JP2018077989A - Laminate green sheet and all-solid type secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層体グリーンシートおよび全固体二次電池に関する。 The present invention relates to a laminate green sheet and an all solid state secondary battery.
パーソナルコンピュータ、スマートフォンに代表される携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器の高機能化に伴い、これら電子機器の消費電力が増大している。また、これら電子機器の小型化が求められている。このため、電子機器に用いられる二次電池に対して更なる高エネルギー密度化が求められている。
また、定置用途である家庭用蓄電池においても高エネルギー密度化が求められている。更に、近年、ハイブリッド車や電気自動車などの車載用途の二次電池の需要拡大に伴い、二次電池の高出力密度化、高エネルギー密度化の両立が求められている。この他にも、二次電池には電解液に有機溶媒が使用されている為、電解液の漏液や熱暴走などのおそれがあり、二次電池の安全性向上も求められている。
With the increase in functionality of electronic devices such as personal computers and mobile phones typified by smartphones and digital cameras, the power consumption of these electronic devices is increasing. In addition, miniaturization of these electronic devices is required. For this reason, the further high energy density is calculated | required with respect to the secondary battery used for an electronic device.
High energy density is also required for household storage batteries that are stationary applications. Further, in recent years, with the expansion of demand for secondary batteries for in-vehicle applications such as hybrid vehicles and electric vehicles, it is required to achieve both higher output density and higher energy density of secondary batteries. In addition, since an organic solvent is used in the electrolyte solution for the secondary battery, there is a risk of leakage of the electrolyte solution or thermal runaway, and an improvement in the safety of the secondary battery is also required.
そして、これらの要求を満たす二次電池として最も有力であるのが、負極層、電解質層及び正極層の全構成が固体材料から成る全固体リチウムイオン二次電池である。この全固体リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度、高い安全性、長寿命を兼ね備えた電池として、開発が進んでいる。
しかしながら、現在実用化されている全固体リチウムイオン二次電池は、負極層、固体電解質層及び正極層の各層が非常に薄膜な全固体二次電池であり、エネルギー密度は高くない。さらに、正極層、固体電解質層及び負極層を、蒸着法又はスパッタ法により作製している為、減圧雰囲気下で全固体リチウムイオン二次電池を製造する必要があり、大面積化、大量生産には不適である。
The most promising secondary battery that satisfies these requirements is an all-solid lithium ion secondary battery in which the entire configuration of the negative electrode layer, the electrolyte layer, and the positive electrode layer is made of a solid material. This all-solid-state lithium ion secondary battery is being developed as a battery having high energy density, high safety, and long life.
However, the all-solid-state lithium ion secondary battery currently in practical use is an all-solid-state secondary battery in which each of the negative electrode layer, the solid electrolyte layer, and the positive electrode layer is very thin, and the energy density is not high. Furthermore, since the positive electrode layer, the solid electrolyte layer, and the negative electrode layer are produced by vapor deposition or sputtering, it is necessary to produce an all-solid lithium ion secondary battery in a reduced-pressure atmosphere. Is unsuitable.
そこで、特許文献1から特許文献4に開示されているように、正極層、固体電解質層及び負極層の各層グリーンシートを焼成することで全固体リチウムイオン二次電池を作製する手法が検討されている。
特許文献1には、正極層グリーンシート、負極層グリーンシートを各々焼成して正極層焼成体、負極層焼成体を作製した後、イオン伝導性無機物質層グリーンシートを介して正極層焼成体、負極層焼成体を挟み込み、再焼成して積層焼成体を形成することが記載されている。特許文献1では、この積層焼成体を2枚の集電板で挟み込んで作製した全固体二次電池が開示されている。
Therefore, as disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 4, a method for producing an all-solid lithium ion secondary battery by firing the green sheets of the positive electrode layer, the solid electrolyte layer, and the negative electrode layer has been studied. Yes.
Patent Document 1 discloses that a positive electrode layer green sheet and a negative electrode layer green sheet are fired to produce a positive electrode layer fired body and a negative electrode layer fired body, and then a positive electrode layer fired body through an ion conductive inorganic material layer green sheet. It describes that a negative electrode layer fired body is sandwiched and refired to form a laminated fired body. Patent Document 1 discloses an all-solid secondary battery produced by sandwiching the laminated fired body between two current collector plates.
特許文献2には、正極層グリーンシート、イオン伝導性無機物質層グリーンシート及び負極層グリーンシートを順に貼り合わせて積層体を形成して一括焼成して積層焼成体を形成した後、積層焼成体を2枚の集電板で挟み込んで作製した全固体二次電池が開示されている。
特許文献3には、イオン伝導性無機物質層グリーンシートの両面に正極層グリーンシート及び負極層グリーンシートをそれぞれ印刷形成し、更にその上層に各金属箔集電体ペーストを印刷形成した積層体グリーンシートを一括焼成して作製した全固体二次電池が開示されている。
In Patent Document 2, a positive electrode layer green sheet, an ion conductive inorganic material layer green sheet, and a negative electrode layer green sheet are laminated in order to form a laminated body and then collectively fired to form a laminated fired body. Discloses an all-solid-state secondary battery produced by sandwiching a battery between two current collector plates.
Patent Document 3 discloses a laminate green in which a positive electrode layer green sheet and a negative electrode layer green sheet are printed on both surfaces of an ion conductive inorganic material layer green sheet, and each metal foil current collector paste is printed on the upper layer. An all-solid secondary battery produced by batch firing sheets is disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示された発明のように、正極層、固体電解質層、負極層から成る積層焼成体を正極集電体と負極集電体とで挟み込んだ場合、正極集電体と正極層との界面抵抗および負極集電体と負極層との界面抵抗が高く、電池性能が悪いといった課題がある。また、全固体二次電池を作製するために焼成工程を2度経る必要があり、製造効率が悪いという課題がある。
また、特許文献2に開示された発明のように、正極層、固体電解質層、負極層の各グリーンシートを貼り合わせた積層体グリーンシートを一括焼成した場合、焼成工程は一工程であり、特許文献1と比較して製造効率は高い。しかしながら、特許文献2に開示された発明は、正極集電板と正極層との界面抵抗および負極集電板と負極層との界面抵抗が高いという課題がある。
However, as in the invention disclosed in Patent Document 1, when a laminated fired body including a positive electrode layer, a solid electrolyte layer, and a negative electrode layer is sandwiched between a positive electrode current collector and a negative electrode current collector, the positive electrode current collector and the positive electrode current collector There is a problem that the interfacial resistance with the layer and the interfacial resistance between the negative electrode current collector and the negative electrode layer are high, and the battery performance is poor. Moreover, in order to produce an all-solid-state secondary battery, it is necessary to pass through a baking process twice, and there exists a subject that manufacturing efficiency is bad.
In addition, as in the invention disclosed in Patent Document 2, when the laminated green sheet obtained by bonding the green sheets of the positive electrode layer, the solid electrolyte layer, and the negative electrode layer is collectively fired, the firing process is a single process. Compared with Document 1, the production efficiency is high. However, the invention disclosed in Patent Document 2 has a problem that the interface resistance between the positive electrode current collector plate and the positive electrode layer and the interface resistance between the negative electrode current collector plate and the negative electrode layer are high.
また、特許文献3に開示された発明のように、正極集電体、正極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート、負極層グリーンシート及び負極集電体が積層されて成る積層体グリーンシートを一括焼成した場合、正極集電体と正極層、負極集電体と負極層との界面抵抗は低減すると考えられる。しかしながら、固体電解質層グリーンシートの両面に正極層グリーンシート、負極層グリーンシートを印刷形成し、その上層に金属箔集電体ペーストを印刷形成しており、製造方法が煩雑であるという課題がある。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、簡易な作製工程で電池性能の高い全固体二次電池を提供することを目的とする。
In addition, as in the invention disclosed in Patent Document 3, a laminate green sheet formed by laminating a positive electrode current collector, a positive electrode layer green sheet, a solid electrolyte layer green sheet, a negative electrode layer green sheet, and a negative electrode current collector is collectively collected. When fired, the interface resistance between the positive electrode current collector and the positive electrode layer and between the negative electrode current collector and the negative electrode layer is considered to be reduced. However, the positive electrode layer green sheet and the negative electrode layer green sheet are printed and formed on both surfaces of the solid electrolyte layer green sheet, and the metal foil current collector paste is printed and formed on the upper layer, and there is a problem that the manufacturing method is complicated. .
This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing an all-solid-state secondary battery with high battery performance with a simple preparation process.
課題を解決するため、本発明の一態様に係る積層体グリーンシートは、金属箔集電体の一方の面の上に、正極層グリーンシート及び負極層グリーンシートのうちの一方からなる第1の電極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート、正極層グリーンシート及び負極層グリーンシートの他方からなる第2の電極層グリーンシートが、この順に積層し、上記金属箔集電体の一方の面は凹凸形状を有し、その凹凸形状を形成した面にバインダー層が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the problem, a laminate green sheet according to one embodiment of the present invention includes a first green sheet and a negative electrode layer green sheet on one surface of a metal foil current collector. A second electrode layer green sheet composed of the other of the electrode layer green sheet, the solid electrolyte layer green sheet, the positive electrode layer green sheet, and the negative electrode layer green sheet is laminated in this order, and one surface of the metal foil current collector is uneven. It has a shape, and a binder layer is formed on the surface on which the uneven shape is formed.
本発明の一態様によれば、簡易な作製工程、グリーンシート内のバインダー成分の効率的な分解除去の両立が可能であり、電池性能が高い全固体二次電池を提供することができる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide both an easy production process and efficient decomposition and removal of a binder component in a green sheet, and an all-solid secondary battery with high battery performance can be provided.
以下に、本発明に基づく実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、本発明に係る積層体グリーンシート及び全固体二次電池、並びに積層体グリーンシートの製造方法および全固体二次電池の製造方法は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計等の変更を加えることも可能であり、そのような変更が加えられた実施の形態も本発明の実施形態の範囲に含まれるものである。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Here, the laminate green sheet and all-solid secondary battery according to the present invention, and the laminate green sheet manufacturing method and all-solid secondary battery manufacturing method are not limited to the embodiments described below. It is also possible to make design changes based on the knowledge of those skilled in the art, and embodiments to which such changes are made are also included in the scope of the embodiments of the present invention.
<積層体グリーンシート及び全固体二次電池の構成>
第1の実施形態の積層体グリーンシートは、図1に示すように、金属箔集電体14aの一方の面の上に、正極層グリーンシート13からなる第1の電極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート12、及び負極層グリーンシート11からなる第2の電極層グリーンシートが、この順に積層して構成される。本実施形態では、金属箔集電体14aの上記一方の面(第1の電極層グリーンシート側の面)に凹凸形状20が形成され、その凹凸形状20を有する面にバインダーを含むバインダー層15aが予め形成されている。
<Configuration of laminated green sheet and all-solid secondary battery>
As shown in FIG. 1, the laminate green sheet of the first embodiment is a first electrode layer green sheet comprising a positive electrode layer
また、第2の実施形態の積層体グリーンシートは、図2に示すように、2枚の金属箔集電体で挟持された積層体グリーンシートであって、図1の積層体グリーンシートに対し、更に、第2の電極層グリーンシートを構成する負極層グリーンシート11の上に、第2の金属箔集電体14bを積層して構成されている。第2の金属箔集電体14bにおける負極層グリーンシート11側の面に凹凸形状20が形成され、その凹凸形状20を有する面にバインダーを含むバインダー層15aが予め形成されている。金属箔集電体14aと第2の金属箔集電体14bとは同じ材料から構成されていても良いし、別の材料から構成されていても良い。
The laminate green sheet of the second embodiment is a laminate green sheet sandwiched between two metal foil current collectors as shown in FIG. Further, the second metal foil
ここで、第1の実施形態の積層体グリーンシートにおいて、金属箔集電体14aの一方の面の上に積層する第1の電極層グリーンシートを負極層グリーンシート11とし、第2の電極層グリーンシートを正極層グリーンシート13としても良い。
また、第1の実施形態の積層体グリーンシートや第2の実施形態の積層体グリーンシートにおいて、図3〜図5に示すように、上記凹凸形状20を有する面に形成される上記のバインダー層15aの少なくとも1層が、更に導電性材料が配合された第2のバインダー層16aで構成されていても良い。第2のバインダー層16aは、少なくともバインダーと導電性材料とが配合されている。
Here, in the laminate green sheet of the first embodiment, the first electrode layer green sheet laminated on one surface of the metal foil
Further, in the laminate green sheet of the first embodiment and the laminate green sheet of the second embodiment, the binder layer formed on the surface having the concavo-
ここで、第1の実施形態の積層体グリーンシートを複数層積層して、直列電池用の積層体グリーンシートとしても良い。この場合、積層途中の金属箔集電体14bについては、両面に上記凹凸形状20とバインダー層若しくは第2のバインダー層とを設けることが好ましい。この場合、この連続した積層体グリーンシートが第1の実施形態の積層体グリーンシートとなる。
そのような第1及び第2の積層体グリーンシートを焼成することで、全固体二次電池の構成要素となる積層焼成体となる。例えば図2に示す積層体グリーンシートを焼成することで、焼成された金属箔集電体14cからなる正極集電体と、焼成された正極層グリーンシートからなる第1の極層としての正極層33と、焼成された固体電解質層グリーンシートからなる無機固体電解質層32(以下、固体電解質層32と記載する)と、焼成された負極層グリーンシートからなる第2の極層としての負極層31と、第2の金属箔集電体からなる負極集電体14dとが積層されてなる積層焼成体(図6参照)となり、全固体二次電池そのものとなる。
Here, it is good also as a laminated body green sheet for series batteries by laminating | stacking multiple layers of the laminated body green sheet of 1st Embodiment. In this case, it is preferable to provide the
By firing such first and second laminated green sheets, a laminated fired body that is a constituent element of the all-solid-state secondary battery is obtained. For example, by firing the laminate green sheet shown in FIG. 2, a positive electrode current collector made of the fired metal foil
ここで、図6のように、バインダー層15bは、焼成によって熱分解し、その後の加圧によって、凹凸形状には、対向している負極層31若しくは正極層33が埋入される。一方、バインダー層15aの代わりに第2のバインダー層16aを採用した場合には、焼成によって導電性材料が残るので、図7に示すように、第2のバインダー層16bが積層焼成体に残存している。
積層焼成体を作製するための焼成処理は、積層体グリーンシートを、焼成温度よりも低い温度で加熱してバインダー成分の脱脂処理を施した後に、焼成工程を行うことが好ましい。
Here, as shown in FIG. 6, the binder layer 15b is thermally decomposed by firing, and the
The firing treatment for producing the laminated fired body is preferably performed after the laminated green sheet is heated at a temperature lower than the firing temperature to degrease the binder component.
全固体二次電池は、金属箔集電体14bからなる正極集電体と、正極層33と、正極層33上に設けられた無機固体電解質層32(以下、固体電解質層32と記載する)と、固体電解質層32上に設けられた負極層31と、負極層31上に設けられた金属箔集電体からなる負極集電体と、を備えている。
第1の実施形態の積層体グリーンシートを焼成してなる積層焼成体を用いて、上記の全固体二次電池を製造する場合には、負極層31の上に第2の金属箔集電体を別途貼り合わせて積層することで製造すればよい。このとき、負極層31とその第2の金属箔集電体との間に導電性ペーストからなる導電性材料層を介挿しても良い。
The all-solid secondary battery includes a positive electrode current collector made of a metal foil
When the all-solid-state secondary battery is manufactured using the laminated fired body obtained by firing the laminated green sheet of the first embodiment, the second metal foil current collector is disposed on the
(固体電解質層)
固体電解質層グリーンシート12は、固体電解質および焼成後に固体電解質となるガラスの少なくとも一方を含んでいる。
固体電解質層グリーンシート12に含まれる固体電解質および焼成後に固体電解質となるガラスの少なくとも一方は、電子の伝導性が小さく、リチウムイオンの伝導性が高い材料であれば特に限定されず、例えば、酸化物系固体電解質や硫化物系固体電解質の非晶質体(ガラス体)、結晶体、及びガラスセラミックス等が用いられる。特に、固体電解質としては、高温焼成が可能な酸化物系固体電解質が好ましく、NASICON型酸化物、ペロブスカイト型酸化物、LISICON型酸化物、ガーネット型酸化物、酸化物ガラスなどを用いることが好ましい。このような高温焼成が可能な酸化物系固体電解質としては、例えば、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3、Li0.29La0.571TiO3、Li4SiO4−Li3PO4、Li3BO3−Li3PO4、Li7La3Zr2O12、Li3.4V0.6Si0.4O4などを用いることができる。
(Solid electrolyte layer)
The solid electrolyte layer
At least one of the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer
固体電解質層グリーンシート12の厚さは、1μm以上500μm以下の範囲であることが好ましい。固体電解質層グリーンシート12の厚さが1μmよりも薄い場合、正極層グリーンシート13と負極層グリーンシート11とが短絡しやすくなり、全固体二次電池の性能が低下するだけでなく、安全性も低下する可能性がある。また、固体電解質層グリーンシート12の厚さが500μmよりも厚い場合、固体電解質層グリーンシート12におけるリチウムイオン等の伝導イオンの移動が阻害されやすくなり、全固体二次電池の出力が低くなる可能性がある。
The thickness of the solid electrolyte layer
(正極層)
正極層グリーンシート13は、正極活物質と固体電解質および焼成後に固体電解質となるガラスの少なくとも一方とを含んでいる。
正極層グリーンシート13に含まれる正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵放出することができる材料であればよく、特に限定されない。正極層グリーンシート13は、負極層グリーンシート11に含まれる活物質より貴な電位を示す活物質を正極活物質として含有する。
正極活物質としては、例えば、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(LiNixCo1−y−xMnyO2)、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、リン酸鉄リチウム(LiFePO4)、リン酸コバルトリチウム(LiCoPO4)、リン酸マンガンリチウム(LiMnPO4)、リン酸バナジウムリチウム(Li3V2(PO4)3)などのリチウム遷移金属化合物を用いることができる。
(Positive electrode layer)
The positive electrode layer
The positive electrode active material included in the positive electrode layer
As the positive electrode active material, for example, lithium nickel cobalt manganese oxide (LiNi x Co 1-y- x Mn y O 2), lithium cobalt oxide (LiCoO 2), lithium nickelate (LiNiO 2), lithium manganate (LiMn 2 Li transition such as O 4 ), lithium iron phosphate (LiFePO 4 ), lithium cobalt phosphate (LiCoPO 4 ), lithium manganese phosphate (LiMnPO 4 ), lithium vanadium phosphate (Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 ) Metal compounds can be used.
また、正極層グリーンシート13に含まれる固体電解質としては、固体電解質層グリーンシート12に含まれる固体電解質と同様の材料を用いることができる。正極層グリーンシート13に含まれる固体電解質は、2種以上を混合して用いてもよい。また、正極層グリーンシート13に含まれる固体電解質は、固体電解質層グリーンシート12および後述する負極層グリーンシート11に含まれる固体電解質と同じであってもよく、異なっていてもよい。
正極層グリーンシート13は、導電助剤を含有していてもよい。導電助剤としては、導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、導電性炭素材料、特にカーボンブラックや活性炭、カーボン炭素繊維等を用いることができる。
Moreover, as the solid electrolyte contained in the positive electrode layer
The positive electrode layer
正極層グリーンシート13における導電助剤の含有量は、正極活物質の質量に対して0質量%超90質量%未満であることが好ましい。導電助剤の含有量が90質量%以上であると、正極層グリーンシート13中の正極活物質量が不足してリチウム吸蔵容量が低下してしまうことがあるためである。
正極層グリーンシート13は、所望の電池容量に応じて任意の厚さを選択することができる。
The content of the conductive additive in the positive electrode layer
The positive electrode layer
(負極層)
負極層グリーンシート11は、負極活物質と固体電解質および焼成後に固体電解質となるガラスの少なくとも一方とを含んでいる。
負極層グリーンシート11に含まれる負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵放出することができる材料であればよく、特に限定されない。負極層グリーンシート11は、正極層グリーンシート13に含まれる活物質より卑な電位を示す活物質を負極活物質として含有する。
(Negative electrode layer)
The negative electrode layer
The negative electrode active material contained in the negative electrode layer
負極活物質としては、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、グラファイト等の炭素材料や、Sn系合金、Si系合金などの合金材料、LiCoNなどの窒化物、チタン酸リチウム(Li4Ti5O12)、リン酸バナジウムリチウム(Li3V2(PO4)3)などのリチウム遷移金属酸化物を用いることができる。また、負極活物質として金属リチウム箔を用いてもよい。
また、負極層グリーンシート11に含まれる固体電解質としては、固体電解質層グリーンシート12および正極層グリーンシート13に含まれる固体電解質と同様の材料を用いることができる。負極層グリーンシート11に含まれる固体電解質は、2種以上を混合して用いてもよい。また、負極層グリーンシート11に含まれる固体電解質は、固体電解質層グリーンシート12および正極層グリーンシート13に含まれる固体電解質と同じであってもよく、異なっていてもよい。
Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as hard carbon, soft carbon, and graphite, alloy materials such as Sn-based alloys and Si-based alloys, nitrides such as LiCoN, and lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ). Lithium transition metal oxides such as lithium vanadium phosphate (Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 ) can be used. Moreover, you may use metal lithium foil as a negative electrode active material.
In addition, as the solid electrolyte contained in the negative electrode layer
負極層グリーンシート11は、導電助剤を含有していてもよい。導電助剤としては、正極層グリーンシート13に含まれる導電助剤と同様に導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、導電性炭素材料、特にカーボンブラックや活性炭、カーボン炭素繊維等を用いることができる。
負極層グリーンシート11における導電助剤の含有量は、負極活物質の質量に対して0質量%超90質量%未満であることが好ましい。導電助剤の含有量が90質量%以上であると、負極層グリーンシート11中の負極活物質量が不足してリチウム吸蔵容量が低下してしまうことがあるためである。
負極層グリーンシート11は、所望の電池容量に応じて任意の厚さを選択することができる。
The negative electrode layer
The content of the conductive additive in the negative electrode layer
The negative electrode layer
(金属箔集電体)
以下、正極集電体と負極集電体との双方の金属箔集電体を指す場合、または正極集電体と負極集電体とを区別しない場合には、正極集電体および負極集電体を単に「金属箔集電体」と記載する場合がある。
金属箔集電体14a、14bの材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定はされず、例えば、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、鉄、チタン、銅、パラジウム、金および白金などの金属材料を用いることができる。また、金属箔集電体の材料として、後述する焼成条件で溶融および分解しないことや、金属箔集電体にかかる電池作動電位や導電性を考慮して選択することが好ましい。
(Metal foil current collector)
Hereinafter, when referring to the metal foil current collector of both the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, or when not distinguishing between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, the positive electrode current collector and the negative electrode current collector The body may be simply referred to as “metal foil current collector”.
The material of the metal foil
金属箔集電体の引っ張り強さは、10N/10mm以上であることが好ましい。金属箔集電体の引っ張り強さが10N/10mm以上である場合、全固体二次電池1を製造時の焼成工程において金属箔集電体にクラック等が生じにくくなる。また、金属箔集電体の引っ張り強さが10N/10mm以上である場合、正極層グリーンシート13、固体電解質層グリーンシート12および負極層グリーンシート11からなる積層体グリーンシートを十分に支持する強度が得られる。
The tensile strength of the metal foil current collector is preferably 10 N / 10 mm or more. When the tensile strength of the metal foil current collector is 10 N / 10 mm or more, cracks and the like are less likely to occur in the metal foil current collector in the firing step when the all-solid-state secondary battery 1 is manufactured. Further, when the tensile strength of the metal foil current collector is 10 N / 10 mm or more, the strength enough to support the laminate green sheet composed of the positive electrode layer
なお、本実施形態の全固体二次電池は、後述するように、正極層グリーンシート13、固体電解質層グリーンシート12および負極層グリーンシート11を積層し、焼成して製造される。このため、全固体二次電池の金属箔集電体は、焼成工程においてクラック等が生じないという特性を有することが重要となる。
金属箔集電体の厚さは、3μm以上50μm以下であることが好ましい。金属箔集電体の厚さが3μm以上50μm以下である場合、積層焼成体の製造時において金属箔集電体にクラック等が入りにくく、また、積層体グリーンシートを十分に支持する厚さが得られる。
In addition, the all-solid-state secondary battery of this embodiment is manufactured by laminating | stacking and baking the positive electrode layer
The thickness of the metal foil current collector is preferably 3 μm or more and 50 μm or less. When the thickness of the metal foil current collector is 3 μm or more and 50 μm or less, the metal foil current collector is not easily cracked at the time of manufacturing the laminated fired body, and the thickness sufficient to support the laminated green sheet is sufficient. can get.
金属箔集電体の面のうちのグリーンシートが積層される面には、凹凸形状20が形成されている。
凹凸形状20は、例えば前記面の面積の50%以上、好ましくは80%以上の領域に形成されている。
凹凸形状20が、平均粗さRaで0.1μm以上で、且つ対象の凹凸形状20を形成した金属箔集電体の厚さの4/15以下の深さの溝かなることが好ましい。凹凸形状20の溝深さの上限は、金属箔集電体の強度に依存するが、金属箔集電体の厚さの4/15以下の溝から凹凸形状20で形成すれば、金属箔集電体を焼成する際にクラック等が生じるおそれが抑制される。又、平均粗さRaで0.1μm未満では、凹凸形状20を設ける効果を奏しないおそれがある。
An
The concavo-
It is preferable that the
例えば、金属箔集電体の膜厚が15μmであった場合には、表面凹凸は平均粗さRaで0.1〜4μmであることが望ましく、これ以上平均粗さが大きい場合には、集電箔が破断する可能性が高い。
上記の凹凸形状20が形成された面には、バインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aが形成されている。
バインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aに用いられるバインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチルセルロース、アクリル樹脂などを用いることができる。
For example, when the film thickness of the metal foil current collector is 15 μm, the surface unevenness is desirably 0.1 to 4 μm in average roughness Ra, and when the average roughness is larger than this, the current unevenness is There is a high possibility that the foil will break.
A
As a binder used for the
バインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aのバインダーの分解温度が、正極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート及び負極層グリーンシートの各バインダー分解温度よりも低いことが好ましい。相対的にバインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aのバインダーの分解温度が低い場合には、先にバインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aのバインダーが熱分解して、ガス抜き用の空隙を形成することとなり、正極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート及び負極層グリーンシートの各バインダーが脱脂時に熱分解する際のガスを有効に外部に放出させることが可能となる。
The binder decomposition temperature of the
バインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aの厚さとしては、出来る限り薄膜であることが望ましく、少なくとも金属箔集電体の表面凹凸をバインダーが埋める量であれば良い。
第2のバインダー層16aに配合する導電性材料は、導電性を有すれば特に限定されない。また導電性材料の形状についても特に限定されず、粉体、粒体、線状体などが例示出来る。導電性材料は例えば炭素材からなる。
導電性材料は、バインダー100質量部に対し、5質量部以上50質量部以下が好ましい。
The thickness of the
The electroconductive material mix | blended with the
The conductive material is preferably 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder.
以下、積層体グリーンシート及び全固体二次電池の製造方法について説明する。
[積層体グリーンシートの製造方法]
第1の実施形態の積層体グリーンシートの製造方法は、表面凹凸形状20を有すると共に金属箔集電体14a上にバインダーを含有するバインダー層15a、もしくはバインダーと導電性材料とを少なくとも含有する第2のバインダー層16aを有する正極集電体上に、正極活物質を含む正極用スラリーを塗布又は印刷後乾燥して正極層グリーンシート13を形成する正極層グリーンシート形成工程と、正極層グリーンシート13a上に固体電解質を含む固体電解質スラリーを塗布又は印刷後乾燥して固体電解質層グリーンシート12を形成する固体電解質層グリーンシート形成工程と、固体電解質層グリーンシート12上に、負極活物質を含む負極用スラリーを塗布又は印刷後乾燥して負極層グリーンシート11を形成する負極層グリーンシート形成工程と、を備えている。
第2の実施形態の積層体グリーンシートの製造方法は、更に凹凸形状20が形成された表面にバインダー層15a若しくは第2のバインダー層16aを有する負極集電体としての金属箔集電体14bを別途貼り付ける工程を有する。
Hereinafter, the manufacturing method of a laminated body green sheet and an all-solid-state secondary battery is demonstrated.
[Method for producing laminate green sheet]
The manufacturing method of the laminated body green sheet of 1st Embodiment has the surface uneven |
In the method for producing a laminate green sheet according to the second embodiment, a metal foil
(固体電解質層グリーンシートの製造方法)
固体電解質層グリーンシート12は、固体電解質および有機物からなるバインダーを溶媒と共に混合して形成された固体電解質スラリーを塗布もしくは印刷したのち、乾燥して形成される。固体電解質スラリーは、例えば後述する正極層グリーンシート13または負極層グリーンシート11上に塗布される。固体電解質スラリーの調製方法は特に限定されない。
(Method for producing solid electrolyte layer green sheet)
The solid electrolyte layer
(正極層グリーンシートの製造方法)
正極層グリーンシート13は、正極活物質、固体電解質および有機物からなるバインダーを溶媒と共に混合して正極用スラリーを塗布もしくは印刷したのち、乾燥して形成される。正極用スラリーは、正極集電体14aまたは後述する固体電解質層グリーンシート12上に塗布される。正極用スラリーの調製方法は特に限定されない。
(Method for producing positive electrode layer green sheet)
The positive electrode layer
(負極層グリーンシートの製造方法)
負極層グリーンシート11は、負極活物質、固体電解質および有機物からなるバインダーを溶媒と共に混合して負極用スラリーを塗布もしくは印刷したのち、乾燥して形成される。負極用スラリーは、負極集電体(第2の実施形態の積層体グリーンシートの場合)または後述する固体電解質層グリーンシート12上に塗布される。負極用スラリーの調製方法は特に限定されない。
正極用スラリー、負極用スラリーおよび固体電解質スラリーに含まれるバインダーは、後述する焼成条件で分解するものであれば特に限定されない。バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチルセルロース、アクリル樹脂などを用いることができる。
(Method for producing negative electrode layer green sheet)
The negative electrode layer
The binder contained in the positive electrode slurry, the negative electrode slurry, and the solid electrolyte slurry is not particularly limited as long as it decomposes under the firing conditions described later. Examples of the binder that can be used include polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, ethyl cellulose, and an acrylic resin.
正極層グリーンシート13、負極層グリーンシート11および固体電解質層グリーンシート12において、バインダーは、3質量%以上40質量%以下含まれることが好ましく、3質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。すなわち、各スラリーから溶媒を除いた固形分全体に対するバインダーの含有量が3質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上25質量%以下であることがより好ましい。
バインダーの含有量が3質量%より少ない場合、例えば活物質同士または固体電解質同士が十分に結着することできない場合がある。また、バインダーの含有量が40質量%より大きい場合には、体積あたりの電池容量が低下する。
In the positive electrode layer
When the content of the binder is less than 3% by mass, for example, active materials or solid electrolytes may not be sufficiently bound. On the other hand, when the content of the binder is larger than 40% by mass, the battery capacity per volume decreases.
正極層グリーンシート13、負極層グリーンシート11および固体電解質層グリーンシート12は、焼成時に各グリーンシート内においてマトリックス構造の形成を促進し、焼成温度を低下させる焼成助剤を含有していてもよい。焼成助剤は正極活物質、負極活物質および固体電解質と反応せず、固体電解質の焼成温度よりも軟化点温度が低ければ特に限定はされず、例えばホウ素化合物を用いることができる。正極層グリーンシート13、負極層グリーンシート11および固体電解質層グリーンシート12の焼成助剤の含有量と焼成温度を調整することで、積層焼成体を焼成により形成する際に、各層の内部歪や内部応力によるクラックを防止するとともに、マトリックス構造の形成を促進することができる。
The positive electrode layer
正極用スラリー、負極用スラリーおよび固体電解質スラリーに用いられる溶媒は、上述したバインダーを溶解可能であれば特に限定されないが、例えばエタノール、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール類、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコールエチルエーテル、イソホロン、乳酸ブチル、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ベンジルアルコール、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶剤、および水を用いることができる。なお、これらの溶媒は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。スラリーの乾燥が容易であることから、溶媒の沸点は200℃以下であることが好ましい。 The solvent used for the positive electrode slurry, the negative electrode slurry, and the solid electrolyte slurry is not particularly limited as long as the above-described binder can be dissolved. For example, alcohols such as ethanol, isopropanol, and n-butanol, toluene, ethyl acetate, and acetic acid. Organic solvents such as butyl, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethylene glycol ethyl ether, isophorone, butyl lactate, dioctyl phthalate, dioctyl adipate, benzyl alcohol, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and water Can be used. In addition, these solvents may be used independently and may use 2 or more types together. Since the slurry can be easily dried, the boiling point of the solvent is preferably 200 ° C. or lower.
正極用スラリー及び負極用スラリーは、上述した正極活物質又は負極活物質、固体電解質、バインダー、導電助剤、焼成助剤などと、溶媒とを混合することで作製できる。また、固体電解質スラリーは、上述した固体電解質、バインダー、導電助剤、焼成助剤などと、溶媒とを混合することで作製できる。スラリーの混合方法は特に限定されず、必要に応じて、増粘剤、可塑剤、消泡剤、レベリング剤、密着性付与剤のような添加剤を添加してもよい。
正極用スラリー、負極用スラリーおよび固体電解質スラリーの塗布および印刷方法としては、具体的には、ドクターブレード法、カレンダー法、スピンコート法、ディップコート法、インクジェット法、オフセット法、ダイコート法、スプレー法、スクリーン印刷法等を用いることができる。
The positive electrode slurry and the negative electrode slurry can be prepared by mixing the above-described positive electrode active material or negative electrode active material, solid electrolyte, binder, conductive assistant, firing assistant, and the like with a solvent. The solid electrolyte slurry can be prepared by mixing the above-described solid electrolyte, binder, conductive aid, firing aid and the like with a solvent. The method for mixing the slurry is not particularly limited, and additives such as thickeners, plasticizers, antifoaming agents, leveling agents, and adhesion imparting agents may be added as necessary.
Specific examples of coating and printing methods for positive electrode slurry, negative electrode slurry, and solid electrolyte slurry include a doctor blade method, a calendar method, a spin coating method, a dip coating method, an ink jet method, an offset method, a die coating method, and a spray method. A screen printing method or the like can be used.
正極用スラリー、負極用スラリーおよび固体電解質スラリーの乾燥方法は、特に限定されないが、例えば、加熱乾燥、減圧乾燥、加熱減圧乾燥などを用いることができる。乾燥雰囲気は、特に限定されず、例えば、大気雰囲気下、不活性雰囲気(窒素雰囲気、アルゴン雰囲気)下で行うことができる。
正極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシートおよび負極層グリーンシートは、順に積層された積層体グリーンシートを構成する。
すわわち、本実施形態の全固体二次電池の製造方法は、上記のようにして形成された積層体グリーンシートを焼成する焼成工程と、を備える。
Although the drying method of the slurry for positive electrodes, the slurry for negative electrodes, and a solid electrolyte slurry is not specifically limited, For example, heat drying, reduced pressure drying, heating reduced pressure drying, etc. can be used. The drying atmosphere is not particularly limited, and can be performed, for example, in an air atmosphere or an inert atmosphere (a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere).
The positive electrode layer green sheet, the solid electrolyte layer green sheet, and the negative electrode layer green sheet constitute a laminated green sheet that is sequentially laminated.
That is, the manufacturing method of the all-solid-state secondary battery of this embodiment includes a firing step of firing the laminated green sheet formed as described above.
焼成工程における加熱温度は、積層体グリーンシートに含まれるバインダーの熱分解温度以上、且つ、正極活物質及び負極活物質の酸化温度未満または金属箔集電体の燃焼温度未満の温度であることが好ましい。加熱温度は、具体的には200℃以上1100℃以下が好ましく、250℃以上900℃以下がより好ましい。加熱温度が250℃より低い場合、焼成工程においてバインダーが燃焼しきらずに残渣となり、電子伝導やイオン伝導を阻害する可能性がある。また、加熱温度が1100℃よりも高い場合、正極活物質および負極活物質や固体電解質が溶融・変質し、電池性能を劣化させる可能性がある。 The heating temperature in the firing step may be a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature of the binder contained in the laminate green sheet and lower than the oxidation temperature of the positive electrode active material and the negative electrode active material or lower than the combustion temperature of the metal foil current collector. preferable. Specifically, the heating temperature is preferably 200 ° C. or higher and 1100 ° C. or lower, and more preferably 250 ° C. or higher and 900 ° C. or lower. When the heating temperature is lower than 250 ° C., the binder does not completely burn out in the baking step and becomes a residue, which may hinder electronic conduction or ionic conduction. On the other hand, when the heating temperature is higher than 1100 ° C., the positive electrode active material, the negative electrode active material, and the solid electrolyte may be melted / altered to deteriorate the battery performance.
焼成工程での雰囲気は特に限定されず、例えば、大気雰囲気下、不活性雰囲気(窒素雰囲気、アルゴン雰囲気)下で行うことができる。正極活物質及び負極活物質と金属箔集電体の反応や金属箔集電体の導電性低下が懸念される場合は、焼成工程を不活性雰囲気下で行うことが望ましい。
焼成工程における焼成時間は、使用するバインダーが十分に分解される時間であればよく、特に限定されない。
ここで、上記焼成工程は、本実施形態の積層体グリーンシートを、酸化雰囲気で焼成温度よりも低い温度で加熱して脱脂処理を施した後に、焼成を行うように処理することが好ましい。この場合の焼成は、どの雰囲気で行っても良い。
The atmosphere in the firing step is not particularly limited, and can be performed, for example, in an air atmosphere or an inert atmosphere (a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere). When there is a concern about the reaction between the positive electrode active material and the negative electrode active material and the metal foil current collector or the decrease in conductivity of the metal foil current collector, it is desirable to perform the firing step in an inert atmosphere.
The firing time in the firing step is not particularly limited as long as the binder used is sufficiently decomposed.
Here, the firing step is preferably performed so that the laminated green sheet of the present embodiment is heated at a temperature lower than the firing temperature in an oxidizing atmosphere and degreased, and then fired. The firing in this case may be performed in any atmosphere.
酸化雰囲気で脱脂を行うことで、各グリーンシート内のバインダー成分は分解除去されやすくなり、又、一括焼成によって界面抵抗を抑えることが出来る結果、電池性能の高い全固体二次電池を製造することが出来る。
脱脂工程における加熱温度は、250℃以上550℃未満であることが好ましい。250℃よりも低い場合では、積層体グリーンシートに含まれるバインダーが熱分解せず脱脂できない可能性がある。550℃以上の場合では、高温での加熱によりバインダー由来の残存物が炭化し、固体電解質層中に導電性炭化物が残留し、自己放電や内部短絡が発生する可能性がある。
By degreasing in an oxidizing atmosphere, the binder component in each green sheet is easily decomposed and removed, and the interfacial resistance can be suppressed by batch firing, resulting in the production of an all-solid secondary battery with high battery performance. I can do it.
The heating temperature in the degreasing step is preferably 250 ° C. or higher and lower than 550 ° C. When the temperature is lower than 250 ° C., the binder contained in the laminate green sheet may not be thermally decomposed and degreased. In the case of 550 ° C. or higher, there is a possibility that the residue derived from the binder is carbonized by heating at a high temperature, the conductive carbide remains in the solid electrolyte layer, and self-discharge or internal short circuit may occur.
また、焼成工程における加熱温度は、550℃以上1000℃以下であることが好ましい。550℃よりも低い場合では、固体電解質の焼成が十分に進行せず、電池性能が低下する可能性がある。1000℃よりも高い場合では、正極活物質および負極活物質が溶融・変質するほか、金属箔集電体が劣化し、電池性能を劣化させる可能性がある。
脱脂工程および焼成工程での雰囲気は不活性雰囲気(窒素雰囲気、アルゴン雰囲気)であることが好ましく、還元性ガスが混合されていてもよい。
脱脂工程における加熱時間は使用するバインダーが十分に分解される時間であればよく、特に限定されない。また、焼成工程における加熱時間は、固体電解質の焼成が十分に進行する時間であればよく、特に限定されない。
Moreover, it is preferable that the heating temperature in a baking process is 550 degreeC or more and 1000 degrees C or less. When the temperature is lower than 550 ° C., the firing of the solid electrolyte does not proceed sufficiently, and the battery performance may be deteriorated. When the temperature is higher than 1000 ° C., the positive electrode active material and the negative electrode active material are melted and deteriorated, and the metal foil current collector is deteriorated, which may deteriorate the battery performance.
The atmosphere in the degreasing step and the firing step is preferably an inert atmosphere (nitrogen atmosphere, argon atmosphere), and a reducing gas may be mixed.
The heating time in the degreasing step is not particularly limited as long as the binder used is sufficiently decomposed. Moreover, the heating time in a baking process should just be time which baking of a solid electrolyte fully advances, and is not specifically limited.
ここで、第2の実施形態の積層体グリーンシートを焼成してなる積層焼成体は、そのままで全固体二次電池を構成する。
また、第1の実施形態の積層体グリーンシートを焼成してなる積層焼成体の場合には、積層方向一方にしか金属箔集電体が無い積層焼成体である。このような積層焼成体を、全固体二次電池の構成要素として用いる場合には、焼成した積層焼成体における、積層方向他方の面に、金属箔集電体を貼り付ける工程を設ければ良い。また、金属箔集電体を貼り付ける前に、導電性ペーストを塗布して導電性材料層を形成するようにしても良い。
なお、金属箔集電体の貼り合わせ方法は特に限定されないが、例えば平板プレス、ロールプレス、ホットプレス、冷間静水圧プレス、熱間静水圧プレスなどを用いることができる。
Here, the laminated fired body obtained by firing the laminated green sheet of the second embodiment constitutes an all-solid secondary battery as it is.
Moreover, in the case of the laminated fired body obtained by firing the laminated green sheet of the first embodiment, the laminated fired body has a metal foil current collector only in one direction of the lamination. When such a laminated fired body is used as a component of an all-solid secondary battery, a step of attaching a metal foil current collector to the other surface in the lamination direction of the fired laminated fired body may be provided. . Alternatively, the conductive material layer may be formed by applying a conductive paste before attaching the metal foil current collector.
The method for attaching the metal foil current collector is not particularly limited, and for example, a flat plate press, a roll press, a hot press, a cold isostatic press, a hot isostatic press, or the like can be used.
以上のように、本実施形態にあっては、正極集電体および正極層33、負極集電体と負極層34との界面抵抗を抑制しつつ、1回の焼成工程で全固体二次電池を製造することが可能となる。
ここで、全固体二次電池の内部、特に固体電解質層の内部に、積層体グリーンシートの焼成により生成する炭化物が残存した場合には、全固体二次電池の内部短絡を引き起こすおそれがある。しがたって、正極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート、負極層グリーンシートが含有するバインダー成分を効率的に除去する必要があり、積層体グリーンシート内部に分解ガスが抜ける経路を設けることも、分解ガス抜けの観点からは効果があると考えられる。そこで、本実施形態では、表面凹凸形状を有する金属箔集電体上に、電極層グリーンシート内のバインダーよりも低い温度で分解するバインダーを用いたバインダー層もしくは導電性材料とバインダーを少なくとも含有する第2のバインダー層を設けている。これによって、電極層グリーンシート内のバインダーよりも、表面凹凸形状を有する金属箔集電体上に形成されたバインダー成分が低温で分解除去されて、金属箔集電体と電極層グリーンシート界面に、金属箔集電体の表面凹凸の隙間が形成され、積層体グリーンシート、もしくは積層焼成体、もしくは全固体二次電池外部への電極層グリーンシート内のバインダー成分の分解ガスの排出が促進され、内部短絡を抑制した全固体二次電池が製造される。
As described above, in the present embodiment, the all-solid-state secondary battery can be obtained in a single firing step while suppressing the interface resistance between the positive electrode current collector and the
Here, if carbides generated by firing the laminated green sheet remain inside the all-solid-state secondary battery, particularly inside the solid electrolyte layer, there is a risk of causing an internal short circuit of the all-solid-state secondary battery. Therefore, it is necessary to efficiently remove the binder component contained in the positive electrode layer green sheet, the solid electrolyte layer green sheet, the negative electrode layer green sheet, and providing a path through which the decomposition gas escapes inside the laminate green sheet, It is considered effective from the viewpoint of the elimination of cracked gas. Therefore, in the present embodiment, on the metal foil current collector having an uneven surface shape, at least a binder layer using a binder that decomposes at a temperature lower than the binder in the electrode layer green sheet or a conductive material and a binder are contained. A second binder layer is provided. As a result, the binder component formed on the metal foil current collector having a surface irregularity shape is decomposed and removed at a lower temperature than the binder in the electrode layer green sheet, and the metal foil current collector and the electrode layer green sheet interface. , The gap between the surface irregularities of the metal foil current collector is formed, and the discharge of the decomposition gas of the binder component in the green sheet of the laminated body, the laminated fired body, or the electrode layer green sheet to the outside of the all-solid secondary battery is promoted. Thus, an all solid state secondary battery in which an internal short circuit is suppressed is manufactured.
すなわち、金属箔集電体のグリーンシート側の面に、焼成の際のガス抜き用の凹凸形状20を設け、その凹凸形状20を埋めるようにバインダー層を設けることで、焼成の際に凹凸形状20を埋めているバインダー及びその上のバインダーが熱分解して、グリーンシート内のバインダーが熱分解したときのガス抜きの通路が自動的に形成される。界面抵抗を抑えるために積層体を一括焼成しても、焼成時におけるグリーンシート内のバインダー成分の効率的な分解除去が可能となる。このため、本実施形態の積層体グリーンシートを用いれば、簡易な作製工程と、グリーンシート内のバインダー成分の効率的な分解除去との両立が可能となって、簡易に電池性能が高い全固体二次電池を提供することができる。
That is, the concave and
以下に、本発明を具体的な実施例および比較例を挙げて説明する。なお、本発明に係る積層体グリーンシート及び全固体二次電池の構成は、以下の実施例によって制限されるものではない。
(実施例1)
[スラリー作製工程]
<正極用スラリーの作製>
正極活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO2)粉末50質量部、無機固体電解質としてLi1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3(LAGP)粉末50質量部、導電助剤としてアセチレンブラック(AB)20質量部、バインダーとしてポリビニルブチラール(PVB)16質量部、可塑剤としてフタル酸ジブチル(DBP)4.8質量部および溶剤としてメチルエチルケトンとアセトンとの混合溶媒(質量比1:1)22質量部を混合してスラリーとし、このスラリーを脱泡して正極用スラリーを作製した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples and comparative examples. In addition, the structure of the laminated body green sheet which concerns on this invention, and an all-solid-state secondary battery is not restrict | limited by the following examples.
Example 1
[Slurry preparation process]
<Preparation of slurry for positive electrode>
50 parts by mass of lithium cobaltate (LiCoO 2 ) powder as a positive electrode active material, 50 parts by mass of Li 1.5 Al 0.5 Ge 1.5 (PO 4 ) 3 (LAGP) powder as an inorganic solid electrolyte, and acetylene as a
<無機固体電解質用スラリーの作製>
無機固体電解質としてLAGP粉末を100質量部、バインダーとしてPVBを16質量部、可塑剤としてDBPを4.8質量部および溶剤としてメチルエチルケトンとアセトンとの混合溶媒(質量比1:1)22質量部を混合してスラリーとし、このスラリーを脱泡して無機固体電解質用スラリーを作製した。
<Preparation of slurry for inorganic solid electrolyte>
100 parts by mass of LAGP powder as an inorganic solid electrolyte, 16 parts by mass of PVB as a binder, 4.8 parts by mass of DBP as a plasticizer, and 22 parts by mass of a mixed solvent of methyl ethyl ketone and acetone (mass ratio 1: 1) as a solvent The slurry was mixed to obtain a slurry, and the slurry was defoamed to prepare a slurry for an inorganic solid electrolyte.
<負極用スラリーの作製>
負極活物質としてチタン酸リチウム(Li4Ti5O12)粉末50質量部、無機固体電解質としてLAGP粉末50質量部、導電助剤として人造黒鉛20質量部、バインダーとしてPVB16質量部、可塑剤としてDBP4.8質量部および溶剤としてメチルエチルケトンとアセトンとの混合溶媒(質量比1:1)22質量部を混合してスラリーとし、このスラリーを脱泡して負極用スラリーを作製した。
<Preparation of slurry for negative electrode>
50 parts by mass of lithium titanate (Li 4 Ti 5 O 12 ) powder as a negative electrode active material, 50 parts by mass of LAGP powder as an inorganic solid electrolyte, 20 parts by mass of artificial graphite as a conductive additive, 16 parts by mass of PVB as a binder, DBP4 as a plasticizer .8 parts by mass and 22 parts by mass of a mixed solvent of methyl ethyl ketone and acetone (mass ratio 1: 1) as a solvent were mixed to prepare a slurry, and this slurry was defoamed to prepare a slurry for negative electrode.
<バインダー層付き金属箔集電体の作製工程>
表面凹凸形状を有する金属箔集電体としてのニッケル箔集電体(厚さ15μm,Ra=4μm)上に、バインダーとしてポリビニルブチラール(PVB)をターピネオール溶媒に溶解させたバインダー溶液を塗布、乾燥することで、表面凹凸を有するニッケル箔集電体上にバインダー層を形成した。
<Process for producing metal foil current collector with binder layer>
On a nickel foil current collector (thickness 15 μm, Ra = 4 μm) as a metal foil current collector having an uneven surface, a binder solution in which polyvinyl butyral (PVB) is dissolved in a terpineol solvent as a binder is applied and dried. Thus, a binder layer was formed on the nickel foil current collector having surface irregularities.
<積層体グリーンシート作製工程>
上記ニッケル箔集電体上に正極用スラリーを塗布、乾燥して正極層グリーンシートを形成した。続いて、正極層グリーンシートのニッケル箔集電体対向面とは反対側の面上に、無機固体電解質用スラリーを塗布、乾燥して固体電解質層グリーンシートを形成した。最後に、固体電解質層グリーンシートの正極層グリーンシート対向面とは反対側の面上に、負極用スラリーを塗布、乾燥し、負極層グリーンシートを形成して、図1に示すような積層体グリーンシートを作製した。
上記の作製した積層体グリーンシートの負極層グリーンシート上に、バインダー層を形成した表面粗さを有するニッケル箔集電体を積層した。続いて、負極集電体を乗せた積層体グリーンシートからなる積層体を80℃、1000kgf/cm2で加圧して、図2に示すような両極に金属箔集電体を有する積層体グリーンシートを作製した。
<Laminated green sheet production process>
A positive electrode slurry was applied on the nickel foil current collector and dried to form a positive electrode layer green sheet. Then, the slurry for inorganic solid electrolyte was apply | coated and dried on the surface on the opposite side to the nickel foil collector opposing surface of a positive electrode layer green sheet, and the solid electrolyte layer green sheet was formed. Finally, on the surface of the solid electrolyte layer green sheet opposite to the surface facing the positive electrode layer green sheet, the negative electrode slurry is applied and dried to form the negative electrode layer green sheet, and the laminate as shown in FIG. A green sheet was produced.
A nickel foil current collector having a surface roughness on which a binder layer was formed was laminated on the negative electrode layer green sheet of the laminate green sheet produced above. Subsequently, the laminate green sheet comprising the laminate green sheet on which the negative electrode current collector is placed is pressurized at 80 ° C. and 1000 kgf / cm 2 to have the metal foil current collector on both electrodes as shown in FIG. Was made.
<脱脂工程>
上述した両極金属箔集電体付き積層体グリーンシートを、大気中、昇温速度20℃/分で室温から500℃まで昇温し、500℃で30分間保持して脱脂を実施した。
<焼成工程>
脱脂を実施した両極金属箔集電体付き積層体グリーンシートを、アルゴン気流中、昇温速度20℃/分で500℃から800℃まで昇温し、800℃で60分間保持し焼成を実施した。その後、焼成された積層焼成体を炉内放冷で室温まで冷却し、図6に示すような実施例1の全固体二次電池を作製した。
<Degreasing process>
The laminate green sheet with the bipolar metal foil current collector described above was degreased by raising the temperature in the atmosphere from room temperature to 500 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min and holding at 500 ° C. for 30 minutes.
<Baking process>
The laminated green sheet with the bipolar metal foil current collector subjected to degreasing was heated from 500 ° C. to 800 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min in an argon stream, and held at 800 ° C. for 60 minutes for firing. . Thereafter, the fired laminated fired body was cooled to room temperature by allowing it to cool in the furnace, and an all-solid secondary battery of Example 1 as shown in FIG. 6 was produced.
(実施例2)
<スラリー作製工程>までは、実施例1と同様の製造方法により各スラリーを作製した。
<導電性材料、バインダー含有層付き金属箔集電体の作製工程>
表面凹凸形状を有する金属箔集電体としてのニッケル箔集電体上(厚さ15μm,Ra=4μm)に、バインダーとしてPVBと導電性材料であるアセチレンブラックをターピネオール溶媒に混合させたバインダー溶液を塗布、乾燥することで、表面凹凸を有するニッケル箔集電体上に導電性材料とバインダーとからなる第2のバインダー層を形成した。
アセチレンブラックは、PVB100質量部に対し40質量部添加した。後述の第の2バインダー層においても同様である。
(Example 2)
Until the <slurry production process>, each slurry was produced by the same manufacturing method as Example 1.
<Process for producing conductive material, metal foil current collector with binder-containing layer>
A binder solution in which PVB as a binder and acetylene black as a conductive material are mixed in a terpineol solvent on a nickel foil current collector (thickness 15 μm, Ra = 4 μm) as a metal foil current collector having an uneven surface shape. By applying and drying, a second binder layer made of a conductive material and a binder was formed on a nickel foil current collector having surface irregularities.
40 parts by mass of acetylene black was added to 100 parts by mass of PVB. The same applies to the second binder layer described later.
<積層体グリーンシート作製工程>
導電性材料、バインダー含有層付きニッケル箔集電体上に正極用スラリーを塗布、乾燥して正極層グリーンシートを形成した。続いて、正極層グリーンシートの金属箔集電体対向面とは反対側の面上に、無機固体電解質用スラリーを塗布、乾燥して固体電解質層グリーンシートを形成した。最後に、固体電解質層グリーンシートの正極層グリーンシート対向面とは反対側の面上に、負極用スラリーを塗布、乾燥し、負極層グリーンシートを形成して、図3に示すような積層体グリーンシートを作製した。
その作製した積層体グリーンシートの負極層グリーンシート上に、表面凹凸形状を有する負極集電体としてのニッケル箔集電体(厚さ15μm,Ra=4μm)を積層した。その積層したニッケル箔集電体の凹凸形状を形成した面には、予め、バインダーとしてPVBと導電性材料であるアセチレンブラック少なくとも含有する第2のバインダー層を形成した。
<Laminated green sheet production process>
A positive electrode slurry was applied onto a nickel foil current collector with a conductive material and a binder-containing layer and dried to form a positive electrode layer green sheet. Then, the slurry for inorganic solid electrolyte was apply | coated and dried on the surface on the opposite side to the metal foil collector opposing surface of a positive electrode layer green sheet, and the solid electrolyte layer green sheet was formed. Finally, on the surface of the solid electrolyte layer green sheet opposite to the surface facing the positive electrode layer green sheet, the negative electrode slurry is applied and dried to form the negative electrode layer green sheet, and the laminate as shown in FIG. A green sheet was produced.
On the negative electrode layer green sheet of the produced laminate green sheet, a nickel foil current collector (thickness 15 μm, Ra = 4 μm) as a negative electrode current collector having an uneven surface shape was laminated. A second binder layer containing at least PVB as a binder and acetylene black as a conductive material was formed in advance on the surface of the laminated nickel foil current collector on which the uneven shape was formed.
続いて、負極集電体を乗せた積層体グリーンシートからなる積層体を80℃、1000kgf/cm2で加圧して、図4に示すような両極の金属箔集電体を有する積層体グリーンシートを作製した。
<脱脂工程>から<焼成工程>までは、実施例1と同様の製造方法により、図7に示すような全固体二次電池を作製した。
Subsequently, the laminate green sheet having a bipolar metal foil current collector as shown in FIG. 4 is formed by pressing a laminate comprising a laminate green sheet carrying a negative electrode current collector at 80 ° C. and 1000 kgf / cm 2 . Was made.
From the <degreasing step> to the <baking step>, an all-solid secondary battery as shown in FIG.
(実施例3)
<スラリー作製工程>から<積層体グリーンシート作製工程>までは、実施例1と同様の製造方法により作製した。
作製した積層体グリーンシートの負極層グリーンシート上に、表面凹凸形状を有する負極集電体としてのニッケル箔集電体上(厚さ15μm,Ra=4μm)を積層した。その積層したニッケル箔集電体の凹凸形状を形成した面には、予め、バインダーとしてPVBと導電助剤であるアセチレンブラックとを含有する第2のバインダー層を形成した。
(Example 3)
From <slurry production process> to <laminated green sheet production process>, it was produced by the same production method as in Example 1.
On the negative electrode layer green sheet of the produced laminate green sheet, a nickel foil current collector (thickness 15 μm, Ra = 4 μm) as a negative electrode current collector having an uneven surface shape was laminated. A second binder layer containing PVB as a binder and acetylene black as a conductive aid was formed in advance on the surface of the laminated nickel foil current collector on which the uneven shape was formed.
続いて、負極集電体を乗せた積層体グリーンシートからなる積層体を80℃、1000kgf/cm2で加圧した。図5に示すような両極の金属箔集電体を有する積層体グリーンシートを作製した。
<脱脂工程>から<焼成工程>までは、実施例1と同様の製造方法により、図8に示すような全固体二次電池を作製した。
Then, the laminated body which consists of a laminated body green sheet on which the negative electrode collector was mounted was pressurized at 80 degreeC and 1000 kgf / cm < 2 >. A laminate green sheet having a bipolar metal foil current collector as shown in FIG. 5 was produced.
From the <degreasing step> to the <baking step>, an all-solid secondary battery as shown in FIG.
(実施例4)
両極のニッケル箔集電体に形成した各バインダー層に使用するバインダーを共に、PVBから低温分解バインダーであるアクリル樹脂(SPB−K112)に代えた以外、実施例1と同様の製造方法により作製した。
(実施例5)
両極のニッケル箔集電体に形成した各第2のバインダー層に使用するバインダーを共に、PVBから低温分解バインダーであるアクリル樹脂(SPB−K112)に代えた以外、実施例2と同様の製造方法により作製した。
Example 4
It was produced by the same production method as Example 1 except that the binder used for each binder layer formed on the nickel foil current collector of both electrodes was changed from PVB to acrylic resin (SPB-K112) which is a low-temperature decomposition binder. .
(Example 5)
Production method similar to Example 2 except that the binder used for each second binder layer formed on the nickel foil current collector of both electrodes is changed from PVB to acrylic resin (SPB-K112) which is a low-temperature decomposition binder. It was produced by.
(実施例6)
両極の各ニッケル箔集電体に形成したバインダー層及び第2のバインダー層に使用するバインダーを共に、PVBから低温分解バインダーであるアクリル樹脂(SPB−K112)に代えた以外、実施例3と同様の製造方法により作製した。
(実施例7)
両極の各ニッケル箔集電体(厚さ15μm)に形成した表面凹凸形状を共に、最大高さRa=2μmの粗面で形成した以外、実施例4と同様の製造方法により作製した。
(Example 6)
The same as in Example 3 except that both the binder layer formed on each nickel foil current collector and the binder used in the second binder layer were changed from PVB to acrylic resin (SPB-K112) which is a low-temperature decomposition binder. It was produced by the manufacturing method.
(Example 7)
It was produced by the same production method as in Example 4 except that both surface irregularities formed on each nickel foil current collector (thickness 15 μm) of both electrodes were formed with a rough surface having a maximum height Ra = 2 μm.
(実施例8)
両極のニッケル箔集電体(厚さ15μm)に形成した表面凹凸形状を共に、最大高さRa=2μmの粗面で形成した以外、実施例5と同様の製造方法により作製した。
(実施例9)
両極のニッケル箔集電体(厚さ15μm)に形成した表面凹凸形状を共に、最大高さRa=2μmの粗面で形成した以外、実施例6と同様の製造方法により作製した。
(Example 8)
It was produced by the same production method as in Example 5, except that both the surface irregularities formed on the bipolar electrode nickel foil current collector (thickness 15 μm) were formed with a rough surface having a maximum height Ra = 2 μm.
Example 9
It was produced by the same production method as in Example 6 except that both the surface irregularities formed on the nickel foil current collector (thickness 15 μm) were formed with a rough surface having a maximum height Ra = 2 μm.
(実施例10)
両極のニッケル箔集電体(厚さ15μm)に形成した表面凹凸形状を共に、最大高さRa=0.1μmの粗面で形成した以外、実施例4と同様の製造方法により作製した。
(実施例11)
両極のニッケル箔集電体(厚さ15μm)に形成した表面凹凸形状を共に、最大高さRa=0.1μmの粗面で形成した以外、実施例5と同様の製造方法により作製した。
(Example 10)
It was produced by the same production method as in Example 4 except that both surface irregularities formed on the nickel foil current collector (thickness 15 μm) of both electrodes were formed with a rough surface having a maximum height Ra = 0.1 μm.
(Example 11)
It was produced by the same production method as in Example 5 except that both the surface irregularities formed on the nickel foil current collector (thickness 15 μm) were formed with a rough surface having a maximum height Ra = 0.1 μm.
(実施例12)
両極のニッケル箔集電体(厚さ15μm)に形成した表面凹凸形状を共に、最大高さRa=0.1μmの粗面で形成した以外、実施例6と同様の製造方法により作製した。
(比較例1)
図9示すように、両極のニッケル箔集電体(厚さ15μm)に対し表面凹凸形状、バインダー層及び第2のバインダー層のいずれも設けなかった以外は、第1実施形態と同様にして、図10に示すような全固体二次電池を作製した。
(Example 12)
It was produced by the same production method as in Example 6 except that both the surface irregularities formed on the bipolar electrode nickel foil current collector (thickness 15 μm) were formed with a rough surface having a maximum height Ra = 0.1 μm.
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 9, the same as in the first embodiment, except that neither the surface irregularity shape, the binder layer nor the second binder layer was provided for the nickel foil current collector (thickness 15 μm) of both electrodes. An all-solid secondary battery as shown in FIG. 10 was produced.
[電池特性評価]
各実施例及び比較例の全固体二次電池の電池特性を、以下の方法で評価した。
評価結果を、表1に示す。
表1において「正極側のバインダー層の有無」「負極側のバインダー層の有無」の欄は、バインダー層を設けた場合には「第1」と、第2のバインダー層を設けた場合には「第2」と記載し、いずれも設けていない場合には「無」と記載した。
[Battery characteristics evaluation]
The battery characteristics of the all solid state secondary batteries of each Example and Comparative Example were evaluated by the following methods.
The evaluation results are shown in Table 1.
In Table 1, the columns of “Presence / absence of positive-side binder layer” and “Presence / absence of negative-electrode-side binder layer” indicate “first” when a binder layer is provided and “second” when a second binder layer is provided. “Second” is described, and “None” is described when none is provided.
(実施例1〜6、比較例1全固体二次電池の評価方法)
各実施例および比較例の全固体二次電池を5個ずつ準備し、評価を行った。
各実施例および比較例の全固体二次電池を0.02Cの定電流によって電圧が2.7Vとなるまで充電した後、0.02Cの定電流にて電圧1.5Vまで放電した。なお、各実施例の放電容量は、5個の全固体二次電池で得られた放電容量の平均値を採用した。
(Examples 1 to 6, Comparative Example 1 Evaluation Method of All Solid Secondary Battery)
Five all solid state secondary batteries of each example and comparative example were prepared and evaluated.
The all solid state secondary batteries of the examples and comparative examples were charged with a constant current of 0.02 C until the voltage reached 2.7 V, and then discharged with a constant current of 0.02 C to a voltage of 1.5 V. In addition, the average value of the discharge capacity obtained by five all solid state secondary batteries was employ | adopted for the discharge capacity of each Example.
[短絡評価]
各実施例及び比較例に係る全固体二次電池の短絡試験を行い、100MΩ以下の抵抗値を示した電池が1個以上存在した場合、短絡有と判定した。また、全ての電池が100MΩ以上の抵抗値を示した場合、短絡無と判定した。
バインダー層の有無、導電性材料、バインダー層の有無、バインダー層もしくは導電性材料、バインダー含有層に使用したバインダーの分解温度、並びに上記の電池特性評価結果、短絡評価結果を表1に示した。短絡が無く、高い放電容量を示した電池ほど、優れた全固体二次電池であることを意味する。
[Short-circuit evaluation]
A short circuit test was performed on the all-solid-state secondary battery according to each of the examples and the comparative example. Moreover, when all the batteries showed a resistance value of 100 MΩ or more, it was determined that there was no short circuit.
Table 1 shows the presence / absence of the binder layer, the conductive material, the presence / absence of the binder layer, the decomposition temperature of the binder used in the binder layer or the conductive material and the binder-containing layer, the battery characteristics evaluation results, and the short-circuit evaluation results. A battery having no short circuit and having a high discharge capacity means that it is an excellent all-solid secondary battery.
尚、実施例1のように両極ニッケル箔集電体にバインダー層を設けた場合にはバインダー層の有無欄のみに有を記載し、実施例2のように両極ニッケル箔集電体に導電性材料、バインダー含有層を設けた場合には導電性材料、バインダー含有層の有無欄のみに有を記載した。また、一方のニッケル箔集電体にはバインダー層、もう一方のニッケル箔集電体には導電性材料、バインダー含有層を設けた場合には、バインダー層の有無欄と導電性材料、バインダー含有層の有無欄の両方に、有を記載した。バインダー分解温度は、バインダー質量が80%減少する温度を規定した。 When a binder layer is provided on the bipolar nickel foil current collector as in Example 1, “Yes” is described only in the presence / absence column of the binder layer, and the bipolar nickel foil current collector is electrically conductive as in Example 2. When the material and the binder-containing layer are provided, “Yes” is described only in the presence / absence column of the conductive material and the binder-containing layer. In addition, when one nickel foil current collector is provided with a binder layer, and the other nickel foil current collector is provided with a conductive material and a binder-containing layer, the presence / absence column of the binder layer and the conductive material and the binder are included. “Yes” is described in both of the layers. The binder decomposition temperature defined the temperature at which the binder mass was reduced by 80%.
表1に示すように、まず比較例1で観察された全固体二次電池の短絡が、本発明に基づく実施例1〜12では観察されなかった。これは、実施例1、4、7、10では、脱脂工程の比較的低温状態において、ニッケル箔集電体表面のバインダー層がまず分解・消滅してニッケル箔集電体と積層体グリーンシート界面に凹凸部分の空隙が形成され、その後の比較的高温状態において積層体グリーンシート内のバインダー分解成分がその空隙を経由して外部に排出されたことで短絡が抑制されたと推測される。
また、実施例2、5、8、11では、脱脂工程の比較的低温状態において、ニッケル箔集電体表面の導電性材料、バインダー含有層のバインダーがまず分解・消滅して、空隙を有する導電性材料層に変化し、その後の比較的高温状態において積層体グリーンシート内のバインダー分解成分が導電性材料層内の空隙を経由して外部に排出されたことで短絡が抑制されたと推測される。更に、実施例3、6、9、12は、上述の組み合わせにより短絡が抑制されたと推測される。
As shown in Table 1, the short circuit of the all-solid-state secondary battery first observed in Comparative Example 1 was not observed in Examples 1 to 12 based on the present invention. In Examples 1, 4, 7, and 10, the binder layer on the surface of the nickel foil current collector first decomposes and disappears in the relatively low temperature state of the degreasing process, and the nickel foil current collector and the laminate green sheet interface. It is presumed that a short circuit is suppressed by forming a void in the concave and convex portion and then discharging the binder decomposition component in the laminated green sheet to the outside through the void in a relatively high temperature state thereafter.
In Examples 2, 5, 8, and 11, in a relatively low temperature state of the degreasing process, the conductive material on the surface of the nickel foil current collector and the binder in the binder-containing layer are first decomposed and disappeared, and the conductive material having voids. It is presumed that the short circuit was suppressed because the binder decomposition component in the laminate green sheet was discharged to the outside through the voids in the conductive material layer at a relatively high temperature after that. . Furthermore, in Examples 3, 6, 9, and 12, it is presumed that short-circuiting was suppressed by the above-described combination.
尚、電池特性評価においても、実施例1〜12に示す全固体二次電池は短絡が防止されたことにより、短絡した比較例1に示す全固体二次電池よりも高い放電容量を示した。
以上のとおり、表面凹凸形状を有するニッケル箔集電体にバインダー層、もしくは導電性材料、バインダー含有層を設け、正極層グリーンシート、固体電解質層グリーンシート、負極層グリーンシートを積層した構成からなる、ニッケル箔集電体付き積層体グリーンシートを用いて作製した全固体二次電池は、短絡が防止されて、高い電池特性を示すことが判った。
In addition, also in the battery characteristic evaluation, the all solid state secondary batteries shown in Examples 1 to 12 exhibited a higher discharge capacity than the all solid state secondary battery shown in the shorted comparative example 1 because the short circuit was prevented.
As described above, a nickel foil current collector having an uneven surface is provided with a binder layer, or a conductive material, and a binder-containing layer, and a positive electrode layer green sheet, a solid electrolyte layer green sheet, and a negative electrode layer green sheet are laminated. The all-solid-state secondary battery produced using the laminate green sheet with the nickel foil current collector was found to be short-circuited and exhibit high battery characteristics.
本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。 The scope of the present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but also includes all embodiments that provide equivalent effects to those intended by the present invention. Further, the scope of the invention is not limited to the combinations of features of the invention defined by the claims, but can be defined by any desired combination of specific features among all the disclosed features.
11 負極層グリーンシート
12 固体電解質層グリーンシート
13 正極層グリーンシート
14a、14b 金属箔集電体
15a バインダー層
16a、16b 第2のバインダー層
17a、17b 金属箔集電体
31 負極層
32 固体電解質層
33 正極層
20 凹凸形状
11 Negative electrode layer
Claims (7)
上記金属箔集電体の一方の面は凹凸形状を有し、その凹凸形状を形成した面にバインダー層が形成されていることを特徴とする積層体グリーンシート。 On one surface of the metal foil current collector, a first electrode layer green sheet, a solid electrolyte layer green sheet, a positive electrode layer green sheet, and a negative electrode layer green made of one of a positive electrode layer green sheet and a negative electrode layer green sheet A second electrode layer green sheet comprising the other of the sheets is laminated in this order,
One surface of the said metal foil collector has uneven | corrugated shape, The binder layer is formed in the surface in which the uneven | corrugated shape was formed, The laminated body green sheet characterized by the above-mentioned.
上記第2の金属箔集電体の上記第2の電極層グリーンシート側の面は凹凸形状を有し、その凹凸形状を形成した面にバインダー層が形成されていることを特徴とする請求項1に記載した積層体グリーンシート。 A second metal foil current collector is laminated on the second electrode layer green sheet;
The surface of the second metal foil current collector on the second electrode layer green sheet side has an uneven shape, and a binder layer is formed on the surface on which the uneven shape is formed. The laminate green sheet described in 1.
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