JP2002097564A - アルカリ金属薄膜部材およびその製造方法 - Google Patents

アルカリ金属薄膜部材およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非常に薄く、均一で、大気により劣化してい
ないリチウム金属薄膜を備える部材を提供する。 【解決手段】 リチウム金属薄膜部材１０は、基材１１
と、基材１１上に気相成長法により形成された、リチウ
ム金属薄膜とを備える。薄膜の厚さは、たとえば０．１
μｍ以上２０μｍ以下である。基材１１は、たとえば金
属、合金、金属酸化物または炭素からなる。基材の厚さ
は、たとえば１μｍ以上１００μｍ以下である。部材１
０は、リチウム電池用電極部材として使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ金属薄膜
部材およびその製造方法に関し、特に、リチウム電池等
に使用されるリチウム金属薄膜部材およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量化が進み、そ
こに使用される電源としての電池にも小型軽量化の要求
が高まっている。リチウム金属を負極に用いた電池は小
型軽量化に適しており、注目されている。そこで、少し
でも電池のサイズを小さくするためには、リチウム金属
の厚さを薄くすることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】リチウム金属箔を作製
する方法として圧延があり、特開平１０−５８００７に
その方法の一例が記載されているが、２０μｍ以下に薄
くすることはできていない。また、リチウム金属は水と
反応しやすく、大気に触れると劣化しやすいという問題
があった。
【０００４】そこで、本発明の一つの目的は、より薄い
リチウム金属薄膜を電池に使用できる技術を提供するこ
とである。
【０００５】本発明のさらなる目的は、非常に薄く、均
一で、大気により劣化していないリチウム金属薄膜部材
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、気相成長
法により２０μｍ以下のリチウム金属膜を形成できるこ
とを見出し、本発明に至った。
【０００７】本発明によるアルカリ金属薄膜部材は、基
材と、基材上に気相成長法により形成された、アルカリ
金属およびアルカリ金属合金よりなる群から選ばれた材
料からなる薄膜とを備える。
【０００８】本発明によるアルカリ金属薄膜部材におい
て、薄膜の厚さは０．１μｍ以上２０μｍ以下とするこ
とができる。ピンホールを少なくするため、薄膜の厚さ
は０．１μｍ以上であることが好ましい。薄膜の厚さ
は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好まし
く、１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好まし
い。
【０００９】本発明によるアルカリ金属薄膜部材におい
て、薄膜の厚さの面内変動範囲は、±３０％以内とする
ことができる。すなわち、薄膜断面における薄膜の厚さ
の変動は、薄膜の平均厚みの±３０％に収まっているこ
とが好ましい。
【００１０】本発明によるアルカリ金属薄膜部材におい
て、基材の厚さは、１μｍ以上１００μｍ以下であるこ
とが好ましい。基材は、金属、合金、金属酸化物および
炭素よりなる群から選ばれた材料からなることができ
る。基材は、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、ニオ
ブ、チタン、タングステン、マグネシウム、金、銀、白
金、それらの２種以上を組合せた合金、およびステンレ
ス鋼よりなる群から選ばれた材料からなることが好まし
い。
【００１１】典型的に、本発明において薄膜は、リチウ
ムおよびリチウム合金よりなる群から選ばれた材料から
なる。特に、本発明は、リチウム電池用電極部材として
提供される。
【００１２】本発明によるアルカリ金属薄膜部材の製造
方法は、基材上に、アルカリ金属およびアルカリ金属合
金よりなる群から選ばれた材料からなる薄膜を気相成長
法により形成する工程を備える。
【００１３】たとえば、気相成長法は、スパッタリン
グ、真空蒸着、レーザーアブレーションおよびイオンプ
レーティングよりなる群から選ばれたいずれかである。
気相成長法におけるバックグラウンドの真空度は、１．
３３×１０-4Ｐａ（１×１０-6Ｔｏｒｒ）以下であるこ
とが好ましい。これは真空度が悪いと、アルカリ金属薄
膜の酸化や水分による劣化が起こるためである。気相成
長法において薄膜を形成するための雰囲気は、たとえ
ば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、あるい
はそれらの２種以上を組合せた混合気体などの、アルカ
リ金属、特にリチウムと反応しない気体からなることが
好ましい。特に、リチウム金属薄膜の水分による劣化が
起こらないよう、前記雰囲気を構成する気体の純度は９
９．９９％以上であることが望ましい。
【００１４】リチウム等の金属薄膜を堆積させる基材と
して、金属、合金、ＳｎＯ2等の金属酸化物、グラファ
イトなどの導電性炭素などを挙げることができる。金属
や合金として、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、ニオ
ブ、チタン、タングステン、インジウム、モリブデン、
マグネシウム、金、銀、白金、のうちのいずれか、また
はこれらの２種類以上の合金、あるいはステンレス鋼を
使用することができる。基材の厚さは、リチウム電池等
のサイズを小さくするために、１００μｍ以下であるこ
とが望ましく、基材の強度を上げるために１μｍ以上で
あることが望ましい。したがって、基材の厚みは、たと
えば、１μｍ〜１００μｍとすることができ、小型化の
ため、１μｍ〜２０μｍとすることができる。
【００１５】また、薄膜を形成するための原料としての
アルカリ金属を薄膜形成装置の中に搬入するとき、およ
び形成したアルカリ金属薄膜を薄膜形成装置より取り出
すとき、原料やアルカリ金属薄膜を大気に触れさせるの
は、水分による劣化を引き起こすため、好ましくない。
そこで、薄膜形成装置入口に取り付けられた室内で密閉
容器から原料を取り出して、薄膜形成装置内に原料を設
置することが望ましい。また、薄膜形成装置出口に取り
付けられた室内で、形成したアルカリ金属薄膜を密閉容
器内に移し、密閉した状態で大気中に取り出すことが望
ましい。
【００１６】すなわち、好ましい態様において、本発明
による製造方法は、大気から隔離された状態で薄膜を形
成するための装置に隣接して設けられた、アルカリ金属
に対して実質的に不活性な室内において、アルカリ金属
およびアルカリ金属合金よりなる群から選ばれた材料を
密閉容器から取り出す工程と、取り出された材料を大気
に触れさせることなく室内から前記装置に移す工程とを
さらに備え、装置に移された材料から薄膜を形成する。
また、好ましい態様において、本発明による製造方法
は、薄膜を形成するための装置より、大気から隔離され
た状態で薄膜を形成するための装置に隣接して設けられ
た、アルカリ金属に対して実質的に不活性な室内に、薄
膜が形成された部材を大気に触れさせることなく移す工
程と、移された部材を室内において密閉容器内に収容す
る工程とをさらに備える。
【００１７】薄膜形成装置入り口に取り付けられた室、
薄膜形成装置出口に取り付けられた室、および薄膜形成
装置を満たすガスには、ヘリウム、窒素、ネオン、アル
ゴン、クリプトンのうちのいずれか、またはこれらの２
種以上の混合ガスを使用することができる。これらのガ
スの純度は、９９．９９％以上であることが望ましい。
あるいは、そのような不活性ガスの代わりに、露点が−
５０℃以下の乾燥空気を使用することもできる。原材料
を取り出して装置に移す際、あるいは、調製した薄膜部
材を室内に移して密閉容器内に収容する際、薄膜形成装
置およびそれに隣接する室に上記ガスを充填することが
好ましい。
【００１８】本発明による製造方法は、リチウム電池用
電極部材、特にリチウム二次電池用負極部材の製造に適
用できる。この場合、基材上に、リチウムおよびリチウ
ム合金よりなる群から選ばれた材料から気相成長法によ
り薄膜を形成することができる。このとき、薄膜の厚さ
が２０μｍ以下であることが好ましい。得られたリチウ
ム電池用負極部材上に、無機固体電解質からなる薄膜
を、適当な方法たとえば気相成長法により形成して、リ
チウム二次電池用負極を得ることができる。
【００１９】したがって、本発明によりさらにリチウム
電池用負極部材の製造方法が提供され、この方法は、上
記製造方法によって得られたリチウム電池用負極部材の
リチウムおよびリチウム合金よりなる群から選ばれた材
料からなる薄膜上に、無機固体電解質からなる薄膜を形
成する工程を備える。無機固体電解質からなる薄膜は、
たとえば、次のＡからＣに示した成分を含有する。
【００２０】Ａ：原子百分率で３０％以上６５％以下の
リチウム、 Ｂ：リン、ケイ素、ホウ素、ゲルマニウムおよびガリウ
ムよりなる群から選ばれた１種類以上の元素、ならびに Ｃ：イオウ。
【００２１】無機固体電解質からなる薄膜は、さらに酸
素または窒素の少なくともいずれかを含有してもよい。
元素Ｂの含有量は、原子百分率で、典型的に０．１％〜
３０％である。元素Ｃの含有量は、原子百分率で、典型
的に２０％〜６０％である。酸素または窒素の一方また
は両方の含有量は、典型的に０．１％〜１０％である。
【００２２】本発明によるリチウム電池用負極部材の製
造方法において、無機固体電解質からなる薄膜の２５℃
におけるイオン伝導度（導電率）を１×１０-4Ｓ／ｃｍ
以上にすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】実施例１ 以下、リチウムを例にとって本発明をさらに説明する。
リチウム金属原料の薄膜形成装置への搬入方法、および
形成したリチウム金属薄膜の取り出し方法について説明
する。図１は、薄膜の製造に使用する装置全体を示して
いる。まず、ガラスやプラスチック等の密閉容器に入れ
たリチウム金属原料を、薄膜形成装置１の入り口に取り
付けられた室４に入れた後、室４内を真空引きし、次い
で室４内を純度９９．９９％のアルゴンガスで満たす。
また、薄膜形成装置１内も純度９９．９９％のアルゴン
ガスで満たしておく。室４にはグローブが取りつけられ
ており、グローブに手を入れて、室４内で作業すること
ができる。室４内で密閉容器をあけ、リチウム金属原料
を取り出す。そして、薄膜形成装置１の入口２の扉を開
け、リチウム金属原料を薄膜形成装置１内にセットし、
入り口２の扉を閉める。このようにして、大気に触れさ
せることなく、リチウム金属原料を薄膜形成装置１内に
設置する。
【００２４】薄膜形成装置１内で気相成長法によりリチ
ウム金属薄膜を基材上に形成した後、薄膜形成装置１内
を純度９９．９９％のアルゴンガスで満たす。次いで、
薄膜形成装置１の出口３に取り付けられた室５を真空引
きした後、純度９９．９９％のアルゴンガスで室５を満
たす。室５にも、室４と同様にグローブが取りつけられ
ており、グローブに手を入れて、室５内で作業すること
ができる。薄膜形成装置１の出ロ３の扉を空け、薄膜形
成装置１内より形成したリチウム金属薄膜部材を取り出
し、室５内に置き、出口３の扉を閉める。室５内には、
予めガラスやプラスチック等の密閉容器を入れておき、
形成したリチウム金属薄膜部材を密閉容器に入れて密閉
した後、大気中に取り出す。このようにすれば、大気に
触れさせることなく、リチウム金属薄膜部材を薄膜形成
装置１より取り出すことができ、別の場所へ持ち運びす
ることができる。
【００２５】なお、ここで使用するガスには、適宜、ヘ
リウム、窒素、ネオン、アルゴン、クリプトンのうちの
いずれか、またはこれらの２種以上の混合ガス、あるい
は露点−５０℃以下の乾燥空気を用いることができ、ど
れを用いても問題はない。それぞれの室や薄膜形成装置
内に使用するガスは、都合に応じて、同じガスでも良い
し別々のガスを使用しても良い。
【００２６】また、図１に示す装置では、薄膜形成装置
入口２と薄膜形成装置出口３を別々にしたが、これを１
つにして入口と出口を兼用とし、１つの室を介して薄膜
形成装置への原料の搬入および薄膜形成装置からの薄膜
部材の取出しを行ってもよい。
【００２７】種々の条件下で、リチウム金属薄膜を基材
上に気相成長により形成した。表１にリチウム金属薄膜
を形成した手法、気相成長時におけるバックグラウンド
の真空度、薄膜形成時の雰囲気ガス、形成したリチウム
金属薄膜の膜厚、基材の材質、基材の厚さを記した。ス
パッタリングおよびレーザアブレーションにおける薄膜
形成時の雰囲気ガスは、９９．９９％の純度のものを使
用した。
【００２８】形成したいずれのリチウム金属薄膜も、面
内（一断面内）での厚さの変動範囲は、平均厚さの±３
０％以内と均一であった。膜の表面を光学顕微鏡で観察
したところ、リチウム金属膜の厚さが０．１μｍである
Ｎｏ．４のみ１ケ所でピンホールが見られたが、その他
のリチウム金属膜ではピンホールは確認できなかった。
また水分による劣化部分もなかった。
【００２９】
【表１】
【００３０】図２に本発明による部材の一例を示す。リ
チウム金属薄膜部材１０において、基材１１上には、気
相成長法によるリチウム金属薄膜１２が形成されてい
る。薄膜１２は、気相成長法によって得られる特有の組
織を有している。薄膜１２の厚みは、典型的には０．１
μｍ〜２０μｍであり、好ましくは１μｍ〜１０μｍで
ある。基材１１の厚みは、典型的には１μｍ〜１００μ
ｍである。
【００３１】本発明による部材は、特にリチウム電池用
電極部材として使用できる。たとえば、本発明による部
材のリチウム金属薄膜上に無機固体電解質等の必要な材
料を付与することにより、リチウム二次電池用の負極を
得ることができる。そのような負極に、多孔質ポリマー
のセパレータ、正極、有機電解液等の必要な要素を組合
せることにより、リチウム二次電池を得ることができ
る。無機固体電解質には、たとえば、硫化物系、酸化物
系、窒化物系、およびこれらの混合系である酸窒化物
系、酸硫化物系がある。硫化物には、たとえば、Ｌｉ2
Ｓ、Ｌｉ2ＳとＳｉＳ 2の化合物、Ｌｉ2ＳとＧｅＳ2の化
合物およびＬｉ2ＳとＧａ2Ｓ3の化合物がある。酸窒化
物には、たとえば、Ｌｉ3ＰＯ4-xＮ2x/3、Ｌｉ4ＳｉＯ
4-xＮ2x/3、Ｌｉ 4ＧｅＯ4-xＮ2x/3（０＜ｘ＜４）、Ｌ
ｉ3ＢＯ3-xＮ2x/3（０＜ｘ＜３）がある。
【００３２】以上に示したリチウムの代わりにリチウム
合金を使用することもできる。リチウム合金の添加元素
には、たとえば、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｚｎ、ＢｉおよびＳｎが
ある。リチウム合金もスパッタリング、真空蒸着、レー
ザーアブレーション等の一般的な気相成長法により基材
上に堆積させることができる。
【００３３】さらに、本発明は他のアルカリ金属薄膜に
も応用できる。たとえば、本発明において、ナトリウ
ム、カリウム、ルビジウムまたはセシウムの薄膜を気相
成長法により基材上に形成してもよい。
【００３４】実施例２ 上記表１に示すＮｏ．７の部材のリチウム金属薄膜上
に、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｐ2０5系ターゲットを用い、ス
パッタリング法により、Ａｒガス雰囲気中にて、室温で
厚さ１μｍの無機固体電解質薄膜を形成した。この工程
により、リチウム電池用負極部材を得た。なお、ここで
は表１のＮｏ．７のリチウム金属薄膜を用いたが、他の
リチウム金属薄膜を用いてもよい。また、無機固体電解
質薄膜は、スパッタリング、真空蒸着、レーザーアブレ
ーションまたはイオンプレーティングのいずれでも作製
することができる。さらに、無機固体電解質薄膜は、リ
チウム金属薄膜を形成する装置と同じ装置を用いて連続
的に形成してもよいし、別の装置に基材を移して形成し
てもよい。
【００３５】形成した無機固体電解質薄膜は、Ｘ線回折
測定において非晶質の状態であった。また、無機固体電
解質薄膜のイオン伝導度は、２５℃で３×１０-4Ｓ／ｃ
ｍであった。薄膜の組成は、分析の結果、原子比率で、
Ｌｉ（０．４３）：Ｓｉ（０．１２）：Ｓ（０．４
４）：Ｐ（０．００３）：Ｏ（０．００７）であること
が分かった。
【００３６】上述のように無機固体電解質薄膜を形成し
て得られた負極部材を使用して以下のとおりリチウム二
次電池を作製し、特性の評価を行った。エチレンカーボ
ネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混
合溶液を加熱し、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を高
濃度に溶解させたものを冷却して、ＬｉＰＦ6が溶解さ
れたＥＣおよびＰＣを多量に含有するＰＡＮを作製し
た。このＰＡＮ中に、活物質となるＬｉＣｏＯ2粒子、
および電子伝導性を付与する炭素粒子を混合し、得られ
た混合物を２０μｍ厚のアルミ箔（正極集電体）上に３
００μｍの厚みで塗布して正極とした。
【００３７】上記のように固体電解質薄膜を形成した負
極部材、セパレータ（多孔質ポリマーフィルム）、およ
び正極を、ステンレス製密封容器中に重ねて設置し、さ
らにエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートの
混合溶液に電解塩として１モル％のＬｉＰＦ6を溶解さ
せた有機電解液を滴下して、露点−６０℃以下のアルゴ
ンガス雰囲気下においてリチウム二次電池を作製した。
【００３８】作製した電池の充放電特性を評価した。そ
の結果、充電電圧を４．２Ｖとして、１００ｍＡ放電に
より３．５Ｖまで電圧が低下するまでの容量は０．５Ａ
ｈ（アンペア時）であった。また、エネルギー密度は、
４９０Ｗｈ（ワット時）／１（リットル）であった。さ
らに同一の条件下１００回のサイクル充放電でも安定で
あった。
【００３９】このように、非常に薄いリチウム電池用電
極部材を得ることができた。実施例２では、リチウム金
属薄膜上に無機固体電解質を形成しているため、充放電
時に負極上で起こるリチウム金属の樹枝状成長が抑制さ
れた、充放電サイクル特性に優れた、安定性の高いリチ
ウム二次電池用負極部材が得られている。
【００４０】実施例３ ターゲットをＬｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｌｉ2Ｏ−Ｐ2Ｏ5とし
た以外は、実施例２と同様にリチウム金属薄膜上に固体
電解質薄膜を形成し、二次電池負極および二次電池を作
製して評価を行った。固体電解質薄膜の組成は、原子比
率でＬｉ（０．４３）：Ｓｉ（０．１２）：Ｓ（０．４
４）：Ｐ（０．００２）：Ｏ（０．００８）となり、そ
のイオン伝導度は４×１０-4Ｓ／ｃｍとなった。それ以
外は実施例２と同様の結果が得られた。
【００４１】実施例４ ターゲットをＬｉ2Ｓ−ＳｉＳ2とした以外は、実施例２
と同様にリチウム金属薄膜上に固体電解質薄膜を形成
し、二次電池負極および二次電池を作製して評価を行っ
た。固体電解質薄膜の組成は、原子比率でＬｉ（０．４
０）：Ｓｉ（０．１３）：Ｓ（０．４７）：Ｏ（検出限
界以下）となり、そのイオン伝導度は３．５×１０-4Ｓ
／ｃｍとなった。それ以外は実施例２と同様の結果が得
られた。
【００４２】実施例５ ターゲットをＬｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−Ｌｉ3ＰＯ4とした以外
は、実施例２と同様にリチウム金属薄膜上に固体電解質
薄膜を形成し、二次電池負極および二次電池を作製して
評価を行った。固体電解質薄膜の組成は、原子比率でＬ
ｉ（０．４１）：Ｓｉ（０．１３）：Ｓ（０．４５）：
Ｐ（０．００２）：Ｏ（０．００８）となり、そのイオ
ン伝導度は４．５×１０-4Ｓ／ｃｍとなった。それ以外
は実施例２と同様の結果が得られた。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、非常に薄
く、均一で、大気によって劣化していないアルカリ金属
薄膜、特にリチウム金属薄膜を提供することができる。
そのような薄膜を備える部材は、特に、電池用電極部材
として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法に使用される装置の全体を
示す模式図である。
【図２】 本発明による部材の一例を示す概略断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 薄膜形成装置、２ 薄膜形成装置入口、３ 薄膜形
成装置出口、４，５室、１０ リチウム金属薄膜部材、
１１ 基材、１２ リチウム金属薄膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 4/04 Ｈ０１Ｍ 4/04 Ａ 4/40 4/40 10/36 10/36 Ａ (72)発明者 山中 正策 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 4K029 BA02 BD00 CA01 CA03 CA05 DB20 4K030 AA16 BA01 CA02 JA01 LA11 5G301 CA16 CA19 CA30 CD01 CE01 5H029 AJ00 AK03 AL12 AM03 AM05 AM07 AM12 BJ04 CJ24 CJ28 DJ07 DJ09 EJ01 EJ04 EJ05 HJ01 HJ04 HJ14 HJ15 5H050 AA08 BA16 CA08 CB12 DA03 DA04 DA06 DA07 DA08 DA13 GA24 GA27 HA04 HA14 HA15 HA17

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材と、 前記基材上に気相成長法により形成された、アルカリ金
    属およびアルカリ金属合金よりなる群から選ばれた材料
    からなる薄膜とを備える、アルカリ金属薄膜部材。
  2. 【請求項２】 前記薄膜の厚さが０．１μｍ以上２０μ
    ｍ以下である、請求項１に記載のアルカリ金属薄膜部
    材。
  3. 【請求項３】 前記薄膜の厚さが１μｍ以上１０μｍ以
    下である、請求項２に記載のアルカリ金属薄膜部材。
  4. 【請求項４】 前記薄膜の厚さの面内変動範囲が±３０
    ％以内である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のア
    ルカリ金属薄膜部材。
  5. 【請求項５】 前記基材の厚さが１μｍ以上１００μｍ
    以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアル
    カリ金属薄膜部材。
  6. 【請求項６】 前記基材は、金属、合金、金属酸化物お
    よび炭素よりなる群から選ばれた材料からなる、請求項
    １〜５のいずれか１項に記載のアルカリ金属薄膜部材。
  7. 【請求項７】 前記基材は、銅、ニッケル、アルミニウ
    ム、鉄、ニオブ、チタン、タングステン、マグネシウ
    ム、金、銀、白金、それらの２種以上を組合せた合金、
    およびステンレス鋼よりなる群から選ばれた材料からな
    る、請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルカリ金属
    薄膜部材。
  8. 【請求項８】 前記薄膜は、リチウムおよびリチウム合
    金よりなる群から選ばれた材料からなる、請求項１〜７
    のいずれか１項に記載のアルカリ金属薄膜部材。
  9. 【請求項９】 リチウム電池用電極部材である、請求項
    ８に記載のアルカリ金属薄膜部材。
  10. 【請求項１０】 基材上に、アルカリ金属およびアルカ
    リ金属合金よりなる群から選ばれた材料からなる薄膜を
    気相成長法により形成する工程を備える、アルカリ金属
    薄膜部材の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記気相成長法が、スパッタリング、
    真空蒸着、レーザーアブレーションおよびイオンプレー
    ティングよりなる群から選ばれたいずれかである、請求
    項１０に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記気相成長法におけるバックグラウ
    ンドの真空度が１．３３×１０-4Ｐａ（１×１０-6Ｔｏ
    ｒｒ）以下である、請求項１０または１１に記載の製造
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記気相成長法において前記薄膜を形
    成するための雰囲気が、ヘリウム、ネオン、アルゴン、
    クリプトンおよびそれらの２種以上を組合せた混合気体
    よりなる群から選ばれた気体からなる、請求項１０〜１
    ２のいずれか１項に記載の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記雰囲気を構成する前記気体の純度
    は９９．９９％以上である、請求項１３に記載の製造方
    法。
  15. 【請求項１５】 大気から隔離された状態で前記薄膜を
    形成するための装置に隣接して設けられた、アルカリ金
    属に対して実質的に不活性な室内において、アルカリ金
    属およびアルカリ金属合金よりなる群から選ばれた材料
    を密閉容器から取り出す工程と、取り出された前記材料
    を大気に触れさせることなく前記室内から前記装置に移
    す工程とをさらに備え、 前記装置に移された前記材料から前記薄膜を形成する、
    請求項１０〜１４に記載の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記材料を取り出して前記装置に移す
    際、前記室内および前記装置内に、ヘリウム、窒素、ネ
    オン、アルゴン、クリプトンおよびそれらの２種以上を
    組合せた混合気体、ならびに露点が−５０℃以下の乾燥
    空気よりなる群から選ばれた気体が充填されている、請
    求項１５に記載の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記薄膜を形成するための装置より、
    大気から隔離された状態で前記薄膜を形成するための装
    置に隣接して設けられた、アルカリ金属に対して実質的
    に不活性な室内に、前記薄膜が形成された部材を大気に
    触れさせることなく移す工程と、前記移された部材を前
    記室内において密閉容器内に収容する工程とをさらに備
    える、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の製造方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記部材を前記室内に移して前記密閉
    容器内に収容する際、前記室内および前記装置内に、ヘ
    リウム、窒素、ネオン、アルゴン、クリプトンおよびそ
    れらの２種以上を組合せた混合気体、ならびに露点が−
    ５０℃以下の乾燥空気よりなる群から選ばれた気体が充
    填されている、請求項１７に記載の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記材料は、リチウムおよびリチウム
    合金よりなる群から選ばれた材料であり、かつリチウム
    電池用負極部材を製造する、請求項１０〜１８のいずれ
    か１項に記載の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記薄膜の厚さが２０μｍ以下であ
    る、請求項１９に記載の製造方法。
  21. 【請求項２１】 請求項１９または２０に記載の製造方
    法によって得られた前記部材の前記材料からなる薄膜上
    に、無機固体電解質からなる薄膜を形成する、リチウム
    電池用負極部材の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記無機固体電解質からなる前記薄膜
    が、次のＡからＣに示した成分を含有する、請求項２１
    に記載の製造方法。 Ａ：原子百分率で３０％以上６５％以下のリチウム、 Ｂ：リン、ケイ素、ホウ素、ゲルマニウムおよびガリウ
    ムよりなる群から選ばれた１種類以上の元素、ならびに Ｃ：イオウ。
  23. 【請求項２３】 前記無機固体電解質からなる前記薄膜
    が、さらに酸素または窒素の少なくともいずれかを含有
    する、請求項２２に記載の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記無機固体電解質からなる前記薄膜
    の２５℃におけるイオン伝導度が１×１０-4Ｓ／ｃｍ以
    上である、請求項２１〜２３のいずれか１項に記載の製
    造方法。
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US09/884,632 US6713216B2 (en) 2000-07-19 2001-06-18 Thin alkali metal film member and method of producing the same
CN01123142A CN1333574A (zh) 2000-07-19 2001-07-17 碱金属薄膜元件及其制造方法
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004265733A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Tdk Corp 電極の製造方法および電池の製造方法
WO2005117166A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. リチウム二次電池負極部材およびリチウム二次電池
JP2006511907A (ja) * 2002-12-23 2006-04-06 エイ １２３ システムズ，インク． 高エネルギー密度高出力密度電気化学電池
JP2007280926A (ja) * 2006-03-14 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池用負極の製造方法とそれを用いた非水電解質二次電池
JP2008016329A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Sumitomo Electric Ind Ltd リチウム二次電池用負極材
JP2008019459A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 成膜装置
WO2008029890A1 (fr) * 2006-09-07 2008-03-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Procédé de production d'un accumulateur non aqueux
WO2010123004A1 (ja) * 2009-04-21 2010-10-28 株式会社アルバック 真空蒸着システム及び真空蒸着方法
WO2012005126A1 (ja) * 2010-07-06 2012-01-12 本城金属株式会社 リチウム積層部材およびその製造方法
JP2012033365A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 参照電極、その製造方法、および電気化学セル

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007343A (ja) * 2001-06-25 2003-01-10 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池の製造方法および製造装置
US8236443B2 (en) 2002-08-09 2012-08-07 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US8431264B2 (en) 2002-08-09 2013-04-30 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8404376B2 (en) 2002-08-09 2013-03-26 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US20070264564A1 (en) * 2006-03-16 2007-11-15 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film battery on an integrated circuit or circuit board and method thereof
US8394522B2 (en) 2002-08-09 2013-03-12 Infinite Power Solutions, Inc. Robust metal film encapsulation
US8445130B2 (en) 2002-08-09 2013-05-21 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8535396B2 (en) 2002-08-09 2013-09-17 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US8021778B2 (en) 2002-08-09 2011-09-20 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
KR100467436B1 (ko) * 2002-10-18 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 음극, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는리튬-황 전지
US8728285B2 (en) 2003-05-23 2014-05-20 Demaray, Llc Transparent conductive oxides
IL165965A (en) * 2004-04-01 2009-12-24 Sumitomo Electric Industries Lithium secondary battery negative electrode component material and method of its manufacture
ATE447777T1 (de) 2004-12-08 2009-11-15 Symmorphix Inc Abscheidung von licoo2
US7959769B2 (en) 2004-12-08 2011-06-14 Infinite Power Solutions, Inc. Deposition of LiCoO2
CN1305215C (zh) * 2005-06-20 2007-03-14 清华大学 具有抗电迁移的高频声表面波器件金属合金薄膜
WO2008039471A2 (en) 2006-09-29 2008-04-03 Infinite Power Solutions, Inc. Masking of and material constraint for depositing battery layers on flexible substrates
US8197781B2 (en) 2006-11-07 2012-06-12 Infinite Power Solutions, Inc. Sputtering target of Li3PO4 and method for producing same
FR2914653B1 (fr) * 2007-04-06 2009-05-22 H E F Soc Par Actions Simplifi Cible de pulverisation cathodique d'oxynitrure
EP2225406A4 (en) 2007-12-21 2012-12-05 Infinite Power Solutions Inc PROCEDURE FOR SPUTTER TARGETS FOR ELECTROLYTE FILMS
US8268488B2 (en) 2007-12-21 2012-09-18 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film electrolyte for thin film batteries
EP2229706B1 (en) 2008-01-11 2014-12-24 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film encapsulation for thin film batteries and other devices
EP2266183B1 (en) 2008-04-02 2018-12-12 Sapurast Research LLC Passive over/under voltage control and protection for energy storage devices associated with energy harvesting
WO2010019577A1 (en) 2008-08-11 2010-02-18 Infinite Power Solutions, Inc. Energy device with integral collector surface for electromagnetic energy harvesting and method thereof
US8260203B2 (en) 2008-09-12 2012-09-04 Infinite Power Solutions, Inc. Energy device with integral conductive surface for data communication via electromagnetic energy and method thereof
WO2010042594A1 (en) 2008-10-08 2010-04-15 Infinite Power Solutions, Inc. Environmentally-powered wireless sensor module
JP5492998B2 (ja) 2009-09-01 2014-05-14 インフィニット パワー ソリューションズ， インコーポレイテッド 薄膜バッテリを組み込んだプリント回路基板
CN102947976B (zh) 2010-06-07 2018-03-16 萨普拉斯特研究有限责任公司 可充电、高密度的电化学设备
CN103972446A (zh) * 2013-01-28 2014-08-06 海洋王照明科技股份有限公司 电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器
US11296310B2 (en) 2016-08-03 2022-04-05 Sigma Lithium Limited Method of forming a metallic lithium coating
CN109244355B (zh) * 2017-07-11 2021-08-24 天津中能锂业有限公司 制备补锂的负极的方法、补锂的负极和锂离子二次电池
JP7014754B2 (ja) * 2019-07-09 2022-02-01 Ｊｆｅスチール株式会社 硫化物系固体電池の集電体用のフェライト系ステンレス鋼板
CN111430659A (zh) * 2019-11-27 2020-07-17 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池负极的预锂化处理方法、锂离子电池的负极和锂离子电池

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56156674A (en) * 1980-04-12 1981-12-03 Toshiba Corp Solid battery
JPS6072170A (ja) * 1983-09-28 1985-04-24 Hitachi Maxell Ltd 固体電解質電池
JPH08167425A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 全固体リチウム電池の製造法
JPH1083838A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 全固体リチウム電池
WO2000028608A1 (fr) * 1998-11-10 2000-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pile secondaire au lithium
JP2001284048A (ja) * 2000-04-04 2001-10-12 Sharp Corp 有機ｅｌ素子フルカラーディスプレイパネルおよびその製造方法
JP2002015728A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Nec Corp リチウム二次電池およびその製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58126679A (ja) * 1982-01-22 1983-07-28 Hitachi Ltd 薄膜リチウム電池の電極形成法
JPS5960866A (ja) * 1982-09-29 1984-04-06 Hitachi Ltd 薄膜リチウム二次電池
CA1266086A (en) 1985-06-28 1990-02-20 James Robert Akridge Vitreous solid lithium cation conductive electrolyte
JPS6244960A (ja) 1985-08-22 1987-02-26 Mitsubishi Electric Corp 薄膜二次電池の製造装置
DE69127109T2 (de) * 1990-02-13 1998-01-22 Yuasa Battery Co Ltd Herstellungsverfahren für eine Elektrode und Herstellungsverfahren für eine Verbund-Elektrode-Elektrolyte
US5141614A (en) * 1990-09-18 1992-08-25 Eveready Battery Company, Inc. Sputtering process for preparing vitreous compositions based on Li3 PO4 and LiPO3 as network formers and network modifiers
JPH0548582A (ja) 1991-08-13 1993-02-26 Fujitsu Ltd 回線切換方式
US5338625A (en) * 1992-07-29 1994-08-16 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Thin film battery and method for making same
US5961672A (en) 1994-02-16 1999-10-05 Moltech Corporation Stabilized anode for lithium-polymer batteries
US5561004A (en) * 1994-02-25 1996-10-01 Bates; John B. Packaging material for thin film lithium batteries
US5522955A (en) * 1994-07-07 1996-06-04 Brodd; Ralph J. Process and apparatus for producing thin lithium coatings on electrically conductive foil for use in solid state rechargeable electrochemical cells
JPH1058007A (ja) 1996-08-21 1998-03-03 Fuji Photo Film Co Ltd リチウム金属箔又はリチウム合金箔の製造方法
US6168884B1 (en) * 1999-04-02 2001-01-02 Lockheed Martin Energy Research Corporation Battery with an in-situ activation plated lithium anode

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56156674A (en) * 1980-04-12 1981-12-03 Toshiba Corp Solid battery
JPS6072170A (ja) * 1983-09-28 1985-04-24 Hitachi Maxell Ltd 固体電解質電池
JPH08167425A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 全固体リチウム電池の製造法
JPH1083838A (ja) * 1996-09-06 1998-03-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 全固体リチウム電池
WO2000028608A1 (fr) * 1998-11-10 2000-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pile secondaire au lithium
JP2001284048A (ja) * 2000-04-04 2001-10-12 Sharp Corp 有機ｅｌ素子フルカラーディスプレイパネルおよびその製造方法
JP2002015728A (ja) * 2000-06-30 2002-01-18 Nec Corp リチウム二次電池およびその製造方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006511907A (ja) * 2002-12-23 2006-04-06 エイ １２３ システムズ，インク． 高エネルギー密度高出力密度電気化学電池
US8003250B2 (en) 2002-12-23 2011-08-23 A123 Systems, Inc. High energy and power density electrochemical cells
JP2004265733A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Tdk Corp 電極の製造方法および電池の製造方法
US7622225B2 (en) 2004-05-31 2009-11-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Lithium secondary battery negative-electrode component material and lithium secondary battery
WO2005117166A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. リチウム二次電池負極部材およびリチウム二次電池
KR101116099B1 (ko) * 2004-05-31 2012-02-13 스미토모덴키고교가부시키가이샤 리튬 2차 전지 부극부재 및 리튬 2차 전지
JP2007280926A (ja) * 2006-03-14 2007-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池用負極の製造方法とそれを用いた非水電解質二次電池
JP2008016329A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Sumitomo Electric Ind Ltd リチウム二次電池用負極材
JP2008019459A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 成膜装置
WO2008029890A1 (fr) * 2006-09-07 2008-03-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Procédé de production d'un accumulateur non aqueux
WO2010123004A1 (ja) * 2009-04-21 2010-10-28 株式会社アルバック 真空蒸着システム及び真空蒸着方法
JP5372144B2 (ja) * 2009-04-21 2013-12-18 株式会社アルバック 真空蒸着システム及び真空蒸着方法
KR101388890B1 (ko) * 2009-04-21 2014-04-23 가부시키가이샤 알박 진공 증착 시스템 및 진공 증착 방법
WO2012005126A1 (ja) * 2010-07-06 2012-01-12 本城金属株式会社 リチウム積層部材およびその製造方法
JP2012033365A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 参照電極、その製造方法、および電気化学セル

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