(57)【要約】【課題】本発明は、容量維持率の低下を抑制することが可能な全固体リチウムイオン電池を提供する。【解決手段】正極活物質層と、負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に積層された固体電解質層とを有する全固体リチウムイオン電池において、前記負極活物質層は、少なくとも負極活物質として炭素系材料を含有しており、前記負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/g以下であり、積層方向を上下方向としたときの上面視において、前記正極活物質層と前記負極活物質層との重なっている領域である対向領域の前記正極活物質層の理論容量をX、前記負極活物質層の理論容量をYとしたときの、X/Yが1.03以上1.20以下であり、前記正極活物質層の前記上面視における面積をA、前記上面視における前記負極活物質層の面積をBとしたときの、B/Aが1以上1.24以下であることを特徴とする全固体リチウムイオン電池である。【選択図】 図２
2018006055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極活物質層と、負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に積層された固体電解質層とを有する全固体リチウムイオン電池において、
前記負極活物質層は、少なくとも負極活物質として炭素系材料を含有しており、
前記負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/g以下であり、
積層方向を上下方向としたときの上面視において、前記正極活物質層と前記負極活物質層との重なっている領域である対向領域の前記正極活物質層の理論容量をX、前記負極活物質層の理論容量をYとしたときの、X/Yが1.03以上1.20以下であり、
前記正極活物質層の前記上面視における面積をA、前記正極活物質層と前記負極活物質層との重なっていない領域である未対向領域を含めた前記上面視における前記負極活物質層の面積をBとしたときの、B/Aが1以上1.24以下である
ことを特徴とする全固体リチウムイオン電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体リチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年におけるパソコン、ビデオカメラおよび携帯電話等の情報関連機器や通信機器等の急速な普及に伴い、その電源として優れた電池の開発が重要視されている。また、情報関連機器や通信関連機器以外の分野では、例えば自動車産業界において、電気自動車やハイブリッド自動車に用いられる電池としてリチウムイオン電池の開発が進められている。
【０００３】
現在市販されているリチウムイオン電池は、可燃性の有機溶媒を含む電解液が使用されているため、短絡時の温度上昇を抑える安全装置の取り付けや短絡防止のための構造が必要となる。これに対し、電解液を固体電解質層に変えて、電池を全固体化した全固体リチウムイオン電池は、電池内に可燃性の有機溶媒を用いないので、安全装置の簡素化が図れ、製造コストや生産性に優れると考えられている。さらに、全固体リチウムイオン電池の中でも、硫化物固体電解質材料を用いた全固体リチウムイオン電池は、リチウムイオン伝導性が優れるという利点を有している。
【０００４】
このような全固体リチウムイオン電池に関する研究課題の一つとして、容量維持率の低下を抑制することが挙げられる。全固体リチウムイオン電池について充放電を繰り返した場合に、容量維持率が低下することが知られている。
【０００５】
この課題に対して、例えば、特許文献１では、負極活物質の平均粒径を所定範囲に規定するとともに、正極に対する負極の理論電気容量比を1.2以上と規定することで、容量維持率の低下を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４３６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献1で提案されている技術のように、負極活物質の平均粒径の規定および正極に対する負極の理論電気容量比の規定という対策では容量維持率の低下の抑制が不十分であることが分かった。  
【０００８】
本発明は、容量維持率の低下を抑制することが可能な全固体リチウムイオン電池を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明においては、正極活物質層と、負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層の間に積層された固体電解質層とを有する全固体リチウムイオン電池において、前記負極活物質層は、少なくとも負極活物質として炭素系材料を含有しており、前記負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/g以下であり、積層方向を上下方向としたときの上面視において、前記正極活物質層と前記負極活物質層との重なっている領域である対向領域の前記正極活物質層の理論容量をX、前記負極活物質層の理論容量をYとしたときの、X/Yが1.03以上1.20以下であり、前記正極活物質層の前記上面視における面積をA、前記正極活物質層と前記負極活物質層との重なっていない領域である未対向領域を含めた前記上面視における前記負極活物質層の面積をBとしたときの、B/Aが1以上1.24以下であることを特徴とする全固体リチウムイオン電池。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、容量維持率の低下を抑制することが可能な全固体リチウムイオン電池を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の全固体リチウムイオン電池の一例を示す概略断面図である。
【図２】実施例1〜7、比較例1〜2の正極活物質層と負極活物質層との重なっている領域の正極活物質層の理論容量をX、負極活物質層の理論容量をYとしたときの、X/Yに対する相対容量維持率を示すグラフである。
【図３】実施例1,8〜13、比較例3〜4の負極活物質の粒子のBET比表面積に対する相対容量維持率を示すグラフである。
【図４】実施例1,14〜20、比較例5の正極活物質層の面積をA、負極活物質層の面積をBとしたときの、B/Aに対する相対容量維持率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者らは、全固体リチウムイオン電池について充放電を繰り返した場合に、容量維持率が低下する原因として、電池内に存在もしくは侵入した水分が負極活物質表面においてLiイオンと反応して化合物を生成することで、充放電に寄与できるLiイオンの量が減少してしまうという推定に基づき検討し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明について説明する。なお、以下に示す形態は本発明の
例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されない。
【００１４】
＜全固体リチウムイオン電池＞
図１は、本発明の実施形態に係る全固体リチウムイオン電池１００を説明する図である。全固体リチウムイオン電池１００は、正極活物質層１１と、負極活物質層１２と、正極活物質層１１および負極活物質層１２の間に積層された固体電解質層１３と、正極活物質層１１の集電を行う正極集電体層１４と、負極活物質層１２の集電を行う負極集電体層１５とを有している。また、負極活物質層１２は、積層方向を上下方向としたときの上面視において、正極活物質層１１と重なっている領域である正負極対向領域２１および、重なっていない領域である未対向領域２２とを有している。
【００１５】
全固体リチウムイオン電池１００は、負極活物質層１２に少なくとも負極活物質として炭素系材料を含有しており、負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/g以下であり、積層方向を上下方向としたときの上面視において、正極活物質層１１と負極活物質層１２との重なっている領域（以下において、「正負極対向領域」と称することがある。）の正極活物質層の理論容量をX、負極活物質層の理論容量をYとしたときの、X/Y（以下において、「容量比率X/Y」と称することがある。）が1.03以上1.20以下であり、正極活物質層１１の上面視における面積をA、負極活物質層１２の未対向領域を含めた上面視の面積をBとしたときの、B/A（以下において、「面積比率X/Y」と称することがある。）が1以上1.24以下であることを特徴とする。
【００１６】
ここで、「理論容量」とは、活物質層中の活物質の単位重量あたりの理論容量に活物質の重量をかけたものを示している。例えば、正極活物質としてLiNi3/5Co1/5Mn1/5O2の単位重量あたりの理論容量は190mAh/g、負極活物質として天然黒鉛の単位重量あたりの理論容量は372 mAh/gであり、それぞれに活物質の重量をかけることで算出される。
【００１７】
負極活物質の粒子のBET比表面積、積層方向を上下方向としたときの上面視において、正負極対向領域の容量比率X/Y、および、面積比率B/Aを上記範囲に規定することで、容量維持率の低下を抑制することができる。
【００１８】
上記効果は、以下のようなことに起因すると推測される。すなわち、負極活物質の粒子のBET比表面積を所定値以下にすることにより、負極活物質層中の負極活物質の単位体積あたりの表面積が減少し、負極活物質の粒子表面において水分とLiイオンとの反応が生じる領域を減らすことができるため、充放電に寄与するLiイオンの減少を抑制できていると推測される。さらに、正負極対向領域の容量比率X/Yを所定値以上にすることにより、正極活物質層中の正極活物質の重量に対する負極活物質層中の負極活物質の重量が減少することで、負極活物質層中の負極活物質の総表面積が減少し、負極活物質の粒子表面において水分とLiイオンとの反応が生じる領域を減らすことができるため、充放電に寄与するLiイオンの減少を抑制できていると推測される。また、未対向領域では、充電時に挿入されるLiイオンが、放電時に正極活物質層に戻りにくく、かつ、端面に位置するため、水分と反応しやすいと推測される。そのため、面積比B/Aを所定値以下にすることで未対向領域を少なくすることにより、電池内に存在もしくは侵入した水分が負極活物質表面においてLiイオンと反応して化合物を生成することで、充放電に寄与できるLiイオンの量が減少するという問題を解決することができていると推測される。
上述した理由により、充放電に寄与するLiイオンの減少を抑制でき、結果として容量維持率が低下することを抑制できていると考えられる。
【００１９】
以下に全固体リチウムイオン電池の各構成について説明する。
【００２０】
1.負極活物質層
全固体リチウムイオン電池に用いられる負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含有する層であり、必要に応じて、固体電解質材料および結着材の少なくとも一つをさらに含有していても良い。
【００２１】
負極活物質は、少なくとも炭素系材料を含有する。炭素系材料は、全固体リチウムイオン電池の負極活物質として使用可能な炭素系材料を適宜使用することができる。そのような炭素系材料としては、少なくとも炭素を含有しておりLiイオンの挿入脱離を行うことが可能な材料であれば特に限定されず、黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ（MCMB）、高配向性グラファイト（HOPG）等が挙げられ、中でも黒鉛を用いることが好ましい。黒鉛は、Liイオンの挿入脱離による膨張収縮が少なく、応力に対する耐性が大きいという利点を有する。
【００２２】
負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/g以下であることを特徴とする。負極活物質の粒子のBET比表面積は、23.1 m2/g以下であることがより好ましく、18.5 m2/g以下であることがさらに好ましい。負極活物質粒子のBET比表面積が大きいと、負極活物質層中の負極活物質の総表面積が増加し、負極活物質の粒子表面において水分とLiイオンとの反応が生じる領域が増加してしまうためである。
また、負極活物質の粒子のBET比表面積は、例えば、1m2/g以上である。負極活物質の粒子のBET比表面積が小さすぎると、充電時に粒子表面におけるLi濃度が増大してしまうことで、Li析出が発生する可能性があるためである。
【００２３】
BET比表面積は、公知の方法により測定できる。例えば、窒素吸着法が挙げられる。なお、水分を十分除いた環境下（例えば、不活性雰囲気下のグローブボックス中等）でサンプル調製を行い、当該環境下でサンプルを秤量し、適宜容器に入れて密閉した後、当該環境の外でBET比表面積を測定することが好ましい。
ここで、負極活物質層形成前に測定した負極活物質の粒子のBET比表面積は、例えば密閉容器等で高温高湿環境をさけるなど適切に扱うことで負極活物質層形成後も変化しない。また、負極活物質層形成後に比表面積を算出する方法としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などから負極活物質の粒子の表面積を算出し、負極活物質の粒子の体積で除することで得る方法が挙げられる。
【００２４】
結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（PVdF）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）等のフッ素含有結着材、ブチレンゴム（BR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）が挙げられる。
【００２５】
2.正極活物質層
全固体リチウムイオン電池に用いられる正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含有する層であり、必要に応じて、固体電解質材料、導電材および結着材の少なくとも一つをさらに含有していても良い。
【００２６】
正極活物質は、一般的な全固体リチウムイオン電池の正極活物質層に用いられるものと同様とすることができ、特に限定されない。例えば、リチウムを含有する層状活物質、スピネル型活物質、オリビン型活物質等を挙げることができる。正極活物質の具体例としては、コバルト酸リチウム（LiCoO2）、ニッケル酸リチウム（LiNiO２）、LiNipMnqCorO2（p+q+r=1）、LiNipAlqCorO2（p+q+r=1）、マンガン酸リチウム（LiMn2O4）、Li1+xMn2-x-yMyO4（x+y=2、M=Al、Mg、Co、Fe、Ni、及びZnから選ばれる少なくとも1種）で表わされる異種元素置換Li-Mnスピネル、チタン酸リチウム（LiおよびTiを含む酸化物）、リン酸金属リチウム（LiMPO4、M=Fe、Mn、Co、及びNiから選ばれる少なくとも1種）等が挙げられる。
【００２７】
導電材としては、例えば、カーボンファイバー（VGCF）、アセチレンブラック（AB）、ケッチェンブラック（KB）等が挙げられる。
結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（PVdF）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）等のフッ素含有結着材、ブチレンゴム（BR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）が挙げられる。
【００２８】
3.固体電解質層
全固体リチウムイオン電池に用いられる固体電解質層は、正極活物質層および負極活物質層の間に積層される層であり、少なくとも固体電解質材料を含有する層である。固体電解質層に含まれる固体電解質材料を介して、正極活物質および負極活物質の間のリチウムイオン伝導を行うことができる。
【００２９】
固体電解質材料としては、リチウムイオン伝導性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、窒化物固体電解質材料、ハロゲン化物固体電解質材料等を挙げることができ、中でも、硫化物固体電解質材料が好ましい。酸化物固体電解質材料に比べて、リチウムイオン伝導性が高いからである。
【００３０】
硫化物固体電解質材料としては、例えば、Li2S-P2S5、Li2S-P2S5-LiI等が挙げられる。なお、上記「Li2S-P2S5」の記載は、Li2SおよびP2S5を含む原料組成物を用いてなる硫化物固体電解質材料を意味し、他の記載についても同様である。
【００３１】
また、硫化物固体電解質材料がLi2S-P2S5系である場合、Li2SおよびP2S5の割合は、質量比で、Li2S:P2S5=50:50〜100:0の範囲内であることが好ましく、中でもLi2S:P2S5=75:25であることが好ましい。
【００３２】
一方、酸化物固体電解質材料としては、例えば、NASICON型酸化物、ガーネット型酸化物、ペロブスカイト型酸化物等を挙げることができる。NASICON型酸化物としては、例えば、Li、Al、Ti、PおよびOを含有する酸化物（例えばLi1.5Al0.5Ti1.5（PO4）3）を挙げることができる。ガーネット型酸化物としては、例えば、Li、La、ZrおよびOを含有する酸化物（例えばLi7La3Zr2O12）を挙げることができる。ペロブスカイト型酸化物としては、例えば、Li、La、TiおよびOを含有する酸化物（例えばLiLaTiO3）を挙げることができる。
【００３３】
4.正極集電体層
正極集電体層は、正極活物質層に接続された導電体である。正極集電体層には全固体リチウムイオン電池の集電体として使用可能な金属を用いることができる。そのような金属としては、Cu、Ni、Al、V、Au、Pt、Mg、Fe、Ti、Co、Cr、Zn、Ge、Inからなる群から選択される一又は二以上の元素を含む金属材料を例示することができる。
【００３４】
5.負極集電体層
負極集電体層は、負極活物質層に接続された導電体である。負極集電体層には全固体リチウムイオン電池の集電体として使用可能な金属を用いることができる。そのような金属としては、Cu、Ni、Al、V、Au、Pt、Mg、Fe、Ti、Co、Cr、Zn、Ge、Inからなる群から選択される一又は二以上の元素を含む金属材料を例示することができる。
【００３５】
6. 正負極対向領域の容量比率X/Y
全固体リチウムイオン電池は、積層方向を上下方向としたときの上面視において、正負極対向領域の容量比率X/Yが1.03以上1.20以下であることを特徴とする。正負極対向領域の容量比率X/Yは、1.03以上1.17以下であることがより好ましく、1.03以上1.13以下であることがさらに好ましい。正負極対向領域の容量比率X/Yが小さすぎると、正極活物質層中の正極活物質の重量に対する負極活物質層中の負極活物質の重量が増大することで、負極活物質層中の負極活物質の総表面積が増加し、負極活物質の粒子表面において水分とLiイオンとの反応が生じる領域が増加してしまうためである。つまり、正負極対向領域の正極活物質層の理論容量Xを一定とした場合、正負極対向領域の容量比率X/Yが小さくなるにつれて、正負極対向領域の負極活物質層の理論容量Yが増大し、総量が一定のLiイオンにおける、水分と反応して充放電に寄与できるLiイオンの減少量が増大することとなる。
また、正負極対向領域の容量比率X/Yが大きすぎると、負極活物質層において、充電時に活物質粒子表面のLi濃度が増大してしまうことで、Li析出が発生してしまう可能性があるためである。
【００３６】
正負極対向領域の容量比率X/Yは、積層方向を上下方向としたときの上面視における正負極対向領域において、正極活物質の単位重量あたりの理論容量と正極活物質層中の正極活物質の重量との積を負極活物質の単位重量あたりの理論容量と負極活物質層中の負極活物質の重量との積で除することで求めることができる。
【００３７】
7. 面積比率B/A
全固体リチウムイオン電池は、面積比率B/Aが1以上1.24以下であることを特徴とする。面積比B/Aは、1以上1.22以下であることがより好ましく、1以上1.18以下であることがさらに好ましい。ここで、正極活物質層および負極活物質層の面積は正負極対向領域と未対向領域とを含んだ面積の合計である。面積比率B/Aが大きすぎると、未対向領域の領域が増加するため、放電時に正極活物質層に戻りにくいLiイオンの増加や、端面で水分と反応しやすい領域が増加するためである。
また、面積比率B/Aが小さすぎると、負極活物質層の充電時における活物質粒子表面のLi濃度が増大してしまうことで、Li析出が発生する可能性があるためである。
【実施例】
【００３８】
以下に実施例を示してさらに具体的に説明する。
【００３９】
＜実施例1＞
（固体電解質の合成）
出発原料として、Li2S（日本化学工業株式会社製）およびP2S5（シグマアルドリッチ社製）を用いた。次に、露点-70℃のAr雰囲気下のグローブボックス内で、Li2Sを0.7656gおよびP2S5を1.2344g、となるように秤量した（75Li2S・25P2S5のモル比）。次に、この混合物をメノウ乳鉢で5分間混合し、その後、ZrO2製の遊星型ボールミルの容器（45cc）に投入し、水分量30ppm以下の脱水ヘプタン4gを投入し、さらにφ=5mmのZrO2ボール53ｇを投入し、容器をAr雰囲気で完全に密閉した。この容器を遊星型ボールミル機（フリッチュ製P7）に取り付け、メカニカルミリングを40時間行った。その後、得られた試料を、ホットプレート上でヘプタンを除去するように乾燥させ、固体電解質材料（Li3PS4）を得た。
【００４０】
（正極合材の調製）
転動流動コーティング装置（SFP-01、株式会社パウレック製）を用いたスプレーコート法により、LiNi3/5Co1/5Mn1/5O2の表面にLiNbO3の層を形成し、正極活物質を作製した。得られた正極活物質12.03mg、導電材として気相法炭素繊維（VGCF（昭和電工株式会社製））0.51mg、上述した固体電解質材料5.03mgを秤量し、十分に混合して正極合材を得た。
【００４１】
（負極合材の調製）
負極活物質として天然黒鉛4.50mg、上述した固体電解質材料4.50mgを秤量し、十分に混合して負極合材を得た。
【００４２】
（全固体リチウムイオン電池の作製）
1cm2 のセラミック製の型に上述した固体電解質材料18mgを秤量し、1ton/cm2 でプレスして固体電解質層を作製し、その片側に上述した正極合材12.3mgを入れ、1ton/cm2 でプレスして正極活物質層を得た。次に、その逆側に上述した負極合材8.19mgを入れ、5ton/cm2 でプレスして負極活物質層を得た。なお、正極集電体層にはアルミニウム箔を用い、負極集電体層には銅箔を用いた。以上の手順により、全固体リチウムイオン電池を得た。
【００４３】
＜実施例2〜7、比較例1〜2＞
上記実施例1の製造方法のうち、負極活物質と固体電解質材料の混合比率は変えずに、負極活物質層の厚さによって、負極合材の重量のみを変化させて、正負極対向領域の容量比率X/Yが表1の通りになるように変更して作製した。
【００４４】
【表１】
2018006055.tif 000003
【００４５】
（BET比表面積の特定）
実施例1〜7、比較例1〜2の負極活物質の粒子に対し、負極合材の調製前に、比表面積測定装置（トライスター3000、株式会社島津製作所製）を用いて、窒素吸着法によりBET比表面積を測定した。小数第2位を四捨五入することによって得られるBET比表面積の値を、表１に示す。
【００４６】
（正負極対向領域の容量比率X/Yの算出）
実施例1〜7、比較例1〜2の全固体リチウムイオン電池に対し、積層方向を上下方向としたときの上面視における正負極対向領域において、正極活物質理論容量と正極活物質層中の正極活物質の重量との積を負極活物質理論容量と負極活物質層中の負極活物質の重量との積で除することで求めた正負極対向領域の容量比率X/Yの値を、表１に示す。
【００４７】
（電池特性評価）
上記実施例1〜8および比較例1〜2の全固体リチウムイオン電池に対して、以下の操作を順に行い、相対容量維持率を算出した。
【００４８】
1サイクル目：0.5mAで4.4Vまで定電流定電圧充電（低レートによる充電）した後、0.5mAで3.0Vまで定電流定電圧放電を行った。
2サイクル〜1001サイクル目：3mAで4.2Vまで定電流定電圧充電した後、3mAで3.4Vまで定電流定電圧放電を行った。
容量維持率は、1001サイクル目の放電容量を分子とし、1サイクル目の放電容量を分母とすることで算出した。
相対容量維持率は、比較例1の容量維持率を100％とした際の比率から算出した。
【００４９】
表1および図2に示す結果より、正負極対向領域の容量比率X/Yを所定の範囲内とすることにより、相対容量維持率を向上することができた。これは、正負極対向領域の容量比率X/Yが所定の範囲であることにより、負極活物質の粒子表面において水分とLiイオンとの反応が生じる領域を減らすことができ、充放電に寄与するLiイオンの減少を抑制できていることに起因すると推測される。
【００５０】
＜実施例8〜13、比較例3〜4＞
負極活物質の粒子径を変化させることで、負極活物質の粒子のBET比表面積を表2のように調整し、相対容量維持率について評価した。
【００５１】
【表２】
2018006055.tif 000004
【００５２】
表2および図3に示す結果より、負極活物質の粒子のBET比表面積を所定の範囲以下にすることにより、相対容量維持率を向上することができた。これは、負極活物質の粒子のBET比表面積が所定の範囲以下であることにより、負極活物質の粒子表面において水分とLiイオンとの反応が生じる領域を減らすことができ、充放電に寄与するLiイオンの減少を抑制できていることに起因すると推測される。
【００５３】
＜実施例14〜20、比較例5＞
セラミック製の型の径を変化させて負極活物質層を作製することで、面積比率B/Aを表3のように調整し、相対容量維持率について評価した。
【００５４】
【表３】
2018006055.tif 000005
【００５５】
表3および図4に示す結果より、面積比率B/Aを所定の範囲にすることにより、相対容量維持率を向上することができた。これは、面積比率B/Aが所定の範囲であることにより、未対向領域に挿入され正極に戻りにくくなったLiイオンや、端部において水分と反応したLiイオンによって、充放電に寄与するLiイオンが減少してしまうことを抑制できていることに起因すると推測される。
【００５６】
ここで、負極活物質の粒子のBET比表面積、正負極対向領域の容量比率X/Y、および、面積比率B/Aのそれぞれが上限値の場合を仮定して検討する。この場合、負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/g、正負極対向領域の容量比率X/Yが1.20、および、面積比率B/Aが1.24となる。負極活物質の粒子のBET比表面積が6.0m2/gである実施例1と負極活物質の粒子のBET比表面積が27.4m2/gである実施例8とを比較すると、実施例1に対する実施例8の相対容量維持率の変化割合は0.87倍となる。同様に、正負極対向領域の容量比率X/Yが1.05である実施例1と正負極対向領域の容量比率X/Yが1.20である実施例7、面積比率B/Aが1.00である実施例1と面積比率B/Aが1.24である実施例20とを比較すると、相対容量維持率の変化割合はそれぞれ、0.83倍、0.86倍となる。各相対容量維持率の変化割合を積算し、実施例1と比較すると、相対容量維持率は225%と推測される。この値は比較例1〜5と比較しても、高い相対容量維持率を示していることから、上記条件においても容量維持率の低下を抑制することができると考えられる。
このことから、負極活物質の粒子のBET比表面積、正負極対向領域の容量比率X/Y、および、面積比率B/Aが所定の範囲内であるすべての場合において、容量維持率の低下を抑制することができると考えられる。
【００５７】
このように、実施例1〜20のように、負極活物質の粒子のBET比表面積、正負極対向領域の容量比率X/Y、および、面積比率B/Aを所定の範囲とすることで、容量維持率の低下を抑制することができた。
【符号の説明】
【００５８】
１１ 正極活物質層
１２ 負極活物質層
１３ 固体電解質層
１４ 正極集電体層
１５ 負極集電体層
２１ 正負極対向領域
２２ 未対向領域
１００ 全固体リチウムイオン電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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