了根據(jù)實(shí)施例6的全固體電池。4、接合用固體電解質(zhì)層的制作將作為分散介質(zhì)的庚烷、其中溶解有5wt%的作為粘結(jié)劑的丁二烯橡膠的庚烷溶液、作為固體電解質(zhì)的包含碘化鋰的具有2.5μm平均粒徑的Li2S-P2S5玻璃陶瓷放入聚丙烯容器,并使用超聲波分散器將這些成分?jǐn)嚢?0秒。接著,使用振蕩器將該聚丙烯容器振蕩30分鐘。由此,制作了接合用固體電解質(zhì)層用糊膏。使用涂布器將接合用固體電解質(zhì)層用糊膏涂敷到作為基材的鋁箔上,且之后在加熱至100℃的熱板上干燥30分鐘。由此,在基材上形成了接合用固體電解質(zhì)層,并使用具有13.0mm直徑的沖壓工具進(jìn)行沖壓。5、初始充電和放電將根據(jù)實(shí)施例6的完成的全固體電池放入干燥器,并通過(guò)恒電流-恒電壓充電以0.05C充電至4.55V(終止電流:0.01C)。接著,通過(guò)恒電流-恒電壓放電將電池放電至2.5V。此時(shí),測(cè)定了其放電容量。以7C的恒定倍率在恒電壓下對(duì)全固體電池放電?;诖藭r(shí)的電壓降,計(jì)算了根據(jù)實(shí)施例6的全固體電池的內(nèi)電阻。6、耐久性的測(cè)定在初始充電和放電完成之后,通過(guò)恒電流-恒電壓充電將根據(jù)實(shí)施例6的全固體電池充電至4.4V,且隨后通過(guò)恒電流-恒電壓放電將其放電至2.5V。此時(shí),測(cè)定了放電容量(第一放電容量)。接著,以0.5小時(shí)率(2C)將全固體電池充電至4.17V,且隨后放電至3.17V。將該循環(huán)重復(fù)300次。在300次循環(huán)之后,通過(guò)恒電流-恒電壓充電將根據(jù)實(shí)施例6的全固體電池充電至4.4V,且隨后通過(guò)恒電流-恒電壓放電將其放電至2.5V。此時(shí),測(cè)定了放電容量(第二放電容量)。由“第二放電容量/第一放電容量”計(jì)算了耐久性。<實(shí)施例7和8>使用與實(shí)施例6中相同的方法制作了根據(jù)實(shí)施例7和8的全固體電池,除了在根據(jù)實(shí)施例7和8的臨時(shí)全固體電池中使用的全固體電池用正極活性物質(zhì)層中的鋰含量分別為新制作的層疊體中的全固體電池用正極活性物質(zhì)層的鋰含量的1.5倍和1.01倍。使用與實(shí)施例6中相同的方法對(duì)根據(jù)實(shí)施例7和8的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,且隨后測(cè)定了它們的放電容量值和內(nèi)電阻值。使用與實(shí)施例6中相同的方法計(jì)算了根據(jù)實(shí)施例7和8的全固體電池的耐久性值。<比較例3>使用與實(shí)施例6中相同的方法獲得了根據(jù)比較例3的全固體電池,除了將使用與實(shí)施例6中相同的方法制作的接合用固體電解質(zhì)層插入包括全固體電池用正極活性物質(zhì)層和固體電解質(zhì)層的層疊體與包括負(fù)極活性物質(zhì)層和層疊用固體電解質(zhì)層的層疊體之間。使用與實(shí)施例6中相同的方法對(duì)根據(jù)比較例3的全固體電池進(jìn)行初始充電和放電,且隨后測(cè)定了其放電容量和內(nèi)電阻。使用與實(shí)施例6中相同的方法計(jì)算了根據(jù)比較例3的全固體電池的耐久性。<評(píng)價(jià)3>表3顯示根據(jù)實(shí)施例6至8和比較例3的全固體電池的測(cè)定結(jié)果。在表3中,A/B是指能從鋰供給用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰含量(A)與能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰含量(B)的比例。在表3中,“電阻”是指全固體電池的內(nèi)電阻。在表3中,“電阻”和“耐久性”值是將比較例3的“電阻”和“耐久性”值表示為100%時(shí)的實(shí)施例6至8的值。<表3>根據(jù)實(shí)施例8的全固體電池的電阻為96%,低于根據(jù)比較例3的全固體電池的電阻。另一方面,根據(jù)實(shí)施例8的全固體電池的耐久性為132%,高于根據(jù)比較例3的全固體電池的耐久性。在根據(jù)實(shí)施例8的全固體電池中,能從鋰供給用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰含量A與能從全固體電池用正極活性物質(zhì)層釋放的鋰含量B的比例為1.01,且盡管A/B沒(méi)有顯著不同,但電阻和耐久性顯著改進(jìn)得高于比較例的電阻和耐久性。這表示通過(guò)用新的正極活性物質(zhì)層替換因全固體電池的充電而劣化的正極活性物質(zhì)層,能夠制造具有降低的電阻和改進(jìn)的耐久性的全固體鋰二次電池。從實(shí)施例6至8的比較可認(rèn)為,當(dāng)A/B的值增大時(shí),電阻降低,且耐久性提高。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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