全固体电池

摘要

本发明涉及全固体电池。提供充放电容量得到提高的全固体电池。本公开的全固体电池是具有将集电体层、电极体层和固体电解质层按该顺序层叠的结构的全固体电池，其中，电极体层具有活性物质层和导电性构件，活性物质层与固体电解质层相接，导电性构件与集电体层相接并且具有突出部，突出部从集电体层的电极体层侧的面的至少一部分向固体电解质层侧突出并与活性物质层的厚度方向的面相接。

权利要求

1.全固体电池，其是具有将集电体层、电极体层和固体电解质层按该顺序层叠的结构的全固体电池，其中，上述电极体层具有活性物质层和导电性构件，

上述活性物质层与上述固体电解质层相接，

上述导电性构件与上述集电体层相接并且具有突出部，

上述突出部从上述集电体层的上述电极体层侧的面的至少一部分向上述固体电解质层侧突出并且与上述活性物质层的厚度方向的面相接。

2.权利要求1所述的全固体电池，其中，上述活性物质层为正极活性物质层。

3.权利要求1或2所述的全固体电池，其中，上述活性物质层的厚度为200μm以上。

4.权利要求1～3的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件的上述突出部的前端与上述活性物质层的上述固体电解质层侧的面形成同一平面。

5.权利要求1～4的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件具有在上述活性物质层和上述集电体层之间延伸的导电性层，并且上述突出部从上述导电性层向上述固体电解质层侧突出。

6.权利要求1～5的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件的上述突出部具有从上述集电体层的上述电极体层侧的面朝向上述固体电解质层侧的柱状。

7.权利要求1～5的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件的上述突出部遍及上述集电体层的外缘部向上述固体电解质层侧突出。

说明书

全固体电池

技术领域

[0001] 本公开涉及全固体电池。

背景技术

[0002] 近年来，将电解液置换成固体电解质的全固体电池正受到关注。与使用电解液的二次电池相比，未使用电解液的全固体电池不发生由电池的过充电引起的电解液的分解等，并且具有高的循环耐久性和能量密度。

[0003] 全固体电池的活性物质层包含活性物质，进而，已知的是，从提高活性物质层的导电性和活性物质的利用效率等、以及提高活性物质层的性能等的观点出发，任意地包含其它材料。

[0004] 例如，专利文献1公开了在活性物质层中含有活性物质、固体电解质和导电助剂的全固体电池。在该文献中，认为导电助剂能使活性物质层的导电性提高。

[0005] 另外，专利文献2公开了具有包含复合粒子和固体电解质的正极活性物质层的全固体电池用正极，该复合粒子包含正极活性物质粒子和附着于正极活性物质粒子的表面的氧化物粒子。在该文献中，声称氧化物粒子能通过降低正极活性物质粒子与固体电解质的界面电阻来提高正极活性物质的利用效率。

[0006] 再有，专利文献3公开了二次电池的多种构成。该文献例如公开了具有如下结构的二次电池：将正极活性物质层的除了顶面以外的侧面和底面埋入固体电解质层，利用正极集电体层覆盖正极活性物质层的顶面。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本特开2014-116127号公报

[0010] 专利文献2：日本特开2018-85310号公报

[0011] 专利文献3：日本特许第6028237号公报

发明内容

[0012] 发明所要解决的课题

[0013] 认为全固体电池的充放电容量不仅受活性物质的量的影响，而且还受活性物质层的离子传导性和导电性的大小的影响。

[0014] 作为提高活性物质层的导电性的手段，例如如专利文献1公开的那样，考虑在活性物质层中含有导电助剂。但是，导电助剂具有高的导电性，但离子传导性低。因此，在活性物质层中添加导电助剂时，认为活性物质层中的离子传导路径被抑制，活性物质层的离子传导性下降。另一方面，虽然认为使活性物质层中的导电助剂的含量减少时，能提高活性物质层的离子传导性，但认为活性物质层的导电性下降。

[0015] 这样，在以往的全固体电池中，难以兼顾活性物质层的离子传导性和导电性、提高全固体电池的充放电容量。

[0016] 本公开的课题在于，提供充放电容量得到提高的全固体电池。

[0017] 用于解决课题的手段

[0018] 本公开人发现，利用以下手段能解决上述课题：

[0019] 《方案1》

[0020] 全固体电池，其是具有将集电体层、电极体层和固体电解质层按该顺序层叠的结构的全固体电池，其中，

[0021] 上述电极体层具有活性物质层和导电性构件，

[0022] 上述活性物质层与上述固体电解质层相接，

[0023] 上述导电性构件与上述集电体层相接并且具有突出部，

[0024] 上述突出部从上述集电体层的上述电极体层侧的面的至少一部分向上述固体电解质层侧突出并且与上述活性物质层的厚度方向的面相接。

[0025] 《方案2》

[0026] 方案1所述的全固体电池，其中，上述活性物质层为正极活性物质层。

[0027] 《方案3》

[0028] 方案1或2所述的全固体电池，其中，上述活性物质层的厚度为200μm以上。

[0029] 《方案4》

[0030] 方案1～3的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件的上述突出部的前端与上述活性物质层的上述固体电解质层侧的面形成同一平面。

[0031] 《方案5》

[0032] 方案1～4的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件具有在上述活性物质层和上述集电体层之间延伸的导电性层，并且上述突出部从上述导电性层向上述固体电解质层侧突出。

[0033] 《方案6》

[0034] 方案1～5的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件的上述突出部具有从上述集电体层的上述电极体层侧的面朝向上述固体电解质层侧的柱状。

[0035] 《方案7》

[0036] 方案1～5的任一项所述的全固体电池，其中，上述导电性构件的上述突出部遍及上述集电体层的外缘部向上述固体电解质层侧突出。

[0037] 发明效果

[0038] 根据本公开，可提供充放电容量得到提高的全固体电池。

附图说明

[0039] 图1是示出本公开的全固体电池的一个实施方式的示意图。

[0040] 图2是示出以往的全固体电池的一例的示意图。

[0041] 图3A是示出本公开的全固体电池的一个实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的示意图。

[0042] 图3B是示出本公开的全固体电池的另一个实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的示意图。

[0043] 图3C是示出本公开的全固体电池的再一个实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的示意图。

[0044] 图4是比较了实施例1和2以及比较例1和2的全固体电池的充电容量的坐标图。

[0045] 图5是示出参考例1～4的全固体电池中的正极活性物质层的厚度与输入特性的关系的坐标图。

[0046] 附图标记说明

[0047] 10   正极集电体层

[0048] 20   正极电极体层

[0049] 22   正极活性物质层

[0050] 24   导电性构件

[0051] 24a  突出部

[0052] 24b  导电性层

[0053] 30   固体电解质层

[0054] 40   负极活性物质层

[0055] 50   负极集电体层

[0056] 100  全固体电池

具体实施方式

[0057] 以下，对本公开的实施方式进行详细说明。予以说明，本公开不受限于以下的实施方式，可在公开的主旨的范围内进行各种变形来实施。

[0058] 《全固体电池》

[0059] 本公开的全固体电池是具有将集电体层、电极体层和固体电解质层按该顺序层叠的结构的全固体电池，其中，电极体层具有活性物质层和导电性构件，活性物质层与固体电解质层相接，导电性构件与集电体层相接并且具有突出部，突出部从集电体层的电极体层侧的面的至少一部分向固体电解质层侧突出并且与活性物质层的厚度方向的面相接。

[0060] 不受原理限定，认为本公开的全固体电池的充放电容量提高的作用原理为以下那样。

[0061] 图1是示出本公开的全固体电池的一个实施方式的示意图。另外，图2是示出以往的全固体电池的一例的示意图。予以说明，图1不限定本公开的全固体电池的方案。

[0062] 图1所示的本公开的全固体电池的一个实施方式中，在全固体电池100中，将正极集电体层10、正极电极体层20、固体电解质层30、负极活性物质层40和负极集电体层50按该顺序层叠。另外，正极电极体层20具有正极活性物质层22和导电性构件24。正极活性物质层22与固体电解质层30相接。导电性构件24与正极集电体层10相接并且具有突出部24a。突出部24a从正极集电体层10的正极电极体层20侧的面的至少一部分向固体电解质层30侧突出并且与正极活性物质层22的厚度方向的面相接。在将该全固体电池进行充放电的情况下，电子可经由导电性构件24和正极活性物质层22的界面在导电性构件24和正极活性物质层
22之间移动。

[0063] 与此相对，图2所示的以往的全固体电池的一例在以下方面与本公开的全固体电池共通：在全固体电池100中，将正极集电体层10、正极活性物质层22、固体电解质层30、负极活性物质层40和负极集电体层50按该顺序层叠。但是，以往的全固体电池与本公开的全固体电池不同，不具有导电性构件24。在将该全固体电池进行充放电的情况下，电子可经由正极集电体层10和正极活性物质层22的界面在正极集电体层10和正极活性物质层22之间移动。

[0064] 如图1和图2所示那样，本公开的全固体电池的一个实施方式与以往的全固体电池相比，具有导电性的构件与正极活性物质层相接的部分的表面积大。特别地，在本公开的全固体电池的一个实施方式中，具有导电性的构件在正极活性物质层的厚度方向的面与正极活性物质层相接。因此，本公开的全固体电池的一个实施方式与以往的全固体电池相比能更有效率地输送电子，特别是在正极活性物质层的厚度方向能输送更多的电子。

[0065] 这样，本公开的全固体电池由于活性物质层与具有导电性的构件(即，集电体层和导电性构件)相接触的部分的表面积大于集电体层的活性物质层侧的面的表面积，因此，可在活性物质层的更广的范围内有效地输送电子。

[0066] 特别地，本公开的全固体电池具有导电性构件的突出部，因此可将电子输送至活性物质层的远离集电体层侧的部分、即在活性物质层的厚度方向远离集电体层侧的部分。因此，即使使活性物质层膜厚化，也能提高充放电容量。

[0067] 另外，与导电助剂不同，导电性构件不在活性物质层的内部分散，因此与导电助剂相比，活性物质层的离子传导路径的抑制少。

[0068] 因此，本公开的全固体电池能提高导电性并维持活性物质层的离子传导性，能提高充放电容量。

[0069] 另外，本公开人发现，活性物质层的厚度越大，全固体电池的输入特性越倾向于降低。认为这是由于活性物质层的导电性和离子传导性下降。

[0070] 因此，认为本公开的全固体电池的构成在活性物质层的厚度大的情况下特别地具有效果。

[0071] 《电极体层》

[0072] 电极体层具有活性物质层和导电性构件。

[0073] <导电性构件>

[0074] 导电性构件是与集电体层相接并且具有突出部的构件。另外，突出部从集电体层的电极体层侧的面的至少一部分向固体电解质层侧突出并且与活性物质层相接。导电性构件也可以与活性物质层的厚度方向的面相接。在此，活性物质层的厚度方向的面可以为例如活性物质层的侧面。

[0075] (导电性构件的形状)

[0076] 导电性构件的形状只要与集电体层相接并且具有突出部就没有特别限定。

[0077] 导电性构件的突出部的前端优选与活性物质层的固体电解质层侧的面形成同一平面。通过突出部的前端延伸至活性物质层的固体电解质层侧的面，能使厚度方向的电子输送更有效率，并且在发生了与充放电相伴的全固体电池的膨胀收缩的情况下，能减少在全固体电池的内部产生的应力在面内方向中的分布的波动。

[0078] 在本公开的全固体电池中，导电性构件可具有在活性物质层和集电体层之间延伸的导电性层并且突出部具有从导电性层向固体电解质层侧突出的形状。

[0079] 另外，在本公开的全固体电池中，导电性构件的突出部可具有从集电体层的电极体层侧的面朝向固体电解质层侧的柱状。

[0080] 另外，在本公开的全固体电池中，导电性构件的突出部可具有遍及集电体层的外缘部向固体电解质层侧突出的形状。

[0081] 以下，在图3A～C中示出本公开的全固体电池的实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的具体例。予以说明，图3A～C不限定本公开的全固体电池的方案。

[0082] 图3A是示出本公开的全固体电池的一个实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的示意图。

[0083] 图3A中，电极体层20具有正极活性物质层22和导电性构件24。导电性构件24由在正极集电体层10和正极活性物质层22之间延伸的导电性层24b以及从正极集电体层10的外缘部向固体电解质层30侧突出的突出部24a构成。正极活性物质层22的固体电解质层30侧的面与导电性构件24的突出部24a的前端形成同一平面，与固体电解质层30相接。

[0084] 图3B是示出本公开的全固体电池的另一个实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的示意图。

[0085] 图3B中，电极体层20具有正极活性物质层22和导电性构件24。导电性构件24从正极集电体层10的外缘部向固体电解质层30侧突出并且与正极活性物质层22的侧面相接。正极活性物质层22与正极集电体层10和固体电解质层30相接。

[0086] 图3C是示出本公开的全固体电池的再一个实施方式中的、集电体层、导电性构件、活性物质层和固体电解质层的结构的示意图。

[0087] 图3C中，电极体层20具有正极活性物质层22和导电性构件24。导电性构件24从正极集电体层10的外缘部和中央部向固体电解质层30侧突出并且与正极活性物质层22的侧面相接。正极活性物质层22与固体电解质层30相接。

[0088] (导电性构件的材料)

[0089] 导电性构件的材料只要是具有导电性的材料就没有特别限定。作为导电性构件的材料，例如可以为不锈钢(SUS)、铝、铜、镍、铁、钛或碳等，但不限于这些等。

[0090] 导电性构件的材料优选为在导电性构件相接的活性物质层的工作电位下不易发生氧化还原反应的材料。例如，在导电性构件与正极活性物质层相接的情况下，导电性构件的材料优选为铝、镍、钛或碳等，在导电性构件与负极活性物质层相接的情况下，导电性构件的材料优选为铜、镍或钛等。

[0091] 导电性构件例如可以为由导电性构件的材料构成的一个构件，可以将多个构件组装而形成，或者也可以通过在活性物质层或固体电解质层上堆积导电性构件的材料的粉末并施加负载进行加压来成型。

[0092] 以下，对全固体电池的集电体层、活性物质层和固体电解质层进行详细说明。予以说明，为了容易理解本公开，以全固体锂离子二次电池的电池层叠体涉及的各构件为例进行说明，但本公开的全固体电池不限于锂离子二次电池，可大范围地应用。

[0093] <活性物质层>

[0094] 活性物质层与固体电解质层相接。由此，离子可在活性物质层与固体电解质层之间移动。

[0095] 活性物质层可以为正极活性物质层和负极活性物质层中的任一者，优选为正极活性物质层。这是因为即使在正极活性物质层中使用了具有低导电性的正极活性物质的情况下，也能维持正极活性物质层的导电性。

[0096] 活性物质层可含有导电助剂，但认为导电助剂使活性物质层的导电性提高但使活性物质层的离子传导性下降，因此活性物质层优选不包含导电助剂。活性物质层中的导电助剂相对于活性物质层整体的质量可以为5质量％以下、3质量％以下、1质量％以下或0质量％。

[0097] 对活性物质层的厚度没有特别限定，可以为1μm～2000μm。活性物质层的厚度优选为200μm以上、300μm以上、500μm以上或1000μm以上。

[0098] 在活性物质层的厚度大的情况下，认为活性物质层的导电性和离子传导性急剧下降，因此可以说本公开的全固体电池的构成在活性物质层的厚度大的情况下特别具有效果。

[0099] (正极活性物质层)

[0100] 正极活性物质层至少包含正极活性物质，优选进一步包含后述的固体电解质。此外，可根据使用用途和使用目的等包含导电助剂或粘合剂等用于全固体电池的正极活性物质层的添加剂。

[0101] 作为正极活性物质的材料，没有特别限定。例如，正极活性物质可以为钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li1+xMn2-x-yMyO4(M为选自Al、Mg、Co、Fe、Ni和Zn中的一种以上的金属元素)表示的组成的异种元素置换Li-Mn尖晶石等，但不限于这些。

[0102] 作为导电助剂，没有特别限定。例如，导电助剂可以为VGCF(气相生长法碳纤维，Vapor Grown Carbon Fiber)和碳纳米纤维等碳材料以及金属材料等，但不限于这些。

[0103] 作为粘合剂，没有特别限定。例如，粘合剂可以为聚偏二氟乙烯(PVdF)、羧甲基纤维素(CMC)、丁二烯橡胶(BR)或丁苯橡胶(SBR)等材料或它们的组合，但不限于这些。

[0104] (负极活性物质层)

[0105] 负极活性物质层至少包含负极活性物质，优选进一步包含后述的固体电解质。此外，可根据使用用途和使用目的等包含导电助剂或粘合剂等用于全固体电池的负极活性物质层的添加剂。

[0106] 作为负极活性物质的材料，没有特别限定，优选能吸留和放出锂离子等金属离子。例如，负极活性物质可以为合金系负极活性物质或碳材料等，但不限于这些。

[0107] 作为合金系负极活性物质，没有特别限定，例如可举出Si合金系负极活性物质或Sn合金系负极活性物质等。作为Si合金系负极活性物质，有硅、硅氧化物、硅碳化物、硅氮化物或它们的固溶体等。另外，作为Si合金系负极活性物质，可包含硅以外的元素，例如Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Sn、Ti等。作为Sn合金系负极活性物质，有锡、锡氧化物、锡氮化物或它们的固溶体等。另外，作为Sn合金系负极活性物质，可包含锡以外的元素，例如Fe、Co、Sb、Bi、Pb、Ni、Cu、Zn、Ge、In、Ti、Si等。这些之中，优选Si合金系负极活性物质。

[0108] 作为碳材料，没有特别限定，例如可举出硬碳、软碳或石墨等。

[0109] 关于用于负极活性物质层的固体电解质、导电助剂、粘合剂等其它添加剂，可适当采用上述的“正极活性物质层”和后述的“固体电解质层”的项目中说明的那些。

[0110] 《集电体层》

[0111] 集电体层在活性物质层的面上的至少一部分与导电性构件相接。

[0112] 作为集电体层，可举出正极集电体层和负极集电体层。

[0113] <正极集电体层>

[0114] 对用于正极集电体层的材料没有特别限定，可适当采用能在全固体电池中使用的那些。例如，用于正极集电体层的材料可以为SUS、铝、铜、镍、铁、钛或碳等，但不限于这些。

[0115] 作为正极集电体层的形状，没有特别限定，例如可举出箔状、板状、网状等。这些之中，优选箔状。

[0116] <负极集电体层>

[0117] 对用于负极集电体层的材料没有特别限定，可适当采用能在全固体电池中使用的那些。例如，用于负极集电体层的材料可以为SUS、铝、铜、镍、铁、钛或碳等，但不限于这些。

[0118] 作为负极集电体层的形状，没有特别限定，例如可举出箔状、板状、网状等。这些之中，优选箔状。

[0119] 《固体电解质层》

[0120] 固体电解质层至少包含固体电解质。作为固体电解质，没有特别限定，可使用能作为全固体电池的固体电解质利用的材料。例如，固体电解质可以为硫化物固体电解质、氧化物固体电解质或聚合物电解质等，但不限于这些。

[0121] 作为硫化物固体电解质的例子，可举出硫化物系非晶质固体电解质、硫化物系结晶质固体电解质或硫银锗矿型固体电解质等，但不限于这些。作为具体的硫化物固体电解质的例子，可举出Li2S-P2S5系(Li7P3S11、Li3PS4、Li8P2S9等)、Li2S-SiS2、LiI-Li2S-SiS2、LiI-Li2S-P2S5、LiI-LiBr-Li2S-P2S5、Li2S-P2S5-GeS2(Li13GeP3S16、Li10GeP2S12等)、Li-Li2S-P2O5、LiI-Li3PO4-P2S5、Li7-xPS6-xClx等；或它们的组合，但不限于这些。

[0122] 作为氧化物固体电解质，可举出Li7La3Zr2O12、Li7-xLa3Zr1-xNbxO12、Li7-3xLa3Zr2AlxO12、Li3xLa2/3-xTiO3、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3、Li3PO4或Li3+xPO4-xNx(LiPON)等，但不限于这些。

[0123] (聚合物电解质)

[0124] 作为聚合物电解质，可举出聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)和它们的共聚物等，但不限于这些。

[0125] 固体电解质可以为玻璃，也可以为结晶化玻璃(玻璃陶瓷)。另外，固体电解质层除了上述的固体电解质以外还可以根据需要包含粘合剂等。作为具体例，与上述的“正极活性物质层”中列举的“粘合剂”同样，在此省略说明。

[0126] 实施例

[0127] 《实施例1》

[0128] 以下那样地操作，制作了实施例1的全固体电池。

[0129] <固体电解质的合成>

[0130] 以成为75(0.75Li2S·0.25P2S5)·10LiI·15LiBr(mol％)的组成式的方式称量了作为起始原料的Li2S、P2S5、LiI和LiBr。

[0131] 将称量的混合物1g与直径4mm的ZrO2球500个一起投入行星式球磨的罐(45cc，ZrO2制)，进行了密封。将该容器安装于行星式球磨机，在台盘转速510rpm下进行45小时机械研磨，得到了玻璃质的硫化物固体电解质前体。

[0132] 对得到的玻璃质的硫化物固体电解质前体在200℃～350℃下进行热处理，从而得到了玻璃陶瓷硫化物固体电解质的粉末。

[0133] <正极合材的制备>

[0134] 通过将作为正极活性物质的由LiNbO3被覆的LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2粒子1500mg、固体电解质445mg和气相法碳纤维(VGCF，Vapor Grown Carbon Fiber)43mg混合，从而制作了正极合材。

[0135] <负极合材的制备>

[0136] 通过将作为负极活性物质的Si粒子1000mg、固体电解质727mg和作为导电助剂的气相法碳纤维64mg混合，从而制作了负极合材。

[0137] <全固体电池的制作>

[0138] 将正极合材85mg放入直径10mm的压片成型器，以2吨的负载进行加压，从而形成了压片状的正极活性物质层。正极活性物质层的厚度为约430μm。

[0139] 将固体电解质100mg放入直径11.28mm的圆筒，以1吨的负载进行加压，从而形成了固体电解质层。在圆筒内的直径11.28mm的固体电解质层上的中央部放置直径10mm的正极活性物质层，以3吨的负载进行加压，从而将正极活性物质层和固体电解质层接合。在圆筒内的正极活性物质层的顶面和周围放入铝粉末，以1吨的负载进行加压，从而形成了正极活性物质层的顶面和周围被由铝构成的导电性构件覆盖的结构。从圆筒的相反侧在固体电解质层上放入负极合材156mg，以1吨的负载进行加压，从而形成了负极活性物质层。从圆筒的两侧放入不锈钢(SUS)制的活塞，以15kgf的压力进行约束，完成了全固体电池。制作的全固体电池具有与图1所示的全固体电池同样的结构。

[0140] 《实施例2》

[0141] 在制备正极合材时，没有使用作为导电助剂的气相法碳纤维，除此以外，与实施例1同样地操作，制作了实施例2的全固体电池。

[0142] 《比较例1》

[0143] 没有将铝粉末放于圆筒内的正极活性物质层的顶面和周围，即，没有形成正极活性物质层被导电性构件覆盖的结构，除此以外，与实施例1同样地操作，制作了比较例1的全固体电池。制作的全固体电池除了正极活性物质层的宽度比固体电解质层的宽度窄以外，具有与图2所示的全固体电池同样的结构。

[0144] 《比较例2》

[0145] 没有将铝粉末放于圆筒内的正极活性物质层的顶面和周围，即，没有形成正极活性物质层被导电性构件覆盖的结构，除此以外，与实施例2同样地操作，制作了比较例2的全固体电池。制作的全固体电池除了正极活性物质层的宽度比固体电解质层的宽度窄以外，具有与图2所示的全固体电池同样的结构。

[0146] 《实施例1和2及比较例1和2的全固体电池的输入特性的测定》

[0147] <测定方法>

[0148] 将实施例1和2以及比较例1和2的全固体电池分别以1mA充电至4.37V，在相同的电流值下将电压调整至3.00V。其后，以20mA进行充电至4.37V，测定该期间的充电容量。

[0149] <结果>

[0150] 将测定结果示于表1和图4。

[0151] 表1

[0152]例 导电性构件 导电助剂 充电容量(mAh/cm2)
实施例1 有 有 1.1
实施例2 有 无 2.1
比较例1 无 有 1.0
比较例2 无 无 0.4

[0153] 图4是比较了实施例1和2以及比较例1和2的全固体电池的充电容量的坐标图。

[0154] 如图4和表1那样，将在正极活性物质层中使用了导电助剂的实施例1和比较例1相比时，使用了导电性构件的实施例1的全固体电池的充电容量(1.1mAh/cm2)大于没有使用2
导电性构件的比较例1的全固体电池的充电容量(1.0mAh/cm)。

[0155] 另外，如图4和表1那样，将在正极活性物质层中没有使用导电助剂的实施例2和比较例2相比时，使用了导电性构件的实施例2的全固体电池的充电容量(2.1mAh/cm2)大于没有使用导电性构件的比较例2的全固体电池的充电容量(0.4mAh/cm2)。

[0156] 另外，如图4和表1那样，将在正极活性物质层中使用了导电性构件的实施例1和实施例2相比时，没有使用导电助剂的实施例2的全固体电池的充电容量(2.1mAh/cm2)大于使用了导电助剂的实施例1的全固体电池的充电容量(1.1mAh/cm2)。

[0157] 该结果表明，通过将导电性构件配置于全固体电池，能提高充电容量。特别地，该结果表明：在配置导电性构件并且在正极活性物质层中不含导电助剂的情况下，可实现特别高的充电容量。

[0158] 认为这是由于通过配置导电性构件，正极活性物质层的导电性得到提高。特别地，认为在正极活性物质层不含导电助剂时能实现高的充电容量的原因在于，利用导电性构件赋予正极活性物质层的导电性并且也确保了正极活性物质层的离子传导性。

[0159] 《参考例1～4》

[0160] <全固体电池的制作>

[0161] 使用与实施例1同样地制备的正极合材、负极合材和固体电解质，如下那样地制作了参考例1～4的全固体电池。因此，参考例1～4中使用的正极合材含有正极活性物质和固体电解质并且不含有导电助剂。

[0162] 具体地，将固体电解质100mg放入直径11.28mm的圆筒，以1吨的负载进行加压，形成了固体电解质层。在圆筒内的固体电解质层上放置正极活性物质层，以1吨的负载进行加压，从而将正极活性物质层和固体电解质层接合。从圆筒的相反侧在固体电解质层上放入负极合材156mg，以6吨的负载进行加压，从而形成了负极活性物质层。从圆筒的两侧放入不锈钢(SUS)制的活塞，以15kgf的压力进行约束，完成了全固体电池。

[0163] 予以说明，在参考例1～4的全固体电池的制造中，正极合材的量以所形成的正极活性物质层的厚度成为以下的表2那样的方式改变。该表2中的容量(mAh/cm2)是从正极活性物质的理论容量和含量以及正极活性物质层的面的面积和层的厚度求得的计算值。

[0164] 表2

[0165]例 正极活性物质层的厚度(μm) 容量(mAh/cm2)
参考例1 50 2
参考例2 100 4
参考例3 200 8
参考例4 300 12

[0166] 《参考例1～4的全固体电池的输入特性的测定》

[0167] <测定方法>

[0168] 用与实施例1的全固体电池的输入特性的测定同样的方法，测定了参考例1～4的全固体电池的输入特性。

[0169] <结果>

[0170] 将测定结果示于图5。

[0171] 图5是示出参考例1～4的全固体电池中的活性物质层的厚度与输入特性的关系的坐标图。如图5那样，在正极活性物质层的厚度小的参考例1(膜厚50μm)和参考例2(膜厚100μm)中，即使使电流密度增加，输入特性的变化也小。而在膜厚大的参考例3(膜厚200μm)和参考例4(膜厚300μm)中，使电流密度增加时，输入特性急剧下降。

[0172] 该结果表示：全固体电池的膜厚变大时，正极活性物质层的离子传导性和导电性下降，从而高电流密度下的输入特性下降。