CN104733769B - 全固体电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种全固体电池的制造方法，使所有组电池之间的电气特性大致相同而抑制全固体电池的性能降低。本发明的全固体电池(1)的制造方法包括制作单电池(7)，该单电池具备正极层、负极层以及配置在该正极层与该负极层之间的固体电解质层，制作包括多个所述单电池的多个组电池(2)，以同一约束压力约束多个组电池(2)，测定被约束的多个组电池的电气特性，判定所测定的多个组电池中哪一个组电池的电气特性最差，为了使其它组电池的电气特性等于被判定为电气特性最差的组电池的电气特性，降低其它组电池的约束压力，将降低了约束压力的其它组电池与被判定为电气特性最差的组电池并联地电连接。

Description

全固体电池的制造方法
技术领域
本发明涉及全固体电池的制造方法。
背景技术
锂离子二次电池比其它二次电池其容量密度更高，能够实施高电压下的动作，所以作为能够实现小型轻量化的二次电池，被用作信息关联设备以及通信设备等的电源。另外，被用作作为低污染车的电动汽车以及混合动力汽车用的电源的锂离子二次电池的开发得到了发展。
锂离子二次电池或者锂二次电池具备正极层以及负极层、和配置于它们之间且包含锂盐的电解质。锂离子二次电池或者锂二次电池的电解质由非水系的液体或者固体形成。在作为电解质使用非水系的液体电解质的情况下，电解液浸透到正极层的内部，所以易于形成构成正极层的正极活性物质和电解质的界面，易于提高输出以及内部电阻等电气性能。在锂离子二次电池等中用作电解液的液体一般是可燃性的，所以通过搭载防止短路等的设备、以及抑制电池的温度上升的装置，保证安全性。另一方面，代替液体电解质而使用固体电解质来使电池整体固化了的全固体电池在电池内部未配置可燃性原材料，所以可认为安全装置被简化，制造成本以及生产性优良。
在包括层叠了多个单电池的层叠体的全固体电池中，已知通过使在层叠体的层叠方向上施加的约束压力变化，而使全固体电池的电气特性变化。例如，已知使在层叠体的层叠方向上施加的约束压力变化，检测层叠体的约束压力或者层叠体的电气特性中的某一个，根据检测出的约束压力或者电气特性控制约束压力。
专利文献1:日本特开2008-288168号公报
专利文献2:日本特开2010-205479号公报
发明内容
但是，在组合多个组电池来形成全固体电池的情况下，由于在形成全固体电池的组电池之间，电气特性相异，而有可能全固体电池的性能降低。另外，考虑针对每个组电池控制约束压力而使输出成为大致相同，但在使得大致相同的输出的基准过高的情况下，有时即使变更约束压力，一些个组电池仍达不到基准。
因此，本发明的目的在于提供一种使所有组电池之间的电气特性大致相同而抑制全固体电池的性能降低的全固体电池的制造方法。
本发明的全固体电池的制造方法，其特征在于，制作单电池，该单电池具备正极层、负极层、以及配置在该正极层与该负极层之间的固体电解质层，制作包括多个单电池的多个组电池，以同一约束压力约束多个组电池，测定被约束的所述多个组电池的电气特性，判定所测定的所述多个组电池中哪一个组电池的电气特性最差，为了使其它组电池的电气特性等于被判定为电气特性最差的组电池的电气特性，降低所述其它组电池的约束压力，将降低了约束压力的其它组电池与被判定为电气特性最差的组电池并联地电连接。
根据本发明，能够提供使所有组电池之间的电气特性大致相同而抑制全固体电池的性能降低的全固体电池的制造方法。
附图说明
图1(a)是实施方式的全固体电池的电路框图，(b)是(a)所示的全固体电池所包含的组电池的概略剖面图。
图2是示出约束夹具的约束压力、与全固体电池的输出的关系的图。
图3(a)是第一实施方式的全固体电池制造装置的概略框图，(b)是第二实施方式的全固体电池制造装置的概略框图，(c)是第三实施方式的全固体电池制造装置的概略框图，(d)是第四实施方式的全固体电池制造装置的概略框图。
图4(a)是图3(a)所示的第一组电池输出测定装置的功能框图，(b)是图3(a)所示的第一约束压力调整装置的功能框图，(c)是图3(a)所示的第二组电池输出测定装置的功能框图，(d)是图3(a)所示的第二约束压力调整装置的功能框图。
图5(a)是示出图3(a)所示的全固体电池制造装置的处理流程的流程图，(b)是详细地示出图3(a)所示的第一约束压力调整装置的处理的流程图。
图6(a)是图3(b)所示的单电池输出测定装置的功能框图，(b)是图3(b)所示的单电池分类装置的功能框图。
图7(a)是示出图3(b)所示的全固体电池制造装置的处理流程的流程图，(b)是详细地示出图3(b)所示的单电池分类装置的处理的流程图。
图8(a)是图3(c)所示的第一约束夹具更换装置的功能框图，(b)是图3(c)所示的第二约束夹具更换装置的功能框图。
图9(a)是示出图3(c)所示的全固体电池制造装置的处理流程的流程图，(b)是详细地示出图3(c)所示的第一约束夹具更换装置35的处理的流程图。
图10是图3(d)所示的约束压力调整装置的功能框图。
图11(a)是示出图3(d)所示的全固体电池制造装置的处理流程的流程图，(b)是详细地示出图3(d)所示的约束压力调整装置的处理的流程图。
符号说明
1：全固体电池；2：组电池；3：正电极；4：负电极；5：正极集电体；6：负极集电体；7：单电池；8：约束夹具；101～104：全固体电池制造装置。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的全固体电池的制造方法。但是，希望注意的是本发明的技术范围不限于这些实施方式，而是涉及到与权利要求书所记载的发明等同的等同物这一点。
在说明实施方式的全固体电池的制造方法之前，说明实施方式的全固体电池。
图1(a)是实施方式的全固体电池的电路框图，图1(b)是图1(a)所示的全固体电池所包含的组电池的一个例子的概略剖面图。
全固体电池1具有被并联连接了的多个组电池2、正电极3、以及负电极4。多个组电池2的正极集电体5相互连接而与正电极3连接，多个组电池2的负极集电体6相互连接而与负电极4连接。
多个组电池2具有正极集电体5、负极集电体6、通过在正极集电体5与负极集电体6之间层叠而被串联连接了的多个单电池7、以及约束夹具8。在图1(b)中，在组电池2中包括4个单电池7，但组电池2所包含的单电池的数量能够选择为适合的值。正极集电体5以及负极集电体6向组电池2的外部延伸，能够将在电池反应中产生的电气能量经由电极端子取出到组电池2的外部。正极集电体5由SUS、Ni、Cr、Au、Pt、Al、Fe、Ti、Zn等形成。另外，负极集电体6由SUS、Cu、Ni、Fe、Ti、Co、Zn等形成。
单电池7分别具有固体电解质层70、配置在固体电解质层70的一面的正极活性物质层71、以及配置在固体电解质层70的另一面的负极活性物质层72。
作为在固体电解质层70中包含的固体电解质材料，能够使用可用作全固体电池的固体电解质的材料。例如，能够使用Li2S-P2S5等硫化物系列非晶质固体电解质、氧化物系列非晶质固体电解质、结晶质氧化物、结晶质氧氮化物、或者LiI、LiI-Al2O3、Li3N、或者Li3N-LiI-LiOH等。在具有优良的锂离子传导性的点上优选使用硫化物系列非晶质固体电解质。另外，作为本发明的固体电解质，还能够使用包含锂盐的聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚偏二氟乙烯、或者聚丙烯腈等半固体的聚合物电解质。
作为在正极活性物质层71以及负极活性物质层72中包含的活性物质材料，能够使用可用作全固体电池的电极活性物质的材料。作为活性物质材料，例如，可以举出钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、用LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、Li1+xMn2-x-yMyO4(M是从Al、Mg、Co、Fe、Ni、以及Zn选择的1种以上的金属元素)表示的成分的不同种元素置换Li-Mn尖晶石、硫化钛(TiS2)、石墨以及硬碳等碳材料、锂金属(Li)、锂合金(LiM、M是Sn、Si、Al、Ge、Sb、或者P)、锂储藏性金属间化合物(MgxM或者NySb、M是Sn、Ge、或者Sb、N是In、Cu、或者Mn)等、以及它们的衍生物。
在本实施方式中，在正极活性物质和负极活性物质中无明确的区分，比较2种充放电电位，将充放电电位呈现高的电位的物质使用为正极，将呈现低的电位的物质使用为负极，而能够构成任意电压的电池。
正极活性物质层71能够包含可在全固体电池中使用的公知的固体电解质。作为在正极活性物质层71中包含的固体电解质，可以例示能够含有在固体电解质层中的上述固体电解质。当使正极活性物质层71中含有固体电解质的情况下，关于正极活性物质和固体电解质的混合比例，正极活性物质：固体电解质的体积比率优选为20：80～90：10、更优选为40：60～70：30。
当使正极活性物质层71中含有硫化物固体电解质的情况下，从成为在正极活性物质和硫化物固体电解质的界面难以形成高电阻层，从而易于防止电池电阻的增加的方式的观点来看，正极活性物质优选用离子传导性氧化物覆盖。作为覆盖正极活性物质的锂离子传导性氧化物，例如，可以举出用通式LixAOy(A是B、C、Al、Si、P、S、Ti、Zr、Nb、Mo、Ta或者W，x以及y是正的数)表示的氧化物。具体而言，可以例示Li3PO4、Li2SO4、Li2TiO3、LiNbO3等。另外，锂离子传导性氧化物也可以是复合氧化物。
另外，在用离子传导性氧化物覆盖正极活性物质的表面的情况下，离子传导性氧化物覆盖正极活性物质的至少一部分即可，也可以覆盖正极活性物质的整个面。另外，覆盖正极活性物质的离子传导性氧化物的厚度优选为例如0.1nm以上100nm以下、更优选为1nm以上20nm以下。另外，能够使用例如透射型电子显微镜(TEM)等来测定离子传导性氧化物的厚度。
固体电解质层70、正极活性物质层71、以及负极活性物质层72分别也可以包含粘合剂。作为粘合剂的材料，期望丁基橡胶、氢化丁橡胶、聚苯乙烯、丁苯橡胶、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、氟橡胶等，没有特别限制。
正极活性物质层71以及负极活性物质层72分别还可以包含导电辅助粒子。作为导电辅助粒子，没有特别限制，能够使用石墨、炭黑等。
约束夹具8具有一对支撑板81、贯通形成在一对支撑板81中的贯通孔的连结棒82、以及固定支撑板81的位置的螺栓83。通过拧紧螺栓83，一对支撑板81之间的距离变窄而单电池7各自的约束压力变高。另外，通过松开螺栓83，一对支撑板81之间的距离变宽，单电池7各自的约束压力变低。
图2是示出约束夹具8的约束压力、和全固体电池1的输出的关系的图。在图2中，横轴表示约束夹具8的约束压力，纵轴表示全固体电池1的输出。
约束夹具8的约束压力优选为20MPa以下、更优选为15MPa以下。其原因为，在约束压力小于15MPa时，全固体电池1的输出与约束夹具8的约束压力成比例地变大，如果约束夹具8的约束压力大于20MPa，则全固体电池1的输出基本饱和。如果使约束夹具8的约束压力过大，则有可能产生各种不合适状况。首先，有可能产生形成全固体电池1的材料以及部件的打滑所致的压力泄漏而输出等电气特性恶化。另外，有可能单电池7的正极活性物质层71和固体电解质层70短路而全固体电池1发生故障。另外，为了能够施加大的约束压力，以即使在增大了约束压力的情况下也能够在单电池7的整个表面均匀地施加约束压力的方式，将厚度厚且刚性高的板材用作约束夹具8的支撑板81。如果将刚性高的板材用作支撑板81，则约束夹具8大型化并且重量增加，所以有可能搭载全固体电池1的车辆的耗油量降低。这样，如果使约束夹具8的约束压力过大，则有可能产生各种不合适状况，所以优选以使全固体电池1的输出成为期望的大小的方式，设定约束夹具8的约束压力。
另外，即使在使约束夹具8的约束压力变得均匀的情况下，由于起因于制造条件等而单电池7、组电池2的电气特性相异，所以有可能组电池2的输出也相异。在用输出存在偏差的组电池2形成了全固体电池1的情况下，有可能由于组电池2中的某一个过放电以及过充电而性能劣化且寿命变短。另外，考虑针对每个组电池控制约束压力而使输出大致相同，但在大致相同的输出的基准过高的情况下，有时存在即使变更约束压力仍达不到基准的电池。因此，在实施方式的全固体电池的制造方法中，以制造在电气特性均匀的组电池之间形成的全固体电池为目的。
图3(a)是第一实施方式的全固体电池制造装置的概略框图，图3(b)是第二实施方式的全固体电池制造装置的概略框图。另外，图3(c)是第三实施方式的全固体电池制造装置的概略框图，图3(d)是第四实施方式的全固体电池制造装置的概略框图。
首先，说明图3(a)所示的第一实施方式的全固体电池制造装置。
第一实施方式的全固体电池制造装置101具有约束压力施加装置10、第一组电池输出测定装置11、第一约束压力调整装置12、以及老化装置13。另外，全固体电池制造装置101还具有第二组电池输出测定装置14、第二约束压力调整装置15、电池组装装置16以及搬送装置91。
图4(a)是第一组电池输出测定装置11的功能框图，图4(b)是第一约束压力调整装置12的功能框图。另外，图4(c)是第二组电池输出测定装置14的功能框图，图4(d)是第二约束压力调整装置15的功能框图。
约束压力施加装置10通过用规定的拧紧量拧紧搬送装置91搬送来的组电池2的约束夹具8的螺栓83，对组电池2施加一定的约束压力。约束压力施加装置10对组电池2施加的约束压力是设想为施加了约束压力的组电池2的输出成为期望的值的约束压力。被搬送到约束压力施加装置10的组电池2被充电。
第一组电池输出测定装置11具有组电池识别部110、第一组电池输出测定部111、第一组电池输出存储部112、以及第一组电池输出通知部113。组电池识别部110读取对由搬送装置91搬送了的组电池2附加了的识别编号，将读取了的识别编号通知给第一组电池输出存储部112。第一组电池输出测定部111测定组电池2的输出，将测定出的输出通知给第一组电池输出存储部112。第一组电池输出存储部112将组电池识别部110读取的组电池2的识别编号、和第一组电池输出测定部111测定的输出关联起来存储。第一组电池输出通知部113将在第一组电池输出存储部112中与识别编号关联起来而存储的输出通知给第一约束压力调整装置12。
第一约束压力调整装置12具有组电池识别部120、第一组电池输出取得部121、第一最低输出决定部122、第一施加约束压力决定部123、第一约束压力施加部124、以及第一施加约束压力存储部125。
组电池识别部120读取对从第一组电池输出测定装置11由搬送装置91搬送的组电池2附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给第一最低输出决定部122。第一组电池输出取得部121取得从第一组电池输出测定装置11的第一组电池输出通知部113通知的输出，将取得的输出通知给第一最低输出决定部122以及第一施加约束压力决定部123。第一最低输出决定部122将组电池识别部120读取出的组电池2的识别编号、和第一组电池输出取得部121通知的输出关联起来存储。第一最低输出决定部122如果存储了形成全固体电池1的所有组电池2的输出，则决定在存储了的输出中输出最低的组电池2和其输出，将输出最低的组电池2和其输出通知给第一施加约束压力决定部123。第一施加约束压力决定部123取得从第一组电池输出取得部121的输出，从第一最低输出决定部122取得输出最低的组电池2和其输出。第一施加约束压力决定部123以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。第一施加约束压力决定部123根据输出的各个与输出最低的组电池2的输出之差，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。在一个例子中，第一施加约束压力决定部123将用于根据输出的各个与输出最低的组电池2的输出之差决定对组电池2施加的约束压力的变换表格存储于内部。第一施加约束压力决定部123将决定出的约束压力与组电池2的识别编号关联起来通知给第一约束压力施加部124以及第一施加约束压力存储部125。第一约束压力施加部124以成为与从第一施加约束压力决定部123通知了的约束压力对应的约束压力的方式，松开组电池2的螺栓83。
老化装置13通过将从组电池识别部120通过搬送装置91搬送了的组电池2在规定温度下放置规定时间，执行老化处理。老化装置13通过执行老化处理，试验组电池2是否具有期望的电气特性，并且在组电池2的输出由于老化处理而变化了的情况下，再调整组电池2的约束压力。老化装置13将老化处理结束了的组电池2搭载于搬送装置91。
第二组电池输出测定装置14具有组电池识别部140、第二组电池输出测定部141、第二组电池输出存储部142、以及第二组电池输出通知部143。组电池识别部140以及第二组电池输出测定部141分别具有与组电池识别部110以及第一组电池输出测定部111相同的功能。另外，第二组电池输出存储部142以及第二组电池输出通知部143分别具有与第一组电池输出存储部112以及第一组电池输出通知部113相同的功能。
第二组电池输出测定装置14测定从老化装置13通过搬送装置91搬送了的组电池2的输出，将测定出的输出通知给第二约束压力调整装置15。
第二约束压力调整装置15具有组电池识别部150、第二组电池输出取得部151、第二最低输出决定部152、第二施加约束压力决定部153、第二组电池约束压力施加部154、以及第二组电池施加约束压力存储部155。组电池识别部150、第二组电池输出取得部151以及第二最低输出决定部152分别具有与组电池识别部120、第一组电池输出取得部121以及第一最低输出决定部122相同的功能。另外，第二施加约束压力决定部153、和第二组电池约束压力施加部154以及第二组电池施加约束压力存储部155分别具有与第一施加约束压力决定部123、和第一约束压力施加部124以及第一施加约束压力存储部125相同的功能。
第二约束压力调整装置15以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，松开被从第二组电池输出测定装置14搬送了的组电池2的螺栓83，再调整约束压力。
电池组装装置16通过将被从第二约束压力调整装置15由搬送装置91搬送的组电池2经由正电极3以及负电极4并联地电连接，组装全固体电池1。
图5(a)是示出全固体电池制造装置101的处理流程的流程图，图5(b)是详细地示出第一约束压力调整装置12的处理的流程图。
首先，在步骤S101中，约束压力施加装置10通过用规定的拧紧量拧紧搬送装置91搬送来的组电池2的约束夹具8的螺栓83，对组电池2施加一定的约束压力。
接下来，在步骤S102中，第一组电池输出测定装置11测定在步骤S101中施加了一定的约束压力的组电池2的输出，将测定出的输出通知给第一约束压力调整装置12。
接下来，在步骤S103中，第一约束压力调整装置12根据在步骤S102中测定出的输出，松开组电池2的螺栓83，以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，调整约束压力。
更详细而言，首先，在步骤S131中，组电池识别部120读取对从第一组电池输出测定装置11由搬送装置91搬送的组电池2附加的识别编号，将读取的识别编号通知给第一最低输出决定部122。接下来，在步骤S132中，第一组电池输出取得部121取得第一组电池输出测定装置11测定的输出，将取得的输出通知给第一最低输出决定部122以及第一施加约束压力决定部123。接下来，在步骤S133中，第一最低输出决定部122判定是否取得了形成全固体电池1的所有组电池2的输出。在第一最低输出决定部122判定为未取得所有组电池2的输出时，处理返回到步骤S131。另外，在第一最低输出决定部122判定为取得了所有组电池2的输出时，处理进入到步骤S134。如果处理进入到步骤S134，则第一最低输出决定部122决定输出最低的组电池2和其输出。接下来，在步骤S135中，第一施加约束压力决定部123以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。然后，在步骤S136中，第一约束压力施加部124以成为与在步骤S135中决定了的约束压力对应的约束压力的方式，松开组电池2的螺栓83。
接下来，在步骤S104中，老化装置13通过将在步骤S103中被调整了约束压力的组电池2在规定温度下放置规定时间，执行老化处理。
接下来，在步骤S105中，第二组电池输出测定装置14测定老化处理结束了的组电池2的输出。
接下来，在步骤S106中，第二约束压力调整装置15根据在步骤S105中测定出的输出，松开组电池2的螺栓83，以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，再调整约束压力。
然后，在步骤S107中，电池组装装置16通过将在步骤S106中被调整了约束压力的组电池2经由正电极3以及负电极4并联地电连接，组装全固体电池1。
接下来，说明图3(b)所示的第二实施方式的全固体电池制造装置。
第二实施方式的全固体电池制造装置102具有单电池输出测定装置20、单电池分类装置21、组电池组装装置22、约束压力施加装置23、第一组电池输出测定装置24、第一约束压力调整装置25、以及老化装置26。另外，全固体电池制造装置102还具有第二组电池输出测定装置27、第二约束压力调整装置28、电池组装装置29、以及搬送装置92。
约束压力施加装置23、第一组电池输出测定装置24、第一约束压力调整装置25以及老化装置26分别具有与约束压力施加装置10、第一组电池输出测定装置11、第一约束压力调整装置12以及老化装置13相同的结构以及功能。另外，第二组电池输出测定装置27、第二约束压力调整装置28、电池组装装置29以及搬送装置92分别具有与第二组电池输出测定装置14、第二约束压力调整装置15、电池组装装置16以及搬送装置91相同的结构以及功能。全固体电池制造装置102具有单电池输出测定装置20、单电池分类装置21以及组电池组装装置22的点与全固体电池制造装置101不同。
图6(a)是单电池输出测定装置20的功能框图，图6(b)是单电池分类装置21的功能框图。
单电池输出测定装置20具有单电池识别部200、单电池输出测定部201、单电池输出存储部202、以及单电池输出通知部203。单电池识别部200读取对通过搬送装置92搬送的单电池7附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给单电池输出存储部202。单电池输出测定部201测定单电池7的输出，将测定出的输出通知给单电池输出存储部202。单电池输出存储部202将单电池识别部200读取出的单电池7的识别编号、和单电池输出测定部201测定出的输出关联起来存储。单电池输出通知部203将在单电池输出存储部202中与识别编号关联起来存储的输出通知给单电池分类装置21。
单电池分类装置21具有单电池识别部210、单电池输出取得部211、单电池输出分类部212、单电池保管部213、单电池数计数部214、以及单电池送出部215。
单电池识别部210读取对通过搬送装置92搬送的单电池7附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给单电池输出分类部212。单电池输出取得部211取得从单电池输出测定装置20的单电池输出通知部203通知了的输出，将取得了的输出通知给单电池输出分类部212。
单电池输出分类部212将单电池识别部210读取出的单电池7的识别编号、和单电池输出取得部211通知了的输出关联起来存储。接下来，单电池输出分类部212根据所存储的输出，将单电池7分类为多个群。例如，单电池输出分类部212将输出在第一阈值输出与比第一阈值输出大的第二阈值输出之间的单电池7分类为第一群。单电池输出分类部212将输出在第二阈值输出与比第二阈值输出大的第三阈值输出之间的单电池7分类为第二群。单电池输出分类部212将输出在第N阈值输出与比第N阈值输出大的第N+1阈值输出之间的单电池7分类为第N群。通过单电池输出分类部212针对每个群分类输出包含于规定的范围内的单电池7，能够形成具有输出包含于规定的范围内的单电池7的多个群。
单电池保管部213针对每个群保管单电池输出分类部212分类出的单电池7。单电池数计数部214针对每个群对单电池保管部213保管的单电池7进行计数，在计数了的单电池7的数量达到规定的数量时，将单电池7的数量达到规定的数量的群的名称和送出指示通知给单电池送出部215。单电池送出部215在取得了送出指示时，将单电池7的数量达到规定的数量的群中包含的单电池7从单电池保管部213送出到搬送装置92。
组电池组装装置22将从单电池分类装置21通过搬送装置92搬送的一群单电池7组装为组电池2。
图7(a)是示出全固体电池制造装置102的处理流程的流程图，图7(b)是详细地示出单电池分类装置21的处理的流程图。
首先，在步骤S201中，单电池输出测定装置20测定搬送装置92搬送来的单电池7的输出，将测定出的输出通知给单电池分类装置21。
接下来，在步骤S202中，单电池分类装置21根据单电池输出测定装置20测定出的输出，分类单电池7。
更详细而言，首先，在步骤S221中，组电池识别部220读取对从单电池输出测定装置20通过搬送装置92搬送的单电池7附加的识别编号，将读取的识别编号通知给第一最低输出决定部122。接下来，在步骤S222中，单电池输出取得部211取得单电池输出测定装置20测定出的输出，将取得的输出通知给单电池输出分类部212。接下来，在步骤S223中，单电池输出分类部212根据单电池输出测定装置20测定出的输出，将单电池7分类为多个群，单电池保管部213针对每个群保管单电池输出分类部212分类出的单电池7。接下来，在步骤S224中，单电池数计数部214针对每个群，对单电池保管部213保管的单电池7进行计数。接下来，在步骤S225中，单电池数计数部214判定计数了的单电池7的数量是否达到规定的数量。在单电池数计数部214判定为计数了的单电池7的数量达到规定的数量时，处理进入到步骤S226。在单电池数计数部214判定为计数了的单电池7的数量未达到规定的数量时，处理返回到步骤S221。如果处理进入到步骤S226，则单电池数计数部214将单电池7的数量达到规定的数量的群的名称和送出指示通知给单电池送出部215。然后，单电池送出部215将单电池7的数量达到规定的数量的群中所包含的单电池7从单电池保管部213送出到搬送装置92。
接下来，在步骤S203中，组电池组装装置22将从单电池分类装置21通过搬送装置92搬送的一群单电池7组装为组电池2。
接下来，在步骤S204中，约束压力施加装置23通过用规定的拧紧量拧紧组电池组装装置22组装而成的组电池2的约束夹具8的螺栓83，对组电池2施加一定的约束压力。接下来，在步骤S205中，第一组电池输出测定装置24测定在步骤S204中施加了一定的约束压力的组电池2的输出，将测定了的输出通知给第一约束压力调整装置25。接下来，在步骤S206中，第一约束压力调整装置25根据在步骤S205中测定出的输出，松开组电池2的螺栓83，以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，调整约束压力。接下来，在步骤S207中，老化装置26通过将在步骤S206中调整了约束压力的组电池2在规定温度下放置规定时间，执行老化处理。接下来，在步骤S208中，第二组电池输出测定装置27测定老化处理结束了的组电池2的输出。接下来，在步骤S209中，第二约束压力调整装置28根据在步骤S208中测定出的输出，松开组电池2的螺栓83，以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，再调整约束压力。然后，在步骤S210中，电池组装装置16通过将在步骤S209中调整了约束压力的组电池2经由正电极3以及负电极4并联地电连接，组装全固体电池1。
接下来，说明图3(c)所示的第三实施方式的全固体电池制造装置。
第三实施方式的全固体电池制造装置103具有单电池输出测定装置30、单电池分类装置31、组电池组装装置32、约束压力施加装置33、第一组电池输出测定装置34、第一约束夹具更换装置35、以及老化装置36。另外，全固体电池制造装置103还具有第二组电池输出测定装置37、第二约束夹具更换装置38、电池组装装置39、以及搬送装置93。
单电池输出测定装置30、单电池分类装置31以及组电池组装装置32分别具有与单电池输出测定装置20、单电池分类装置21以及组电池组装装置22相同的结构以及功能。约束压力施加装置33、第一组电池输出测定装置34以及老化装置36分别具有与约束压力施加装置23、第一组电池输出测定装置24以及老化装置26相同的结构以及功能。另外，第二组电池输出测定装置37、电池组装装置39以及搬送装置93分别具有与第二组电池输出测定装置27、电池组装装置29以及搬送装置92相同的结构以及功能。全固体电池制造装置103具有第一约束夹具更换装置35以及第二约束夹具更换装置38的点与全固体电池制造装置102不同。
图8(a)是第一约束夹具更换装置35的功能框图，图8(b)是第二约束夹具更换装置38的功能框图。
第一约束夹具更换装置35具有组电池识别部350、第一组电池输出取得部351、第一最低输出决定部352、第一施加约束压力决定部353、第一约束夹具决定部354、以及第一约束夹具更换部355。另外，第一约束夹具更换装置35还具有第一约束压力施加部356、和第一施加约束压力存储部357。
组电池识别部350读取对从第一组电池输出测定装置34通过搬送装置93搬送的组电池2附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给第一最低输出决定部352。第一组电池输出取得部351取得从第一组电池输出测定装置34通知的输出，将取得的输出通知给第一最低输出决定部352、第一施加约束压力决定部353以及第一约束夹具决定部354。第一最低输出决定部352将组电池识别部350读取出的组电池2的识别编号、和第一组电池输出取得部351通知的输出关联起来存储。第一最低输出决定部352如果存储了形成全固体电池1的所有组电池2的输出，则决定在存储的输出中输出最低的组电池2和其输出，将输出最低的组电池2和其输出通知给第一施加约束压力决定部353。第一施加约束压力决定部353取得从第一组电池输出取得部351的输出，从第一最低输出决定部352取得输出最低的组电池2和其输出。第一施加约束压力决定部353以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。第一施加约束压力决定部353根据输出的各个与输出最低的组电池2的输出之差，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。第一施加约束压力决定部353将决定了的约束压力与组电池2的识别编号关联起来通知给第一约束夹具决定部354、第一约束压力施加部356以及第一施加约束压力存储部357。
第一约束夹具决定部354判定第一施加约束压力决定部353决定的约束压力是否大于阈值约束压力。第一约束夹具决定部354在判定为约束压力小于阈值约束压力时，决定将组电池2的约束夹具8更换为第一约束夹具。第一约束夹具决定部354在判定为约束压力大于阈值约束压力时，决定将组电池2的约束夹具8更换为作为施加的约束压力比第一约束夹具更大的约束夹具的第二约束夹具。接下来，第一约束夹具决定部354将决定了的约束夹具通知给第一约束夹具更换部355。第一约束夹具更换部355如果从第一约束夹具决定部354被通知了决定了的约束夹具，则将组电池2的约束夹具8更换为第一约束夹具更换部355决定了的约束夹具。第一约束夹具更换部355如果从第一约束夹具决定部354被通知了第一约束夹具，则将组电池2的约束夹具8更换为第一约束夹具。另外，第一约束夹具更换部355如果从第一约束夹具决定部354被通知了第二约束夹具，则将组电池2的约束夹具8更换为第二约束夹具。第一约束压力施加部356以成为与从第一施加约束压力决定部353通知了的约束压力对应的约束压力的方式，松开组电池2的螺栓83。
第二约束夹具更换装置38具有组电池识别部380、第二组电池输出取得部381、第二最低输出决定部382、第二施加约束压力决定部383、第二约束夹具决定部384、以及第二约束夹具更换部385。另外，第二约束夹具更换装置38还具有第二约束压力施加部386、和第二施加约束压力存储部387。
组电池识别部380、第二组电池输出取得部381以及第二最低输出决定部382分别具有与组电池识别部350、第一组电池输出取得部351以及第一最低输出决定部352相同的功能。另外，第二施加约束压力决定部383以及第二约束夹具决定部384分别具有与第一施加约束压力决定部353以及第一约束夹具决定部354相同的功能。另外，第二约束压力施加部386以及第二施加约束压力存储部387分别具有与第一约束压力施加部356以及第一施加约束压力存储部357相同的功能。在第二约束夹具更换部385中，如果在使用了第一约束夹具时，第二约束夹具决定部384将第二约束夹具决定为更换的约束夹具，则第二约束夹具更换部385从第一约束夹具向第二约束夹具更换约束夹具。在第二约束夹具更换部385中，如果在使用了第二约束夹具时，第二约束夹具决定部384将第一约束夹具决定为更换的约束夹具，则第二约束夹具更换部385从第二约束夹具向第一约束夹具更换约束夹具。
图9(a)是示出全固体电池制造装置103的处理流程的流程图，图9(b)是详细地示出第一约束夹具更换装置35的处理的流程图。
首先，在步骤S301中，单电池输出测定装置30测定搬送装置93搬送来的单电池7的输出，将测定出的输出通知给单电池分类装置31。接下来，在步骤S302中，单电池分类装置31根据单电池输出测定装置30测定出的输出，分类单电池7。接下来，在步骤S303中，组电池组装装置32将从单电池分类装置31通过搬送装置93搬送的一群单电池7组装为组电池2。接下来，在步骤S304中，约束压力施加装置33通过用规定的拧紧量拧紧组电池组装装置32组装而成的组电池2的约束夹具8的螺栓83，对组电池2施加一定的约束压力。接下来，在步骤S305中，第一组电池输出测定装置34测定在步骤S304中施加了一定的约束压力的组电池2的输出，将测定出的输出通知给第一约束夹具更换装置35。接下来，在步骤S306中，第一约束压力调整装置25根据在步骤S305中测定出的输出，更换组电池2的约束夹具8。接下来，第一约束夹具更换装置35以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，调整约束压力。
更详细而言，首先，在步骤S361中，组电池识别部350读取对从第一组电池输出测定装置34通过搬送装置93搬送的组电池2附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给第一最低输出决定部352。接下来，在步骤S362中，第一组电池输出取得部351取得第一组电池输出测定装置34测定出的输出，将取得的输出通知给第一最低输出决定部352以及第一施加约束压力决定部353。接下来，在步骤S363中，第一最低输出决定部352判定是否取得了形成全固体电池1的所有组电池2的输出。在第一最低输出决定部352判定为未取得所有组电池2的输出时，处理返回到步骤S361。另外，在第一最低输出决定部352判定为取得了所有组电池2的输出时，处理进入到步骤S364。如果处理进入到步骤S364，则第一最低输出决定部352决定输出最低的组电池2和其输出。接下来，在步骤S365中，第一施加约束压力决定部353以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。
接下来，在步骤S366中，第一约束夹具决定部354判定第一施加约束压力决定部353决定了的施加压力是否大于阈值约束压力。在第一约束夹具决定部354判定为第一施加约束压力决定部353决定了的施加压力小于阈值约束压力时，处理进入到步骤S367。另外，在第一约束夹具决定部354判定为第一施加约束压力决定部353决定了的施加压力大于阈值约束压力时，处理进入到步骤S370。
如果处理进入到步骤S367，则第一约束夹具决定部354决定将组电池2的约束夹具8更换为第一约束夹具。接下来，在步骤S368中，第一约束夹具更换部355将组电池2的约束夹具8更换为第一约束夹具。然后，在步骤S369中，第一约束压力施加部356以成为与在步骤S365中决定了的约束压力对应的约束压力的方式，拧紧组电池2的螺栓83。
如果处理进入到步骤S369，则第一约束夹具决定部354决定将组电池2的约束夹具8更换为作为施加的约束压力比第一约束夹具更大的约束夹具的第二约束夹具。接下来，在步骤S370中，第一约束夹具更换部355将组电池2的约束夹具8更换为第二约束夹具。然后，在步骤S371中，第一约束压力施加部356以成为与在步骤S364中决定了的约束压力对应的约束压力的方式，拧紧组电池2的螺栓83。
接下来，在步骤S307中，老化装置36通过将在步骤S206中以使输出成为规定的电压的方式调整了约束压力的组电池2在规定温度下放置规定时间，执行老化处理。接下来，在步骤S308中，第二组电池输出测定装置37测定老化处理结束了的组电池2的输出。接下来，在步骤S309中，第二约束夹具更换装置38根据在步骤S308中测定出的输出，更换组电池2的约束夹具8。接下来，第二约束夹具更换装置38以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，再调整约束压力。然后，在步骤S310中，电池组装装置16通过将在步骤S309中被调整了约束压力的组电池2经由正电极3以及负电极4并联地电连接，组装全固体电池1。
接下来，说明图3(d)所示的第四实施方式的全固体电池制造装置。
第四实施方式的全固体电池制造装置104具有电池分解装置40、约束压力施加装置41、组电池输出测定装置42、约束压力调整装置43、电池组装装置44、以及搬送装置94。全固体电池制造装置104是如下装置：在对搭载在未图示的车辆上的全固体电池1进行保养检查时，在分解全固体电池1而调整了组电池2的约束压力之后，再次组装全固体电池1。
电池分解装置40将搬送装置94搬送来的全固体电池1的内部布线取下而分解，取出多个组电池2。接下来，电池分解装置40对取出的多个组电池2分别进行充电。
约束压力施加装置41通过用规定的拧紧量拧紧被充电了的组电池2的约束夹具8的螺栓83，对组电池2施加一定的约束压力。约束压力施加装置10对组电池2施加的约束压力是能够对约束夹具8施加的最大约束压力。
组电池输出测定装置42具有与第一组电池输出测定装置11相同的功能。组电池输出测定装置42测定从约束压力施加装置41通过搬送装置94搬送的组电池2的输出，将测定出的输出通知给约束压力调整装置43。
图10是约束压力调整装置43的功能框图。
约束压力调整装置43具有组电池识别部430、组电池输出取得部431、最低输出决定部432、施加约束压力决定部433、约束压力施加部434、以及施加约束压力存储部435。
组电池识别部430读取对从组电池输出测定装置42通过搬送装置94搬送的组电池2附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给最低输出决定部432。组电池输出取得部431取得从组电池输出测定装置42被通知了的输出，将取得的输出通知给最低输出决定部432以及施加约束压力决定部433。
最低输出决定部432将组电池识别部430读取出的组电池2的识别编号、和组电池输出取得部431通知的输出关联起来存储。最低输出决定部432如果存储了所有组电池2的输出，则决定在存储的输出中输出最低的组电池2和其输出，将输出最低的组电池2和其输出通知给施加约束压力决定部433。
施加约束压力决定部433取得从组电池输出取得部431的输出，从最低输出决定部432取得输出最低的组电池2和其输出。施加约束压力决定部433以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。施加约束压力决定部433根据输出的各个与输出最低的组电池2的输出之差，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。在一个例子中，施加约束压力决定部433将用于根据输出的各个与输出最低的组电池2的输出之差决定对组电池2施加的约束压力的变换表格存储于内部。施加约束压力决定部433将决定了的施加压力与组电池2的识别编号关联起来通知给约束压力施加部434以及施加约束压力存储部435。约束压力施加部434以成为与从施加约束压力决定部433通知的约束压力对应的约束压力的方式，松开组电池2的螺栓83。
电池组装装置44通过将从约束压力调整装置43通过搬送装置94搬送的组电池2经由正电极3以及负电极4并联地电连接，组装全固体电池1。
图11(a)是示出全固体电池制造装置104的处理流程的流程图，图11(b)是详细地示出约束压力调整装置43的处理的流程图。
首先，在步骤S401中，电池分解装置40将搬送装置94搬送来的全固体电池1的内部布线取下并分解，取出多个组电池2，对取出的多个组电池2分别进行充电。接下来，在步骤S402中，约束压力施加装置41通过用规定的拧紧量分别拧紧被充电了的多个组电池2的约束夹具8的螺栓83，对多个组电池2分别施加可施加的最大约束压力。接下来，在步骤S403中，组电池输出测定装置42测定从约束压力施加装置41通过搬送装置94搬送的组电池2的输出，将测定出的输出通知给约束压力调整装置43。接下来，在步骤S404中，约束压力调整装置43根据在步骤S403中测定出的输出，松开组电池2的螺栓83，以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，调整约束压力。
更详细而言，首先，在步骤S441中，组电池识别部430读取对从组电池输出测定装置42通过搬送装置94搬送的组电池2附加的识别编号，将读取出的识别编号通知给最低输出决定部432。接下来，在步骤S442中，组电池输出取得部431取得组电池输出测定装置42测定出的输出，将取得的输出通知给最低输出决定部432以及施加约束压力决定部433。接下来，在步骤S433中，最低输出决定部432判定是否取得了形成全固体电池1的所有组电池2的输出。在最低输出决定部432判定为未取得所有组电池2的输出时，处理返回到步骤S441。另外，在最低输出决定部432判定为取得了所有组电池2的输出时，处理进入到步骤S444。如果处理进入到步骤S444，则最低输出决定部432决定输出最低的组电池2和其输出。接下来，在步骤S445中，施加约束压力决定部433以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，决定对多个组电池2分别施加的约束压力。然后，在步骤S446中，约束压力施加部434以成为与在步骤S445中决定了的约束压力对应的约束压力的方式，分别松开多个组电池2的螺栓83。
然后，在步骤S405中，电池组装装置44通过将在步骤S404中被调整了约束压力的组电池2经由正电极3以及负电极4并联地电连接，重新组装全固体电池1。
在第一实施方式的全固体电池制造装置101中，第一约束压力调整装置12以及第二约束压力调整装置15分别以使多个组电池2的输出相等的方式，调整约束多个组电池2的约束压力。在第一实施方式的全固体电池制造装置101中，以使输出相等的方式，调整多个组电池2的约束压力，所以多个组电池2的输出的偏差消失，抑制全固体电池1的过充电以及过放电所致的全固体电池1的劣化。另外，在第一实施方式的全固体电池制造装置101中，为了使其它组电池的电气特性等于判定为电气特性最差的组电池的电气特性，以降低其它组电池的约束压力的方式进行调整，所以能够使所有组电池的输出成为同一值。
在第二实施方式的全固体电池制造装置102中，单电池分类装置21根据单电池输出测定装置20测定出的输出，分类单电池7，组电池组装装置22将单电池分类装置21分类出的一群单电池7组装为组电池2。在第二实施方式的全固体电池制造装置102中，通过将输出大致相等的单电池7组装为组电池2，所以多个组电池2的输出的偏差进一步变小。
在第三实施方式的全固体电池制造装置103中，第一约束夹具更换装置35以及第二约束夹具更换装置38分别根据输出，更换组电池2的约束夹具8，从而选择与约束压力对应的约束夹具。在第三实施方式的全固体电池制造装置103中，选择与约束压力对应的约束夹具，所以全固体电池1的大小被最佳化，能够降低全固体电池1的体积以及重量。
在第四实施方式的全固体电池制造装置104中，约束压力调整装置43以使所有组电池2的输出等于在约束夹具8的最大约束压力被约束了时最低的组电池2的输出的方式，调整多个组电池2各自的约束压力。在第四实施方式的全固体电池制造装置104中，以使输出等于在最大约束压力被约束了时最低的输出的方式，调整组电池2的约束压力，所以无需施加过剩的约束压力而组电池2的输出的偏差就被抑制。
在全固体电池制造装置101～104中，测定组电池2的输出而调整组电池2的约束压力，但也可以测定内部电阻等其它电气特性来调整组电池2的约束压力。另外，在全固体电池制造装置101～103中，在老化处理之后，以使所有组电池2的输出等于最低的组电池2的输出的方式，再调整约束压力，但也可以以成为期望的输出的方式，再调整约束压力。
在全固体电池制造装置102以及103中，测定单电池7的输出而分类单电池7，但也可以测定内部电阻等其它电气特性来分类单电池7。
在全固体电池制造装置103中，第二约束夹具更换装置38根据老化处理后的输出，更换组电池2的约束夹具8，但也可以在对搭载在车辆上的全固体电池1进行保养检查时，根据输出更换组电池2的约束夹具8。另外，在全固体电池制造装置103中，与约束夹具8更换的约束夹具是第一约束夹具以及第二约束夹具这2个夹具，但也可以构成为与1个约束夹具更换，也可以构成为与3个以上的约束夹具更换。

Claims (8)

1.一种全固体电池的制造方法，其特征在于，
制作单电池，该单电池具备正极层、负极层、以及配置在该正极层与该负极层之间的固体电解质层，
制作包括多个所述单电池的多个组电池，
以同一约束压力约束多个组电池，
测定被约束的所述多个组电池的电气特性，
判定所测定的所述多个组电池中哪一个组电池的电气特性最差，
为了使其它组电池的电气特性等于被判定为电气特性最差的组电池的电气特性，调整为降低所述其它组电池的约束压力，
将降低了约束压力的所述其它组电池与被判定为电气特性最差的组电池并联地电连接。
2.根据权利要求1所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，还包括：
分别测定多个单电池的电气特性，
根据所测定的电气特性的大小，将所述多个单电池分类为多个群，
针对被分类了的多个群的每一个，形成组电池。
3.根据权利要求1所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，
降低所述其它组电池的约束压力包括选择与降低了的约束压力对应的约束夹具。
4.根据权利要求2所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，
降低所述其它组电池的约束压力包括选择与降低了的约束压力对应的约束夹具。
5.根据权利要求3所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，还包括：
使约束压力被降低了的多个组电池老化，
分别测定老化了的所述多个组电池的电气特性，
为了使老化了的所述多个组电池的电气特性相等，再调整约束老化了的所述多个组电池的约束压力，
再调整约束老化了的所述多个组电池的约束压力包括根据再调整之后的约束压力对所述约束夹具进行更换。
6.根据权利要求4所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，还包括：
使约束压力被降低了的多个组电池老化，
分别测定老化了的所述多个组电池的电气特性，
为了使老化了的所述多个组电池的电气特性相等，再调整约束老化了的所述多个组电池的约束压力，
再调整约束老化了的所述多个组电池的约束压力包括根据再调整之后的约束压力对所述约束夹具进行更换。
7.根据权利要求1所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，
以同一约束压力约束所述多个组电池包括以约束所述多个组电池的约束夹具的最大约束压力来约束所述多个组电池。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的全固体电池的制造方法，其特征在于，
所测定的电气特性是输出。
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