特許 7168360 全固体電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】全固体電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/0585 20100101AFI20221101BHJP

   H01M 10/0562 20100101ALI20221101BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20221101BHJP

   H01M 4/62 20060101ALI20221101BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

H01M10/0585

H01M10/0562

H01M4/139

H01M4/62 Z

H01M4/13

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018127734

(22)【出願日】2018-07-04

(65)【公開番号】P2020009566

(43)【公開日】2020-01-16

【審査請求日】2021-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(72)【発明者】

【氏名】堀 哲也

(72)【発明者】

【氏名】ビスバル ヘイディ

(72)【発明者】

【氏名】北條 隆行

【審査官】小森 利永子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０４５５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０３８５３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１４５１０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０７７０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４２００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１１１１５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０５６２－１０／０５８５

Ｈ０１Ｍ ４／１３－４／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正極活物質粒子と固体電解質とを含む第１合剤を用意する工程と、
固体電解質を含む第２合剤を用意する工程と、
Ｓｉ系の負極材料が含まれる負極活物質粒子を用意する工程と、
前記負極活物質粒子をプレスする工程と、
前記負極活物質粒子をプレスする工程でプレスされた負極活物質粒子と固体電解質とを含む第３合剤を用意する工程と、
前記第１合剤が成形された正極活物質層と、前記第２合剤が成形された固体電解質層と、前記第３合剤が成形された負極活物質層とが順に積層された積層体を作製する工程と、
前記積層体を積層方向にプレスする工程と
を含む、全固体電池の製造方法。

【請求項2】

前記負極活物質粒子をプレスする工程のプレス圧は、前記積層体を積層方向にプレスする工程のプレス圧よりも高い、請求項１に記載された全固体電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全固体電池の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１２－２２６９３６号公報には、固体電池負極の製造方法が開示されている。ここで開示される方法は、前段工程と後段工程とを有している。前段工程は、負極を構成する固体電解質と負極電解質のそれぞれの一部を混合して得られる負極合剤を成形装置内に配置し、プレスして負極層を形成する工程である。後段工程は、前段工程で形成された負極層上に、負極を構成する残りの固体電解質および負極活物質を混合して得られる負極合剤を配置し、プレスして前段工程で形成された負極層に一体化する工程である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２２６９３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、固体電池では、電解質が固体であるために、充電時に生じる膨張と放電時に生じる収縮の影響が、電解液が用いられた液系の電池よりも大きい。固体電池では、充電時に生じる膨張と放電時に生じる収縮とによって、正極活物質層と固体電解質層と負極活物質層との積層体に割れが生じる場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ここで提案される全固体電池の製造方法には、以下の工程が含まれている。
ａ）第１合剤を用意する工程
ｂ）第２合剤を用意する工程
ｃ）負極活物質粒子を用意する工程
ｄ）負極活物質粒子をプレスする工程
ｅ）第３合剤を用意する工程
ｆ）積層体を作製する工程
ｇ）積層体をプレスする工程

【0006】

ここで、工程ａでは、正極活物質粒子と固体電解質とを含む第１合剤が用意される。工程ｂでは、固体電解質を含む第２合剤が用意される。工程ｃでは、負極活物質粒子が用意される。工程ｄでは、負極活物質粒子がプレスされる。工程ｅでは、工程ｄでプレスされた負極活物質粒子と固体電解質とを含む第３合剤が用意される。工程ｆでは、第１合剤が成形された正極活物質層と、第２合剤が成形された固体電解質層と、第３合剤が成形された負極活物質層とが順に積層された積層体が作製される。工程ｇでは、積層体が積層方向にプレスされる。

【0007】

かかる全固体電池の製造方法によれば、充電と放電が繰り返されても積層体に割れが生じにくい全固体電池が提供されうる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、かかる全固体電池の製造方法によって作成される全固体電池の電極１００の模式図である。

【図2】図２は、全固体電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図3】図３は、負極活物質粒子４１をプレスする工程を模式的に示す図である。

【図4】図４は、プレスされた負極活物質粒子４１を模式的に示す模式図である。

【図5】図５は、全固体電池の製造方法について試験例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、ここで提案される全固体電池の製造方法の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。

【0010】

ところで、全固体電池は、正極活物質層と固体電解質層と負極活物質層とが積層された積層体を積層方向に加圧した積層電池でありうる。例えば、固体電解質にガラス系材料が用いられた硫化物系全固体電池では、積層体が成形された後でガラス転移温度以上に高温処理することによって固体電解質が密着して電池として機能する。

【0011】

負極活物質層に含まれる負極活物質粒子に用いられる多くの活物質は、充電時にＬｉイオンを取り込んで膨張する。放電時にはＬｉイオンを放出して収縮する。例えば、黒鉛材料は、満充電では４％ほど体積が膨張する。ハイブリッド車（ＨＶ），プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ），電気自動車（ＥＶ）などの電動車両向けに、高容量化が求められている。さらなる高容量化が期待できる負極活物質材料として、Ｓｉ系の負極材料が提案されている。Ｓｉ系の負極材料は、満充電時には充電前に比べて２～３倍に体積が膨張する傾向がある。

【0012】

Ｓｉ系の負極材料が用いられると、充放電時に積層体１１０に作用する応力変化が特に大きくなる。積層体１１０に作用する応力変化が大きいと、積層体に割れが生じることがある。積層体中、例えば、正極活物質層や負極活物質層に割れが生じると、割れが生じた部位で導電パスが切れて電池抵抗が上昇するなど、電池性能が低下する要因となりうる。

【0013】

以下、ここで提案される全固体電池の製造方法を説明する。
ここで提案される全固体電池の製造方法には、以下の工程が含まれている。
ａ）第１合剤を用意する工程
ｂ）第２合剤を用意する工程
ｃ）負極活物質粒子を用意する工程
ｄ）負極活物質粒子をプレスする工程
ｅ）第３合剤を用意する工程
ｆ）積層体を作製する工程
ｇ）積層体をプレスする工程

【0014】

図１は、かかる全固体電池の製造方法によって作成される全固体電池の電極１００の模式図である。かかる全固体電池の製造方法によって作成される全固体電池の電極１００は、図１に示されているように、正極集電箔１０１と、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４と、負極集電箔１０５とを備えている。なお、図１に示された形態では、正極集電箔１０１と、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４と、負極集電箔１０５とが順に重ねられた状態であるが、かかる形態に限定されない。図２は、全固体電池の製造方法の一例を示すフローチャートである。図２に示されているように、全固体電池の製造方法の上記の工程ａ～ｇの具体的な順番は、特に言及されない限りにおいて限定されず、順番が前後してもよい。

【0015】

（ａ）第１合剤を用意する工程
第１合剤を用意する工程では、正極活物質粒子と固体電解質とを含む第１合剤が用意される。第１合剤は、正極活物質層１０２を形成するための合剤である。

【0016】

正極活物質粒子は、正極活物質には、例えば、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物に代表されるＮＭＣ系の正極活物質が適宜に用いられうる。ここで用意される正極活物質粒子は、平均粒子径は、例えば、２μｍ以上５μｍ以下である。本明細書において、平均粒子径は、典型的には、レーザ回折・散乱法に基づいて測定される平均粒子径（Ｄ５０）で定義される。なお、正極活物質粒子は異なる複数の材料が混合されてもよい。

【0017】

第１合剤に含まれる固体電解質としては、硫化物系固体電解質、特にガラス系材料が好適に使用されうる。ガラス系材料としては、例えば、Ｌｉ_２ＳとＰ_２Ｓ_５との混合物（混合質量比Ｌｉ_２Ｓ：Ｐ_２Ｓ_５＝５０：５０～１００：０、特に、好ましくはＬｉ_２Ｓ：Ｐ_２Ｓ_５＝７０：３０）が挙げられる。なお、第１合剤に含まれる固体電解質は、これに限定されない。

【0018】

第１合剤中の正極活物質粒子と固体電解質との割合は、正極活物質層１０２中の正極活物質粒子と固体電解質との割合に応じて設定されるとよい。つまり、正極活物質層１０２中には、Ｌｉイオンの伝導性が確保される程度において、適当な割合で固体電解質が分散しているとよい。かかる観点において、第１合剤中の正極活物質粒子と固体電解質との重量比は、７０：３０であるとよい。

【0019】

第１合剤には、正極活物質粒子と固体電解質の他、バインダーや導電材が含まれていてもよい。第１合剤に含まれるバインダーとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）に代表されるフッ素原子含有樹脂を使用することができる。なお、バインダーは、これに限定されない。第１合剤に含まれる導電材としては、例えば、カーボンナノファイバー（例えば、昭和電工株式会社製のＶＧＣＦ）、アセチレンブラックなどの公知の導電材を挙げることができる。導電材は、第１合剤を成形して形成される正極活物質層１０２において、正極活物質と正極集電箔１０１との導電パスを形成するための材料である。

【0020】

第１合剤を用意する工程では、例えば、溶媒に、正極活物質粒子と固体電解質の他、バインダーや導電材などの固形分を予め定められた割合で混合され、混練されるとよい。これにより、上述した固形分が予め定められた割合で分散した合剤が得られる。第１合剤の溶媒には、例えば、酪酸ブチルが用いられる。なお、第１溶媒に含まれる溶媒は、正極活物質層１０２が形成される工程において気化し、正極活物質層１０２からは消失する。

【0021】

（ｂ）第２合剤を用意する工程
第２合剤を用意する工程では、固体電解質を含む第２合剤が用意される。
第２合剤は、固体電解質層１０３を形成するための合剤である。第２合剤に含まれる固体電解質は、第１合剤で用いられるもの、この実施形態では、正極活物質層に使用できるものとして上述した材料を用いることができる。なお、第２合剤に含まれる固体電解質は、第１合剤でもちいられる固体電解質と異なる材料からなる固体電解質が用いられてもよい。固体電解質層１０３には、導電材は含まれていない。固体電解質層１０３には、固体電解質の他、バインダーが含まれうる。バインダーとしては、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）が好適である。

【0022】

第２合剤を用意する工程では、溶媒に、固体電解質の他、バインダーなどの固形分が予め定められた割合で混合され、混練されるとよい。これにより、上述した固形分が、予め定められた割合で分散した合剤が得られる。第２合剤の溶媒には、例えば、酪酸ブチルが用いられる。なお、第２合剤に含まれる溶媒は、固体電解質層１０３が形成される工程において気化し、固体電解質層１０３からは消失する。

【0023】

（ｃ）負極活物質粒子を用意する工程
負極活物質粒子を用意する工程では、負極活物質層１０４に含まれうる負極活物質粒子４１が用意される。
ここで用意される負極活物質粒子４１には、例えば、Ｌｉ_ＸＳｉ（例えば、Ｌｉ_４．４Ｓｉ）などに代表される公知のＳｉを含有するＳｉ系の負極材料が用いられる。Ｓｉ系の負極材料が用いられていることによって電池の高容量化が図られる。なお、ここで用意される負極活物質粒子は、Ｓｉ系の負極材料に限定されず、その他の公知の負極活物質も適宜選択して使用してもよい。また、負極活物質粒子４１は異なる複数の材料が混合されてもよい。ここで用意される負極活物質粒子の平均粒子径は、例えば、５μｍ以下である。

【0024】

（ｄ）負極活物質粒子をプレスする工程
図３は、負極活物質粒子４１をプレスする工程を模式的に示す図である。
負極活物質粒子４１をプレスする工程では、負極活物質粒子４１がプレスされる。負極活物質粒子４１をプレスする工程では、例えば、図３に示されているように、プレス機の一対のダイ１２１，１２２に負極活物質粒子４１の粉末を入れて、負極活物質粒子４１に予め定められたプレス圧を付与する。

【0025】

負極活物質粒子４１をプレスする工程のプレス圧は、積層体をプレスする工程のプレス圧よりも高くなるとよい。つまり、負極活物質粒子４１をプレスする工程で負極活物質粒子４１に作用するプレス圧が、積層体を積層方向にプレスする工程において負極活物質粒子４１に作用するプレス圧よりも高くなるようにプレス機が付与する荷重が設定されている。例えば、負極活物質粒子４１をプレスする工程で負極活物質粒子４１に作用するプレス圧が、積層体を積層方向にプレスする工程において負極活物質粒子４１に作用するプレス圧よりも明確に高いとよく。例えば、プレス機のダイの単位面積当たりにおいて、負極活物質粒子４１をプレスする工程では、積層体をプレスする工程よりも２倍以上のプレス圧で作用するようにプレス機の荷重が設定されるとよい。

【0026】

図４は、プレスされた負極活物質粒子４１を模式的に示す模式図である。負極活物質粒子４１をプレスする工程によってプレスされた負極活物質粒子４１は、図４に示されているように、プレスされる工程において、負極活物質粒子４１の内部には圧縮される方向Ｐ１に概ね直交する方向に微小な亀裂４２が生じる。かかる微小な亀裂４２は、充放電時においてＬｉイオンが出入りする経路になりうる。

【0027】

（ｅ）第３合剤を用意する工程
第３合剤を用意する工程では、工程ｄ）でプレスされた負極活物質粒子４１と、固体電解質とを含む第３合剤が用意される。第３合剤は、負極活物質層１０４を形成するための合剤である。第３合剤に含まれる負極活物質粒子は、工程ｄ）でプレスされた負極活物質粒子であり、プレスにより圧縮された方向に直交するように内部に微小な亀裂が生じている。固体電解質は、第１合剤で用いられるもの上述した材料を用いることができる。第３合剤には、第１合剤と同様に、導電材やバインダーが含まれているとよい。なお、第３合剤に含まれる固体電解質には、第１合剤で用いられる固体電解質や第２合剤で用いられる固体電解質とは異なる材料が用いられてもよい。

【0028】

負極活物質層１０４には、負極活物質粒子４１と固体電解質の他、導電材やバインダーが含まれうる。導電材としては、アセチレンブラック等の公知の導電材を挙げることができる。導電材は、負極活物質層１０４において、負極活物質と負極集電箔１０５との導電パスを形成する。バインダーとしては、例えば、ブタジエンゴム（ＢＲ）などが好適である。

【0029】

第３合剤を用意する工程では、例えば、溶媒に、負極活物質粒子４１と固体電解質の他、バインダーや導電材などの固形分が予め定められた割合で混合され、混練されるとよい。これにより、上述した固形分が、予め定められた割合で分散した合剤が得られる。第３合剤の溶媒には、例えば、酪酸ブチルが用いられる。なお、第３合剤に含まれる溶媒は、負極活物質層１０４が形成される工程において気化し、負極活物質粒子４１からは消失する。

【0030】

（ｆ）積層体を作製する工程
積層体を作製する工程では、図１に示されているように、第１合剤が成形された正極活物質層１０２と、第２合剤が成形された固体電解質層１０３と、第３合剤が成形された負極活物質層１０４とが順に積層された積層体が作製される。例えば、図２に示されているように、第２合剤から固体電解質層１０３が成形される。次に、成形された固体電解質層１０３に重ねられて正極活物質層１０２が成形される。さらに、固体電解質層１０３の正極活物質層１０２とは反対側に、負極活物質層１０４が重ねられて成形される。なお、積層体１１０が作製される過程において、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４とが成形される順番は、特に言及されない限りにおいて限定されない。例えば、正極活物質層１０２が成形されてから、固体電解質層１０３と負極活物質層１０４が順に成形されてもよい。また、負極活物質層１０４が成形されてから固体電解質層１０３と正極活物質層１０２が順に成形されてもよい。

【0031】

例えば、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４とが順に成形される場合を説明する。ここでは、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４とが積層された積層体が、成形型においてプレス成形される工程が例示されている。

【0032】

例えば、成形型に予め定められた厚さで第１合剤が充電されてプレス成形されることによって、正極活物質層１０２が成形されるとよい。成形された正極活物質層１０２に重ねて第２合剤が成形型に充電されてプレス成形されることによって、固体電解質層１０３が成形されるとよい。さらに、正極活物質層１０２に重ねて成型された固体電解質層１０３に重ねて第３合剤が成形型に充電されてプレス成形されることによって、負極活物質層１０４が成形されるとよい。この際、第３合剤には、既にプレスされた負極活物質粒子４１が分散している。負極活物質粒子４１にプレスによって生じた亀裂４２（図４参照）は、成形型に充電された第３合剤においてに任意の方向にばらついている。

【0033】

正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４とは、それぞれプレス成形するが、正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４とをそれぞれ形作る程度のプレス荷重でよい。後述する積層体を全体としてプレスする工程よりも低いプレス荷重が設定される。

【0034】

（ｇ）積層体をプレスする工程
正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４とが積層された積層体１１０は、正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４の積層方向にプレスされる。この際、正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４とが積層された積層体１１０をそれぞれプレス成形するときよりも大きいプレス荷重が設定されるとよい。

【0035】

なお、負極活物質粒子４１には、負極活物質層１０４が成形される際や、積層体１１０がプレスされる際にプレス圧が作用するが、負極活物質粒子４１には既にプレスによって亀裂が生じている。このため、成形された負極活物質層１０４において、負極活物質粒子４１の亀裂の方向は維持される。

【0036】

負極活物質粒子４１の亀裂は、Ｌｉイオンが出入りする入口となり、また、充電や放電において生じる負極活物質粒子４１の膨張や収縮は、亀裂に直交する方向に生じ易くなる。ここで提案される全固体電池の製造方法によれば、負極活物質層１０４が成形される前に、予め負極活物質粒子４１がプレスされている。このため、成形された負極活物質層１０４において負極活物質粒子４１の亀裂の方向がばらつく。したがって、充電や放電において生じる負極活物質層１０４の膨張や収縮は、等方的に生じる。また、負極活物質粒子をプレスする工程ｄでは、積層体を作製する工程ｆや積層体をプレスする工程ｇなど後工程で掛けられるよりも高いプレス圧が、負極活物質粒子４１に作用するようにプレス荷重が設定されているとよい。これにより、成形された負極活物質層１０４において負極活物質粒子４１の亀裂の方向が、負極活物質粒子をプレスする工程ｄで生じた亀裂の方向に起因し、維持されやすい。このため、充電や放電において生じる負極活物質層１０４の膨張や収縮は、等方的に生じやすくなる。

【0037】

つまり、ここで提案される全固体電池の製造方法では、用意された負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）を有している。そして、負極活物質粒子４１を含む第３合剤を用意して負極活物質層１０４を含む積層体１１０が形成されている（工程ｅおよび工程ｆ）。これにより、充電や放電において生じる負極活物質層１０４の膨張や収縮は、等方的に生じやすくなる。そして、負極活物質層１０４の膨張や収縮が等方的に生じやすくなるため、積層体に生じる割れが大幅に低減される。

【0038】

ここで、図５は、全固体電池の製造方法について試験例を示すグラフである。
図５に示された試験では、２つの全固体電池Ａ，Ｂのサンプルが用意されている。
全固体電池Ａは、ここで提案される全固体電池の製造方法によって製造された全固体電池である。
全固体電池Ｂは、ここで提案される全固体電池の製造方法のうち負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）を有さず、用意された負極活物質粒子４１をそのまま用いて負極活物質粒子４１を含む第３合剤を用意した。
図５のグラフＣでは、充電開始からの電池電圧の推移が示されている。グラフＡでは、サンプルＡの積層体１１０の積層方向の応力変化が示されている。グラフＢでは、サンプルＢの積層体１１０の積層方向の応力変化が示されている。

【0039】

ここで、２つの全固体電池Ａ，Ｂのサンプルでは、正極活物質には、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物が用いられている。固体電解質には、硫化物系固体電解質のガラス系材料が用いられている。負極活物質粒子には、Ｓｉ系の負極材料が用いられている。サンプルＡにおいて、負極活物質粒子４１を含む第３合剤を用意する前に、負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）を有すること除いて、２つの全固体電池Ａ，Ｂのサンプルの製造方法を同じとした。

【0040】

また、ここでは、上述したように正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４とが積層された積層体１１０が、成形型でプレス成形された。積層体１１０は、固体電解質層１０３、正極活物質層１０２、負極活物質層１０４が順に重ねられている。そして、正極活物質層１０２に正極集電箔１０１が重ねられ、負極活物質層１０４に負極集電箔１０５が重ねられて加圧されて一体化された電極が形成されている。ここで、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４とがそれぞれ成形される際に、正極活物質層１０２と、固体電解質層１０３と、負極活物質層１０４とはそれぞれプレスされる。この際、プレス機に設定されるプレス荷重は、それぞれ１ｔに設定した。また、正極活物質層１０２に正極集電箔１０１を重ね、負極活物質層１０４に負極集電箔１０５を重ねて加圧して一体化する際のプレス機のプレス荷重は、４ｔに設定した。つまり、積層体１１０をプレスする工程（工程ｇ）におけるプレス機のプレス荷重は、４ｔに設定した。これに対して、負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）では、プレス機のプレス荷重は１０ｔに設定した。このため、負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）では、積層体１１０をプレスする工程（工程ｇ）よりも、大凡２．５倍のプレス圧が負極活物質粒子４１に付与した。このように負極活物質粒子４１をプレスする工程（工程ｄ）のプレス圧は、積層体を積層方向にプレスする工程（工程ｇ）のプレス圧よりも高く設定した。

【0041】

そして、かかる積層体１１０を含む全固体電池の電極１００に、積層体１１０の積層方向に圧力を掛けつつ充電していき、充電開始前からの経過時間と積層方向の応力変化（圧力変化）を測定した。その結果、図５に示されているように、全固体電池の製造方法によって製造された全固体電池Ａのサンプルでは、充電開始前からの経過時間と積層方向の応力変化がサンプルＢに比べて小さく抑えられた。つまり、用意された負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）を有し、プレスされた負極活物質粒子４１を用いて負極活物質層１０４が形成されることによって、積層体１１０の積層方向の応力変化が抑制される。また、予め定められたサイクルで充電と放電を繰り返すサイクル試験を行った後で全固体電池Ａ，Ｂのサンプルを分解して電極に生じた大きな割れを観察した。その結果、用意された負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）を含む製造方法によって製造された全固体電池Ａのサンプルでは、当該工程ｄを含まない製造方法によって製造された全固体電池Ｂのサンプルに比べて、電極に生じた割れは大幅に少なかった。

【0042】

このようなことから、用意された負極活物質粒子４１を予めプレスする工程（工程ｄ）を含む製造方法は、予め定められた充電と放電を繰り返す前後での容量維持率や抵抗増加率が高く維持されるとの観点で全固体電池の性能を向上させることができると考えられる。

【0043】

ここで提案される全固体電池の製造方法は、上述した形態に限定されない。
例えば、積層体を作製する工程では、正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４をそれぞれプレス成形する方法を例示したが、かかる方法に限定されない。正極活物質層１０２と固体電解質層１０３と負極活物質層１０４は、第１合剤、第２合剤、第３合剤をそれぞれ塗工して形成されてもよい。また、正極活物質粒子や固体電解質や負極活物質粒子やバインダーや導電材などの材料も適宜に変更されうる。

【0044】

以上、ここで提案される全固体電池の製造方法について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた全固体電池の製造方法の実施形態などは、本発明を限定しない。

【符号の説明】

【0045】

４１ 負極活物質粒子
４２ 亀裂
１００ 電極
１０１ 正極集電箔
１０２ 正極活物質層
１０３ 固体電解質層
１０４ 負極活物質層
１０５ 負極集電箔
１１０ 積層体
１２１，１２２ ダイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】