JP2019140024A - Method for laminating solid electrolyte laminate on transfer target - Google Patents

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Abstract

To provide a method for laminating a solid electrolyte laminate on a transfer target, which can suppress the decrease in production yield while increasing the strength of a solid electrolyte layer.SOLUTION: A method for laminating a solid electrolyte laminate on a transfer target comprises the steps of: (a) forming a solid electrolyte laminate on a base to be peeled, the laminate having a first solid electrolyte layer containing a first solid electrolyte and a first binder, and a second solid electrolyte layer containing a second solid electrolyte and a second binder in this order; and (b) transferring the solid electrolyte laminate from the base to be peeled to the transfer target containing a third binder. A proportion of a volume of the first binder to a volume of solid contents in the first solid electrolyte layer is smaller than a proportion of a volume of the second binder to a volume of solid contents in the second solid electrolyte layer, and it is smaller than a proportion of a volume of the third binder to a volume of solid contents in the transfer target.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、被転写物上に固体電解質積層体を積層する方法に関する。   The present disclosure relates to a method of laminating a solid electrolyte laminate on a transfer object.

近年、電解液を固体電解質に置換した全固体電池が注目されている。また、固体電解質層にバインダーが添加されているものが多く報告されている。   In recent years, all-solid-state batteries in which the electrolytic solution is replaced with a solid electrolyte have attracted attention. Many reports have been made in which a binder is added to the solid electrolyte layer.

例えば、特許文献1では、捲回方向におけるバインダー濃度が異なる固体電解質層を備える捲回型全固体電池が開示されている。また、特許文献2では、セラミック固体電解質を中心にその両面にゲル高分子電解質を含む多層構造である電解質が開示されており、当該セラミック固体電解質にバインダー(セラミック固体電解質100重量部当たり0.1〜50重量部)が含まれている。   For example, Patent Document 1 discloses a wound all-solid battery including solid electrolyte layers having different binder concentrations in the winding direction. Patent Document 2 discloses an electrolyte having a multilayer structure including a gel polymer electrolyte on both sides of a ceramic solid electrolyte, and a binder (0.1 per 100 parts by weight of ceramic solid electrolyte) is disclosed in the ceramic solid electrolyte. ~ 50 parts by weight).

また、全固体電池用の固体電解質層は、その中に含まれているバインダーの割合(例えば、体積の割合等)に依存し、バインダーの割合が多ければ多いほど、固体電解質層の強度が向上することが知られている。   In addition, the solid electrolyte layer for an all-solid-state battery depends on the proportion of the binder contained therein (for example, the proportion of volume, etc.), and the greater the proportion of the binder, the higher the strength of the solid electrolyte layer. It is known to do.

特開2015−103433号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-103433 特開2013−214494号公報JP2013-214494A

しかしながら、剥離基材上に固体電解質層用スラリーを塗布して、固体電解質層を形成し、そしてこの固体電解質層を活物質層等の被転写物に転写させる場合、固体電解質層におけるバインダーの体積の割合が高いと、剥離基材から固体電解質層を上手く転写できず、よって、全固体電池の製造歩留りが低くなる場合がある。   However, when the solid electrolyte layer slurry is applied onto the release substrate to form a solid electrolyte layer, and this solid electrolyte layer is transferred to an object to be transferred such as an active material layer, the volume of the binder in the solid electrolyte layer If the ratio is high, the solid electrolyte layer cannot be successfully transferred from the release substrate, and thus the production yield of the all-solid battery may be lowered.

そこで、本開示は、上記事情を鑑みてなされたものであり、被転写物上に固体電解質積層体を積層する方法であって、固体電解質層積層体の強度を向上させながら、製造歩留りの低下を抑制できる方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and is a method of laminating a solid electrolyte laminate on a transfer object, and reducing the manufacturing yield while improving the strength of the solid electrolyte layer laminate. It aims at providing the method which can suppress.

また、本開示の固体電解質積層体を積層する方法を用いて、全固体電池の製造方法であって、固体電解質層の強度を向上させながら、製造歩留りの低下を抑制できる方法を提供することも目的とする。   Further, it is also possible to provide a method for producing an all-solid battery by using the method for laminating the solid electrolyte laminate of the present disclosure, and capable of suppressing a decrease in production yield while improving the strength of the solid electrolyte layer. Objective.

本開示の本発明者は、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
(a)剥離基材上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層、並びに第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層を、この順で有する固体電解質積層体を形成すること;並びに
(b)前記固体電解質積層体を、前記剥離基材から、第3のバインダーを含む被転写物に転写すること;
を含み、
前記第1の固体電解質層における固形分の体積に対する前記第1のバインダーの体積の割合が、前記第2の固体電解質層における固形分の体積に対する前記第2のバインダーの体積の割合よりも小さく、かつ前記被転写物における固形分の体積に対する前記第3のバインダーの体積の割合よりも小さい、
被転写物上に固体電解質積層体を積層する方法。
The inventor of the present disclosure has found that the above problems can be solved by the following means.
(A) On the release substrate, the first solid electrolyte layer containing the first solid electrolyte and the first binder, and the second solid electrolyte layer containing the second solid electrolyte and the second binder, Forming a solid electrolyte laminate having in order; and (b) transferring the solid electrolyte laminate from the release substrate to a transfer object including a third binder;
Including
The ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is smaller than the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer, And smaller than the ratio of the volume of the third binder to the volume of the solid content in the transferred object,
A method of laminating a solid electrolyte laminate on a transfer object.

本開示によれば、固体電解質層の強度を向上させながら、製造歩留りの低下を抑制することができる。   According to the present disclosure, it is possible to suppress a decrease in manufacturing yield while improving the strength of the solid electrolyte layer.

図1は、本開示の特徴を模式的に示すイメージ図である。FIG. 1 is an image diagram schematically illustrating features of the present disclosure. 図2は、本開示にかかる工程(a)の一形態を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating one mode of the step (a) according to the present disclosure. 図3は、本開示にかかる工程(b)の一形態を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating one mode of the step (b) according to the present disclosure. 図4は、本開示にかかる工程(c)の一形態を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating one mode of the step (c) according to the present disclosure.

以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。なお、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内で種々変形して実施できる。また、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail. Note that the present disclosure is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present disclosure. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

≪被転写物上に固体電解質積層体を積層する方法≫
(a)剥離基材上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層、並びに第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層を、この順で有する固体電解質積層体を形成すること;並びに
(b)固体電解質積層体を、剥離基材から、第3のバインダーを含む被転写物に転写すること;
を含み、
第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合が、第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合よりも小さく、かつ被転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合よりも小さい。
≪Method of laminating a solid electrolyte laminate on a transfer object≫
(A) On the release substrate, the first solid electrolyte layer containing the first solid electrolyte and the first binder, and the second solid electrolyte layer containing the second solid electrolyte and the second binder, Forming a solid electrolyte laminate having in order; and (b) transferring the solid electrolyte laminate from a release substrate to a transfer object including a third binder;
Including
The ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is smaller than the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer. Is smaller than the ratio of the volume of the third binder to the volume of the solid content.

上述したように、固体電解質層の強度を向上させるために、固体電解質層におけるバインダーの体積の割合を高くする必要がある。しかしながら、固体電解質層におけるバインダーの体積の割合を高くすると、剥離基材から固体電解質層を上手く転写できず、全固体電池の製造歩留りが低下してしまう。これは、バインダーは、結着性があるため、固体電解質層における体積の割合が高いと、固体電解質層が剥離基材に強固に接着してしまうからである。このため、従来の全固体電池の製造方法では、固体電解質層の強度を向上させながら、全固体電池の製造歩留りの低下を抑制することが困難である。   As described above, in order to improve the strength of the solid electrolyte layer, it is necessary to increase the volume ratio of the binder in the solid electrolyte layer. However, when the volume ratio of the binder in the solid electrolyte layer is increased, the solid electrolyte layer cannot be successfully transferred from the release substrate, and the production yield of the all-solid battery is reduced. This is because the binder has binding properties, and therefore, when the volume ratio in the solid electrolyte layer is high, the solid electrolyte layer is firmly bonded to the release substrate. For this reason, in the conventional manufacturing method of an all-solid battery, it is difficult to suppress a decrease in the manufacturing yield of the all-solid battery while improving the strength of the solid electrolyte layer.

これに対して、被転写物上に固体電解質積層体を積層する本開示の方法は、固体電解質層(本開示において、「固体電解質積層体」とも称する)の構造に着目し、少なくとも第1の固体電解質層及び第2の固体電解質層を含む複層構造であるように設計し、かつ剥離基材と直接に接触している固体電解質層(すなわち、第1の固体電解質層)に含まれる第1のバインダーの体積の割合を、第2の固体電解質層に含まれる第2バインダーの体積の割合、及び被転写物に含まれる第3のバインダーの体積の割合の両方よりも小さく制御することに特徴を有する。これによって、剥離基材上に形成されている第1の固体電解質層及び第2の固体電解質層を被転写物に転写する際に、第1の固体電解質層と剥離基材との間でのみ剥離を生じさせることができる。その上、所望する固体電解質層の強度に合わせて、第2の固体電解質層におけるバインダーの体積の割合を自由に設定することできる。   On the other hand, the method of the present disclosure for laminating the solid electrolyte laminate on the transfer object pays attention to the structure of the solid electrolyte layer (also referred to as “solid electrolyte laminate” in the present disclosure), and at least the first Designed to be a multilayer structure including a solid electrolyte layer and a second solid electrolyte layer, and included in the solid electrolyte layer (ie, the first solid electrolyte layer) in direct contact with the release substrate. The volume ratio of one binder is controlled to be smaller than both the volume ratio of the second binder contained in the second solid electrolyte layer and the volume ratio of the third binder contained in the transferred material. Has characteristics. As a result, when the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer formed on the release substrate are transferred to the transfer object, only between the first solid electrolyte layer and the release substrate. Separation can occur. In addition, the volume ratio of the binder in the second solid electrolyte layer can be freely set according to the desired strength of the solid electrolyte layer.

特に、第1の固体電解質層に含まれる第1のバインダーの体積の割合を、被転写物に含まれる第3のバインダーの体積の割合よりも小さく制御することによって、剥離基材を剥離する際に、被転写物が破損すること、及び/又は被転写物がその下の基材から剥離することを防ぐことができる。   In particular, when the release substrate is peeled by controlling the volume ratio of the first binder contained in the first solid electrolyte layer to be smaller than the volume ratio of the third binder contained in the transfer object. In addition, the transfer object can be prevented from being damaged and / or the transfer object from being peeled off from the underlying substrate.

具体的には、図1に示されているように、剥離基材上に形成されている第1の固体電解質層及び第2の固体電解質層を、被転写物に転写する場合に、第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合(X)を、第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合(X)、及び被転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合(X)よりも小さくすることによって、被転写物とその基材との間Bから剥離することを抑制し、第1の固体電解質層と剥離基材との間Aからのみ剥離させることができる。 Specifically, as shown in FIG. 1, when the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer formed on the release substrate are transferred to the transfer target, The ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the solid electrolyte layer (X 1 ), the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer (X 2 ), and By making it smaller than the ratio (X 3 ) of the volume of the third binder to the volume of the solid content in the transfer object, it is possible to suppress peeling from B between the transfer object and the substrate, and the first It can peel only from A between a solid electrolyte layer and a peeling base material.

なお、第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合、第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合、及び被転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合の具体的な値は、用いる剥離基材の種類、用いるバインダーの種類、又は剥離基材とバインダーとの相性等に基づいて、当業者であれば、本開示の範囲内で適宜設定することができる。   Note that the ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer, the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer, and the solid in the transfer object The specific value of the ratio of the volume of the third binder to the volume of the minute is based on the type of release substrate used, the type of binder used, or the compatibility between the release substrate and the binder. These can be set as appropriate within the scope of the present disclosure.

以下では、本開示の方法にかかる各工程について、詳細に説明する。   Below, each process concerning the method of this indication is explained in detail.

〈工程(a)〉
工程(a)では、剥離基材上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層、並びに第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層を、この順で有する固体電解質積層体を形成する。
<Process (a)>
In the step (a), a first solid electrolyte layer containing a first solid electrolyte and a first binder, and a second solid electrolyte layer containing a second solid electrolyte and a second binder on the release substrate. Are formed in this order.

本開示において、第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合は、第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合、及び被転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合より小さければ、特に限定されず、剥離基材の種類、バインダーの種類、及び剥離基材とバインダーの相性等に合わせて、剥離基材が確実に剥離できる範囲で設定することができる。例えば、第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合は、0.1体積%以上であってもよく、また5体積%以下であってもよい。   In the present disclosure, the ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer. If it is smaller than the ratio of the volume of the 3rd binder with respect to the volume of solid content in a thing, it will not specifically limit, According to the compatibility of a peeling base material, the kind of binder, a peeling base material, and a binder, etc., a peeling base material Can be set within a range that can be reliably peeled off. For example, the ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer may be 0.1% by volume or more, or 5% by volume or less.

第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合は、本開示の範囲内であれば、特に限定されず、所望する固体電解質層の強度や機能等に合わせて設定することができる。例えば、この割合は、5体積%以上であってもよく、また70体積%以下であってもよい。   The ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer is not particularly limited as long as it is within the scope of the present disclosure, and is set according to the desired strength, function, etc. of the solid electrolyte layer. can do. For example, this ratio may be 5% by volume or more, or 70% by volume or less.

なお、本開示において、「固体電解質層における固形分」とは、固体電解質層に含まれる成分のうち、溶剤(又は溶媒)及び空気(又は気泡)を除いたものをいう。また、「被転写物における固形分」とは、被転写物に含まれる成分のうち、溶剤(又は溶媒)及び空気(又は気泡)を除いたものをいう。   In the present disclosure, the “solid content in the solid electrolyte layer” means a component in the solid electrolyte layer excluding the solvent (or solvent) and air (or bubbles). Further, the “solid content in the transferred material” refers to a component of the transferred material excluding the solvent (or solvent) and air (or bubbles).

本開示において、第1の固体電解質層の厚さは、特に限定されず、例えば、1μm以上であってもよく、また100μm以下、又は50μm以下であってもよい。なお、本開示で製造される全固体電池のエネルギー密度及びイオン伝導度等を向上させる観点から、第1の固体電解質層の厚さは、薄く設定することが好ましい。   In the present disclosure, the thickness of the first solid electrolyte layer is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more, 100 μm or less, or 50 μm or less. In addition, it is preferable to set the thickness of the first solid electrolyte layer to be thin from the viewpoint of improving the energy density, ionic conductivity, and the like of the all-solid battery manufactured according to the present disclosure.

また、第2の固体電解質層の厚さは、特に限定されず、例えば、1μm以上であってもよく、また100μm以下又は50μm以下であってもよい。なお、本開示で製造される全固体電池のエネルギー密度及びイオン伝導度等を向上させる観点から、第2の固体電解質層の厚さは、薄く設定することが好ましい。また、固体電解質積層体の強度を向上させる観点からは、第2の固体電解質層の厚さは、第1の固体電解質層の厚さよりも厚く設定することが好ましい。   The thickness of the second solid electrolyte layer is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more, 100 μm or less, or 50 μm or less. In addition, it is preferable to set the thickness of the second solid electrolyte layer to be thin from the viewpoint of improving the energy density, ion conductivity, and the like of the all-solid battery manufactured according to the present disclosure. From the viewpoint of improving the strength of the solid electrolyte laminate, the thickness of the second solid electrolyte layer is preferably set to be greater than the thickness of the first solid electrolyte layer.

((固体電解質層用スラリーを用いる固体電解質層の形成))
剥離基材上に、第1の固体電解質層及び第2の固体電解質層を、この順で有する固体電解質積層体を形成する方法は、特に限定されず、例えば、第1の固体電解質層用スラリー及び第2の固体電解質層用スラリーをそれぞれ調製し、塗布し、随意に乾燥及びプレスことによって実施できる。
((Formation of solid electrolyte layer using slurry for solid electrolyte layer))
The method for forming the solid electrolyte laminate having the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer in this order on the release substrate is not particularly limited. For example, the first solid electrolyte layer slurry And a second slurry for the solid electrolyte layer can be prepared, applied, and optionally dried and pressed.

より具体的には、例えば、剥離基材上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層用スラリーを塗布し、その上に、第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層用スラリーを塗布し、随意に乾燥及びプレスことによって、剥離基材上に、第1の固体電解質層及び第2の固体電解質層をこの順で有する固体電解質積層体を形成することができる。   More specifically, for example, a first solid electrolyte layer slurry containing a first solid electrolyte and a first binder is applied onto a release substrate, and then a second solid electrolyte and a second solid electrolyte are applied thereon. The solid electrolyte which has the 1st solid electrolyte layer and the 2nd solid electrolyte layer in this order on the peeling base material by apply | coating the slurry for 2nd solid electrolyte layers containing the binder of this, and optionally drying and pressing A laminate can be formed.

図2は、本開示にかかる工程(a)の一形態を模式的に示す図である。図2に示されているように、剥離基材11上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層用スラリー1aを塗布して、第1の固体電解質層1を形成する。そして、第1の固体電解質層1の上に、第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層用スラリー2aを塗布して、第2の固体電解質層2を形成する。このように、剥離基材11上に、第1の固体電解質層1及び第2の固体電解質層2をこの順で有する固体電解質積層体3を形成することができる。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating one mode of the step (a) according to the present disclosure. As shown in FIG. 2, a first solid electrolyte layer slurry 1 a containing a first solid electrolyte and a first binder is applied on a release substrate 11, and the first solid electrolyte layer 1 is applied. Form. Then, on the first solid electrolyte layer 1, the second solid electrolyte layer slurry 2 a containing the second solid electrolyte and the second binder is applied to form the second solid electrolyte layer 2. Thus, the solid electrolyte laminate 3 having the first solid electrolyte layer 1 and the second solid electrolyte layer 2 in this order can be formed on the peeling substrate 11.

(固体電解質層用スラリーの調製)
第1の固体電解質層用スラリーは、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含むように調製し、第2の固体電解質層用スラリーは、第2の固体電解質及び第2のバインダーを含むように調製することができる。第1の固体電解質と第2の固体電解質とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。また、第1のバインダーと第2のバインダーと後述する第3のバインダーとは同じであってもよく、異なっていてもよい。固体電解質及びバインダーの具体例は後述する。
(Preparation of slurry for solid electrolyte layer)
The first solid electrolyte layer slurry is prepared to include the first solid electrolyte and the first binder, and the second solid electrolyte layer slurry includes the second solid electrolyte and the second binder. Can be prepared. The first solid electrolyte and the second solid electrolyte may be the same or different. Moreover, the 1st binder, the 2nd binder, and the 3rd binder mentioned later may be the same, and may differ. Specific examples of the solid electrolyte and the binder will be described later.

なお、本開示において、第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合は、第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合よりも小さく、かつ被転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合よりも小さくする必要がある。このため、第1の固体電解質層用スラリーにおける固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合は、第2の固体電解質層用スラリーにおける固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合よりも小さく、かつ被転写物用スラリーにおける固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合よりも小さく調製することができる。   In the present disclosure, the ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is higher than the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer. It is necessary to make it smaller and smaller than the ratio of the volume of the third binder to the volume of the solid content in the transfer object. For this reason, the ratio of the volume of the 1st binder with respect to the volume of solid content in the slurry for 1st solid electrolyte layers is from the ratio of the volume of 2nd binder with respect to the volume of solid contents in the slurry for 2nd solid electrolyte layers. And smaller than the ratio of the volume of the third binder to the volume of the solid content in the slurry for transferred material.

本開示において、第1及び第2の固体電解質層用スラリーを調製する際に、溶剤(又は溶媒)を用いることができる。なお、溶剤の具体例は後述する。   In the present disclosure, a solvent (or solvent) can be used when preparing the first and second solid electrolyte layer slurries. Specific examples of the solvent will be described later.

(スラリーの塗布)
各スラリーの塗布は、特に限定されず、公知の方法又は手段によって実施することができる。例えば、ブレードコーター、グラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ロールナイフコーター、ワイヤーバーコーター、スロットダイコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター、若しくは押出しコーター等、又はこれらの組み合わせ等の公知の塗布方法を採用することができる。
(Slurry application)
The application of each slurry is not particularly limited, and can be performed by a known method or means. For example, a known coating method such as a blade coater, a gravure coater, a dip coater, a reverse coater, a roll knife coater, a wire bar coater, a slot die coater, an air knife coater, a curtain coater, an extrusion coater, or a combination thereof is adopted. can do.

(乾燥)
上述した各スラリーを塗布した後に、乾燥する工程を行うことができる。例えば、剥離基材上に、第1の固体電解質層用スラリーを塗布して、第1の固体電解質層用スラリー層を形成し、そしてこの第1の固体電解質層用スラリー層を乾燥することによって、第1の固体電解質層を形成する。この第1の固体電解質層の上に、第2の固体電解質層用スラリーを塗布して、第2の固体電解質層用スラリー層を形成し、そしてこの第2の固体電解質層用スラリー層を乾燥することによって、第2の固体電解質層を形成することができる。又は、上述した第1の固体電解質層用スラリー層を形成した後に、その上に第2の固体電解質層用スラリー層を形成してから、第1及び第2の固体電解質層用スラリー層を同時に乾燥することによって、第1の固体電解質層及び第2の固体電解質層をこの順で有する固体電解質積層体を形成することができる。
(Dry)
After apply | coating each slurry mentioned above, the process of drying can be performed. For example, by applying a first solid electrolyte layer slurry on a release substrate to form a first solid electrolyte layer slurry layer, and drying the first solid electrolyte layer slurry layer A first solid electrolyte layer is formed. The second solid electrolyte layer slurry is applied on the first solid electrolyte layer to form a second solid electrolyte layer slurry layer, and the second solid electrolyte layer slurry layer is dried. By doing so, the second solid electrolyte layer can be formed. Or after forming the slurry layer for 1st solid electrolyte layers mentioned above, after forming the slurry layer for 2nd solid electrolyte layers on it, the slurry layer for 1st and 2nd solid electrolyte layers is formed simultaneously. By drying, a solid electrolyte laminate having the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer in this order can be formed.

乾燥は、特に限定されず、例えば、自然乾燥、熱風、低湿風、真空、赤外線、遠赤外線及び/又は電子線等の公知の方法又は手段によって実施することができる。   The drying is not particularly limited, and can be performed by a known method or means such as natural drying, hot air, low-humidity air, vacuum, infrared, far-infrared, and / or electron beam.

(プレス)
上述した各スラリーを塗布した後に、プレス(圧着)を含むことができる。また、プレスは、上述した各スラリーを塗布し、そして乾燥を行った後に行うことが好ましい。プレスすることによって、第1の固体電解質層と剥離基材との間の密着性、及び第1の固体電解質層と第2の固体電解質層との間の密着性を高めることが容易になる。
(press)
After applying each of the above-described slurries, pressing (crimping) can be included. Moreover, it is preferable to perform a press after apply | coating each slurry mentioned above and drying. By pressing, it becomes easy to improve the adhesiveness between the first solid electrolyte layer and the release substrate and the adhesiveness between the first solid electrolyte layer and the second solid electrolyte layer.

プレスは、特に限定されず、例えば市販の加圧成型装置を用いて行うことができ、一軸プレス、冷間静水等方圧プレス(CIP)、温水等方圧プレス(WIP)、ロールプレス、又はホットプレス等の公知の方法又は手段によって実施することができる。プレスするための圧力は、特に限定されず、例えば一軸プレス、等方圧プレスの場合は以上であってもよく、また1000MPa以下、又は400MPa以下であってもよい。また、プレスの保持時間は、特に限定されず、例えば、1秒以上であってもよく、また10分以下であってもよい。また、例えばロールプレスの場合は、1kN/cm以上、又は10kN/cm以上であってもよく、また1000kN/cm以下、又は100kN/cm以下であってもよい。   The press is not particularly limited, and can be performed using, for example, a commercially available pressure molding apparatus, such as a uniaxial press, a cold isostatic press (CIP), a hot isostatic press (WIP), a roll press, or It can implement by well-known methods or means, such as a hot press. The pressure for pressing is not particularly limited. For example, in the case of a uniaxial press or an isotropic pressure press, the pressure may be the above, or may be 1000 MPa or less, or 400 MPa or less. Moreover, the holding time of a press is not specifically limited, For example, 1 second or more may be sufficient and 10 minutes or less may be sufficient. For example, in the case of a roll press, it may be 1 kN / cm or more, or 10 kN / cm or more, or 1000 kN / cm or less, or 100 kN / cm or less.

〈工程(b)〉
工程(b)では、固体電解質積層体を、剥離基材から、第3のバインダーを含む被転写物に転写する。
<Process (b)>
In the step (b), the solid electrolyte laminate is transferred from the release substrate to a transfer object including a third binder.

より具体的には、工程(b)では、工程(a)で形成された剥離基材付きの固体電解質積層体の第2の固体電解質層側の面と、被転写物の面とを、合わせて密着させた後に、剥離基材を剥離させることによって、固体電解質積層体を被転写物に転写することができる。   More specifically, in step (b), the surface on the second solid electrolyte layer side of the solid electrolyte laminate with the release substrate formed in step (a) is aligned with the surface of the transfer object. Then, the solid electrolyte laminate can be transferred to the transfer object by peeling off the peeling substrate.

また、工程(b)は、固体電解質積層体と被転写物とをより密着させるために、プレスを含むことが好ましい。プレスするための方法又は手段、圧力、及び保持時間は、固体電解質積層体が確実に転写できる範囲内であれば特に限定されず、例えば上述したプレスの条件を適宜採用できる。   Moreover, it is preferable that a process (b) contains a press, in order to make a solid electrolyte laminated body and a to-be-transferred material adhere more. The method or means for pressing, the pressure, and the holding time are not particularly limited as long as the solid electrolyte laminate can be reliably transferred. For example, the press conditions described above can be appropriately employed.

本開示において、被転写物は、第3のバインダーを含み、固体電解質積層体がその上に転写できるものであればよい。例えば、全固体電池を製造する場合、被転写物は、正極活物質層又は負極活物質層であってもよい。   In the present disclosure, the material to be transferred only needs to include the third binder and the solid electrolyte laminate can be transferred thereon. For example, when an all-solid battery is manufactured, the transferred object may be a positive electrode active material layer or a negative electrode active material layer.

また、被転写物の、固体電解質積層体が転写する側とは反対側の面に、基材が積層されていてもよい。すなわち、剥離基材付きの固体電解質積層体を、基材付きの被転写物の被転写物側の面に転写することができる。この場合、上述したように、第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合が、被転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合よりも小さくすれば、剥離基材を剥離する際に、被転写物とその基材との間からの剥離を抑制することができる。なお、転写物における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合は、本開示の範囲内であれば、特に限定されず、用途・目的に応じて適宜設定できる。   Moreover, the base material may be laminated | stacked on the surface on the opposite side to the side to which a solid electrolyte laminated body transcribe | transfers of to-be-transferred objects. That is, the solid electrolyte laminate with a release substrate can be transferred to the surface of the transfer object with the substrate on the transfer object side. In this case, as described above, the ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is smaller than the ratio of the volume of the third binder to the volume of the solid content in the transfer object. If it peels, when peeling a peeling base material, peeling from between a to-be-transferred object and the base material can be suppressed. In addition, the ratio of the volume of the 3rd binder with respect to the volume of solid content in a transcription | transfer material will not be specifically limited if it is in the range of this indication, It can set suitably according to a use and the objective.

被転写物の基材は、特に限定されない。例えば、全固体電池を製造する場合、被転写物が正極活物質層であれば、その基材は正極集電体層であることができ、また被転写物が負極活物質層であれば、その基材は負極集電体層であることができる。   The substrate of the material to be transferred is not particularly limited. For example, when producing an all-solid battery, if the transfer object is a positive electrode active material layer, the substrate can be a positive electrode current collector layer, and if the transfer object is a negative electrode active material layer, The substrate can be a negative electrode current collector layer.

例えば、図3は、本開示にかかる工程(b)の一形態を模式的に示す図である。図3に示されているように、剥離基材11付きの固体電解質積層体3の第2の固体電解質層2の側の面と、予め用意してある第1の集電体層5(被転写物の基材として)及び第1の活物質層4(被転写物)の積層体6の第1の活物質層4の側の面と、を合わせて、密着させてから、剥離基材11を剥離することによって、固体電解質積層体3を第1の集電体層4及び第1の活物質層5の積層体6の第1の活物質層4の側に転写する。このように、第1の活物質層4(被転写物)上に固体電解質層積層体3を積層することができる。   For example, FIG. 3 is a diagram schematically illustrating one form of the step (b) according to the present disclosure. As shown in FIG. 3, the surface on the second solid electrolyte layer 2 side of the solid electrolyte laminate 3 with the peeling substrate 11 and the first current collector layer 5 (covered) prepared in advance. As the base material of the transfer material) and the surface of the first active material layer 4 (transfer object) on the first active material layer 4 side of the laminate 6, the release base material is brought into close contact with each other. The solid electrolyte laminate 3 is transferred to the first active material layer 4 side of the laminate 6 of the first current collector layer 4 and the first active material layer 5 by peeling 11. In this way, the solid electrolyte layer laminate 3 can be laminated on the first active material layer 4 (transfer object).

上述した本開示の方法を応用して、全固体電池を製造することができる。以下、全固体電池の製造方法について説明する。   By applying the method of the present disclosure described above, an all-solid battery can be manufactured. Hereinafter, a method for manufacturing an all-solid battery will be described.

≪全固体電池の製造方法≫
本開示の全固体電池の製造方法は、
(a)剥離基材上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層、並びに第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層を、この順で有する固体電解質積層体を形成すること;
(b)固体電解質積層体を、剥離基材から、第1の集電体層及び第3のバインダーを含む第1の活物質層の積層体の第1の活物質層に転写すること;並びに
(c)固体電解質積層体上に、第2の活物質層及び第2の集電体層をこの順で積層すること;
を含み、
第1の固体電解質層における固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合が、第2の固体電解質層における固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合よりも小さく、かつ第1の活物質層における固形分の体積に対する第3のバインダーの体積の割合よりも小さい。
≪All-solid battery manufacturing method≫
The manufacturing method of the all-solid-state battery of the present disclosure includes:
(A) On the release substrate, the first solid electrolyte layer containing the first solid electrolyte and the first binder, and the second solid electrolyte layer containing the second solid electrolyte and the second binder, Forming a solid electrolyte laminate having in order;
(B) transferring the solid electrolyte laminate from the release substrate to the first active material layer of the first active material layer laminate comprising the first current collector layer and the third binder; and (C) laminating the second active material layer and the second current collector layer in this order on the solid electrolyte laminate;
Including
The ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is smaller than the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer, and the first It is smaller than the ratio of the volume of the 3rd binder with respect to the volume of solid content in an active material layer.

本開示の製造方法によれば、固体電解質層の強度を向上させながら、全固体電池の製造歩留りの低下を抑制することができる。   According to the manufacturing method of the present disclosure, it is possible to suppress a decrease in manufacturing yield of the all-solid battery while improving the strength of the solid electrolyte layer.

本開示の全固体電池の製造方法にかかる工程(a)及び(b)は、上述した被転写物上に固体電解質積層体を積層する本開示の方法にかかる工程(a)及び(b)を参照できるため、ここでは説明を省略する。   Steps (a) and (b) according to the method for producing an all-solid-state battery of the present disclosure include steps (a) and (b) according to the method of the present disclosure for laminating a solid electrolyte laminate on the transfer target described above. The description is omitted here because it can be referred to.

〈工程(c)〉
工程(c)では、固体電解質積層体上に、第2の活物質層及び第2の集電体層をこの順で積層する。
<Process (c)>
In the step (c), the second active material layer and the second current collector layer are laminated in this order on the solid electrolyte laminate.

より具体的には、工程(c)では、上述した工程(b)を経て、剥離基材が剥離された固体電解質積層体の第1の固体電解質層側の面に、第2の活物質層及び第2の集電体層をこの順で積層することによって、全固体電池を製造することができる。   More specifically, in the step (c), the second active material layer is formed on the first solid electrolyte layer side surface of the solid electrolyte laminate from which the release substrate has been peeled after the step (b) described above. And an all-solid-state battery can be manufactured by laminating | stacking a 2nd electrical power collector layer in this order.

この「第2の活物質層及び第2の集電体層をこの順で積層すること」とは、(i)第2の活物質層、及び第2の集電体層を順に一層ずつ、固体電解質積層体の上に積層してもよく、又は(ii)予め第2の活物質層及び第2の集電体層の積層体を公知の方法に基づき用意して、第2の活物質層の側から当該積層体を固体電解質積層体の上に積層してもよい。   This “stacking the second active material layer and the second current collector layer in this order” means (i) the second active material layer and the second current collector layer one by one in order, The second active material may be laminated on the solid electrolyte laminate, or (ii) a second active material layer and a second current collector layer laminate prepared in advance by a known method. You may laminate | stack the said laminated body on a solid electrolyte laminated body from the layer side.

また、工程(c)は、固体電解質積層体上に、第2の活物質層及び第2の集電体層をこの順で積層した後に、プレスを含むことが好ましい。プレスすることによって、単位全固体電池の各層の間の密着性を高めることが容易になる。なお、プレスする際の方法及び条件については、特に限定されず、公知の方法及び条件を適宜採用することができ、また、上述した工程(a)の説明にかかる方法及び条件も適宜採用できる。   Moreover, it is preferable that a process (c) includes a press after laminating | stacking a 2nd active material layer and a 2nd electrical power collector layer in this order on a solid electrolyte laminated body. By pressing, it becomes easy to improve the adhesiveness between the layers of the unit all solid state battery. In addition, it does not specifically limit about the method and conditions at the time of pressing, A well-known method and conditions can be employ | adopted suitably, and the method and conditions concerning description of the process (a) mentioned above can also be employ | adopted suitably.

図4は、本開示にかかる工程(c)の一形態を模式的に示す図である。図4に示されているように、剥離基材11が剥離された第1の固体電解質層1の側の面の上に、第2の活物質層7及び第2の集電体層8の積層体9を第2の活物質層の側から積層して、その後プレスすることによって、第1の集電体層5、第1の活物質層4、固体電解質層積層体3(第2の固体電解質層2、及び第1の固体電解質層1)、第2の活物質層7、及び第2の集電体層8を、この順で積層してなる全固体電池10を製造することができる。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating one mode of the step (c) according to the present disclosure. As shown in FIG. 4, the second active material layer 7 and the second current collector layer 8 are formed on the surface of the first solid electrolyte layer 1 side from which the release substrate 11 has been peeled. The laminated body 9 is laminated from the side of the second active material layer, and then pressed, whereby the first current collector layer 5, the first active material layer 4, the solid electrolyte layer laminated body 3 (second electrolyte layer 2) Producing an all-solid battery 10 in which the solid electrolyte layer 2, the first solid electrolyte layer 1), the second active material layer 7, and the second current collector layer 8 are laminated in this order. it can.

なお、本開示において、「第1の集電体層」と「第2の集電体層」、及び「第1の活物質層」と「第2の活物質層」については、以下のように解釈する。すなわち、第1の集電体層及び第1の活物質層が、それぞれ正極集電体層及び正極活物質層である場合には、第2の集電体層及び第2の活物質層は、それぞれ負極集電体層及び負極活物質層である。また、第1の集電体層及び第1の活物質層が、それぞれ負極集電体層及び負極活物質層である場合には、第2の集電体層及び第2の活物質層が、それぞれ正極集電体層及び正極活物質層である。   In the present disclosure, the “first current collector layer” and the “second current collector layer”, and the “first active material layer” and the “second active material layer” are as follows. To interpret. That is, when the first current collector layer and the first active material layer are the positive electrode current collector layer and the positive electrode active material layer, respectively, the second current collector layer and the second active material layer are And negative electrode current collector layer and negative electrode active material layer, respectively. When the first current collector layer and the first active material layer are a negative electrode current collector layer and a negative electrode active material layer, respectively, the second current collector layer and the second active material layer are Respectively, a positive electrode current collector layer and a positive electrode active material layer.

≪本開示の方法にかかる各部材の構成材料≫
以下では、本開示の方法にかかる各工程に用いられる部材の構成材料の例について、詳細に説明する。なお、本開示を容易に理解するために、全固体リチウム電池を製造する際の材料を例として、説明するが、本開示の方法は、例えば、全固体ナトリウム電池、全固体マグネシウム電池及び全固体カルシウム電池等の全固体電池を製造する場合にも、幅広く適用できる。
≪Constituent material of each member according to the method of the present disclosure≫
Below, the example of the constituent material of the member used for each process concerning the method of this indication is explained in detail. Note that, in order to easily understand the present disclosure, a material for producing an all-solid-state lithium battery will be described as an example. However, the method of the present disclosure includes, for example, an all-solid sodium battery, an all-solid magnesium battery, and an all-solid-state battery. The present invention can be widely applied to the production of all-solid batteries such as calcium batteries.

〈剥離基材〉
本開示において、剥離基材は、固体電解質層を形成する際には、固体電解質層用スラリーを支持し、かつ固体電解質層を転写する際には、固体電解質層から剥離するものである。剥離基材として用いられる材料は、特に限定されず、例えば樹脂フィルム又は金属シートが挙げられる。
<Peeling substrate>
In the present disclosure, the release substrate supports the slurry for the solid electrolyte layer when the solid electrolyte layer is formed, and peels from the solid electrolyte layer when the solid electrolyte layer is transferred. The material used as a peeling base material is not specifically limited, For example, a resin film or a metal sheet is mentioned.

(樹脂フィルム)
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート(PC)、フッ素樹脂等の樹脂フィルム等が挙げられるが、これらに限定されない。
(Resin film)
Examples of the resin film include polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), syndiotactic polystyrene (SPS), poly Examples include resin films such as methyl methacrylate (PMMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), cycloolefin polymer (COP), polyamide (PA), polyimide (PI), polycarbonate (PC), and fluororesin. However, it is not limited to these.

(金属シート)
金属シートとしては、例えばアルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス鋼(SUS)、チタン等の金属シートが挙げられるが、これらに限定されない。
(Metal sheet)
Examples of the metal sheet include, but are not limited to, metal sheets such as aluminum, nickel, copper, stainless steel (SUS), and titanium.

〈固体電解質〉
固体電解質として、特に限定されず、全固体電池の固体電解質として利用可能な材料を用いることができる。例えば、公知の硫化物固体電解質又は公知の酸化物固体電解質を用いることができる。また、固体電解質は、ガラスであっても、結晶化ガラス(ガラスセラミック)であってもよい。
<Solid electrolyte>
The solid electrolyte is not particularly limited, and a material that can be used as a solid electrolyte of an all-solid battery can be used. For example, a known sulfide solid electrolyte or a known oxide solid electrolyte can be used. The solid electrolyte may be glass or crystallized glass (glass ceramic).

(硫化物固体電解質)
硫化物固体電解質の例として、例えば、LiS−P系(Li11、LiPS、Li等)、LiS−SiS、LiI−LiS−SiS、LiI−LiS−P、LiI−LiBr−LiS−P、LiS−P−GeS(Li13GeP16、Li10GeP12等)、LiI−LiS−P、LiI−LiPO−P、及びLi7−xPS6−xCl等;並びにこれらの組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。
(Sulfide solid electrolyte)
Examples of the sulfide solid electrolyte include, for example, Li 2 S—P 2 S 5 system (Li 7 P 3 S 11 , Li 3 PS 4 , Li 8 P 2 S 9, etc.), Li 2 S—SiS 2 , LiI— Li 2 S-SiS 2, LiI -Li 2 S-P 2 S 5, LiI-LiBr-Li 2 S-P 2 S 5, Li 2 S-P 2 S 5 -GeS 2 (Li 13 GeP 3 S 16, Li 10 GeP 2 S 12, etc.), LiI-Li 2 S- P 2 O 5, LiI-Li 3 PO 4 -P 2 S 5, and Li 7-x PS 6-x Cl x , and the like; and combinations thereof It can mention, but it is not limited to these.

(酸化物固体電解質)
酸化物固体電解質の例として、LiLaZr12、Li7-xLaZr1-xNb12、Li7-3xLaZrAl12、Li3xLa2/3−xTiO、Li1+xAlTi2-x(PO、Li1+xAlGe2-x(PO、LiPO、Li3+xPO4-x(LiPON)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、及びこれらの共重合体等が挙げられるが、これらに限定されない。
(Oxide solid electrolyte)
Examples of oxide solid electrolytes include Li 7 La 3 Zr 2 O 12, Li 7-x La 3 Zr 1-x Nb x O 12, Li 7-3x La 3 Zr 2 Al x O 12 , Li 3x La 2 / 3-x TiO 3 , Li 1 + x Al x Ti 2 -x (PO 4 ) 3 , Li 1 + x Al x Ge 2 -x (PO 4 ) 3 , Li 3 PO 4 , Li 3 + x PO 4−x N x (LiPON) , Polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), and copolymers thereof, but are not limited thereto.

〈バインダー〉
バインダーの例として、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のゴム系バインダー等が挙げられるが、これらに限定されない。
<binder>
Examples of the binder include, but are not limited to, rubber-based binders such as polyvinylidene fluoride (PVdF), carboxymethyl cellulose (CMC), butadiene rubber (BR), and styrene butadiene rubber (SBR).

〈集電体層〉
集電体層は、活物質層の、固体電解質層が積層される活物質層の面と反対側の面上に積層される。活物質層が正極活物質層である場合には、そこに積層される集電体層は、正極集電体層であり、活物質層が負極活物質層である場合には、そこに積層される集電体層は、負極集電体層である。また、全固体電池積層体がバイポーラ型である場合、正極/負極集電体層を用いることができる。ここで、「正極/負極集電体層」とは、いずれの電極(正極又は負極)としても役割を果たせるものを意味し、すなわち、バイポーラ型の全固体電池積層体の場合に、正極活物質層と負極活物質層とが共有できる集電体層を意味する。
<Current collector layer>
The current collector layer is laminated on the surface of the active material layer opposite to the surface of the active material layer on which the solid electrolyte layer is laminated. When the active material layer is a positive electrode active material layer, the current collector layer laminated thereon is a positive electrode current collector layer, and when the active material layer is a negative electrode active material layer, the current collector layer is laminated thereon. The current collector layer is a negative electrode current collector layer. Further, when the all-solid battery stack is of a bipolar type, a positive electrode / negative electrode current collector layer can be used. Here, the “positive electrode / negative electrode current collector layer” means what can play a role as any electrode (positive electrode or negative electrode), that is, in the case of a bipolar all-solid battery laminate, a positive electrode active material It means a current collector layer that can be shared by the layer and the negative electrode active material layer.

正極集電体層、負極集電体層、又は正極/負極集電体層を構成する材料の例としては、特に限定されず、各種金属、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼(SUS)、及びチタン等、並びにこれらの合金を挙げることができる。化学的安定性等の観点から、正極集電体層としては、アルミニウムの集電体層が好ましく、負極集電体層としては、銅の集電体層が好ましく、正極/負極集電体層としては、SUSが好ましい。   Examples of the material constituting the positive electrode current collector layer, the negative electrode current collector layer, or the positive electrode / negative electrode current collector layer are not particularly limited, and various metals such as silver, copper, gold, aluminum, nickel, and iron , Stainless steel (SUS), titanium, and the like, and alloys thereof. From the viewpoint of chemical stability and the like, the positive electrode current collector layer is preferably an aluminum current collector layer, and the negative electrode current collector layer is preferably a copper current collector layer, and the positive electrode / negative electrode current collector layer. As, SUS is preferable.

また、各集電体層の形状として、特に限定されず、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。   Moreover, it does not specifically limit as a shape of each collector layer, For example, foil shape, plate shape, mesh shape, etc. can be mentioned.

〈正極活物質〉
正極活物質として、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、コバルト酸リチウム(LiCoO)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、マンガン酸リチウム(LiMn)、LiNi1/3Mn1/3Co1/3、Li1+xMn2−x−y(Mは、Al、Mg、Co、Fe、Ni、及びZnから選ばれる1種以上の金属元素)で表される組成の異種元素置換Li−Mnスピネル等が挙げられるが、これらに限定されない。
<Positive electrode active material>
The positive electrode active material is not particularly limited, and known materials are used. For example, lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 , Li 1 + x Mn 2−x− Examples include a heteroelement-substituted Li—Mn spinel having a composition represented by y MyO 4 (M is one or more metal elements selected from Al, Mg, Co, Fe, Ni, and Zn), It is not limited to these.

〈負極活物質〉
負極活物質として、特に限定されず、リチウムイオン等の金属イオンを吸蔵及び放出可能であればよい。例えば、Li、Sn、Si若しくはIn等の金属、LiTi12等の酸化物、又はハードカーボン、ソフトカーボン若しくはグラファイト等の炭素材料等が挙げられるが、これらに限定されない。
<Negative electrode active material>
The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release metal ions such as lithium ions. Examples include, but are not limited to, metals such as Li, Sn, Si or In, oxides such as Li 4 Ti 5 O 12 , or carbon materials such as hard carbon, soft carbon, or graphite.

〈その他の材料〉
(導電助剤)
導電助剤としては、特に限定されず、公知のものが用いられる。例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、グラファイト、炭素繊維、並びに金属材等が挙げられるが、これらに限定されない。
<Other materials>
(Conductive aid)
The conductive auxiliary agent is not particularly limited, and known ones are used. Examples include, but are not limited to, acetylene black, ketjen black, graphite, carbon fiber, and metal material.

(溶剤)
溶剤として、特に限定されず、全固体電池を製造する際に用いられる公知の溶剤であってもよい。例えば、溶剤として、ヘプタン、ペンタン、オクタン、プロパン、ブタン、キシレン、トルエン、トリエチルアミン、シクロペンチルメチルエーテル、エタンメルカプタン、酪酸ブチル等が挙げられるが、これらに限定されない。
(solvent)
It does not specifically limit as a solvent, The well-known solvent used when manufacturing an all-solid-state battery may be sufficient. Examples of the solvent include, but are not limited to, heptane, pentane, octane, propane, butane, xylene, toluene, triethylamine, cyclopentyl methyl ether, ethane mercaptan, butyl butyrate and the like.

以下、本開示の実施例を示す。なお、以下の実施例は、単に説明するためのものであり、本開示を限定するものではない。   Hereinafter, examples of the present disclosure will be described. It should be noted that the following examples are for illustrative purposes only and do not limit the present disclosure.

〈実施例1〜5及び比較例1〉
剥離基材として、アルミニウムのキャスティングフィルムを用いた。
<Examples 1 to 5 and Comparative Example 1>
An aluminum casting film was used as the peeling substrate.

第1及び第2の固体電解質層用スラリーを当該剥離基材に、第1の固体電解質層(厚さ:5μm)及び第2の固体電解質層(厚さ20μm)をこの順で有する固体電解質積層体を形成した。   Solid electrolyte laminate having the first and second solid electrolyte layer slurries on the release substrate, the first solid electrolyte layer (thickness: 5 μm) and the second solid electrolyte layer (thickness 20 μm) in this order. Formed body.

なお、第1及び第2の固体電解質層用スラリーには、それぞれ固体電解質として、Li11を主成分とする固体電解質、及びゴム系バインダーを用いた。また、第1の固体電解質層用スラリーにおける固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合、及び第2の固体電解質層用スラリーにおける固形分の体積に対する第2のバインダーの体積の割合のそれぞれは、下記の表1に示されている。 Note that the slurry for the first and second solid electrolyte layer, respectively as a solid electrolyte, a solid electrolyte mainly composed of Li 7 P 3 S 11, and using a rubber-based binder. Moreover, the ratio of the volume of the 1st binder with respect to the volume of solid content in the slurry for 1st solid electrolyte layers, and the ratio of the volume of 2nd binder with respect to the volume of solid content in the slurry for 2nd solid electrolyte layers, respectively. Is shown in Table 1 below.

第1の集電体層として、アルミニウム集電箔(厚さ:15μm)を用いた。   As the first current collector layer, an aluminum current collector foil (thickness: 15 μm) was used.

第1の活物質層として、正極活物質(LiNi1/3Mn1/3Co1/3)、硫化物固体電解質、導電助剤及びバインダーを含む正極活物質層を用いた。この際、正極活物質層用スラリーにおける固形分の体積に対するバインダーの体積の割合が2体積%であった。 As the first active material layer, a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material (LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ), a sulfide solid electrolyte, a conductive additive and a binder was used. Under the present circumstances, the ratio of the volume of the binder with respect to the volume of solid content in the slurry for positive electrode active material layers was 2 volume%.

上述した各材料を用いて、図3に示されている模式図に基づき、剥離基材付きの固体電解質積層体と、正極集電体層及び正極活物質層の積層体とを重ね合わせた。そして圧力50MPaでプレスした。これによって、各実施例及び比較例用のサンプルを作製した。   Based on the schematic diagram shown in FIG. 3, the solid electrolyte laminate with the release substrate and the laminate of the positive electrode current collector layer and the positive electrode active material layer were superimposed using the above-described materials. Then, pressing was performed at a pressure of 50 MPa. This produced the sample for each Example and a comparative example.

上記で作製した各実施例及び比較例用のサンプルに対して、剥離基材を剥離する試験(それぞれ5回ずつ)を行った。試験結果は、下記の表1に示されている。   The test (each 5 times) which peeled a peeling base material was done with respect to the sample for each Example and comparative example produced above. The test results are shown in Table 1 below.

Figure 2019140024
Figure 2019140024

表1の結果から分かるように、本開示のいずれの実施例においても、剥離基材を確実に剥離することができた。これに対して、比較例1では、正極活物質層と正極集電体層との間が剥離してしまった。これは、第1の固体電解質層用電解質層用スラリーにおける固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合(5体積%)が正極活物質層用スラリーにおける固形分の体積に対する第1のバインダーの体積の割合(2体積%)より大きいことから、第1の固体電解質層と剥離基材との接着力が、正極活物質層と正極集電体層との接着力よりも相対的に強くなった結果であると考えられる。   As can be seen from the results in Table 1, in any of the examples of the present disclosure, the release substrate could be reliably peeled off. On the other hand, in Comparative Example 1, the positive electrode active material layer and the positive electrode current collector layer were separated. This is because the ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the electrolyte layer slurry for the first solid electrolyte layer (5% by volume) is the first binder with respect to the volume of the solid content in the positive electrode active material layer slurry. Therefore, the adhesive force between the first solid electrolyte layer and the release substrate is relatively stronger than the adhesive force between the positive electrode active material layer and the positive electrode current collector layer. This is considered to be the result.

〈比較例2〜7〉
上述した実施例の作製において、固体電解質層として単層構造のものを形成したこと以外は、実施例と同様にして、各比較例用のサンプルを作製した。なお、固体電解質層用スラリーにおける固形分の体積に対する固体電解質層用スラリーにおけるバインダーの体積の割合は、表2に示されている。
<Comparative Examples 2-7>
In the production of the above-described examples, samples for each comparative example were produced in the same manner as in the examples except that a solid electrolyte layer having a single layer structure was formed. The ratio of the volume of the binder in the solid electrolyte layer slurry to the solid volume in the solid electrolyte layer slurry is shown in Table 2.

各比較例用のサンプルに対して、剥離基材を剥離する試験(それぞれ5回ずつ)を行った。試験結果は、下記の表2に示されている。   Each sample for Comparative Example was subjected to a test (5 times each) for peeling the peeling substrate. The test results are shown in Table 2 below.

Figure 2019140024
Figure 2019140024

表2の結果から分かるように、比較例3〜7のいずれも、剥離基材を上手く剥離することができなかった。特に、正極集電体層と正極活物質層との間から剥がれてしまう結果が多かった。また、比較例2では、剥離基材を剥離することに成功していたが、固体電解質層における固形分の体積に対するバインダーの体積の割合がわずか1体積%であり、所望する固体電解質層の強度や機能等を満たすことが難しかった。   As can be seen from the results in Table 2, none of Comparative Examples 3 to 7 was able to successfully peel the release substrate. In particular, there were many results of peeling from between the positive electrode current collector layer and the positive electrode active material layer. In Comparative Example 2, the release substrate was successfully peeled, but the ratio of the volume of the binder to the volume of the solid content in the solid electrolyte layer was only 1% by volume, and the desired strength of the solid electrolyte layer It was difficult to satisfy the function and the like.

1 第1の固体電解質層
1a 第1の固体電解質層用スラリー
2 第2の固体電解質層
2a 第2の固体電解質層用スラリー
3 固体電解質層積層体
4 第1の活物質層
5 第1の集電体層
6 第1の集電体層及び第1の活物質層の積層体
7 第2の活物質層
8 第2の集電体層
9 第2の集電体層及び第2の活物質層の積層体
10 全固体電池
11 剥離基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st solid electrolyte layer 1a 1st slurry for 1st solid electrolyte layers 2 2nd solid electrolyte layer 2a 2nd slurry for solid electrolyte layers 3 Solid electrolyte layer laminated body 4 1st active material layer 5 1st collection Electric current layer 6 Stack of first current collector layer and first active material layer 7 Second active material layer 8 Second current collector layer 9 Second current collector layer and second active material Laminated body 10 All-solid-state battery 11 Peeling substrate

Claims (1)

(a)剥離基材上に、第1の固体電解質及び第1のバインダーを含む第1の固体電解質層、並びに第2の固体電解質及び第2のバインダーを含む第2の固体電解質層を、この順で有する固体電解質積層体を形成すること;並びに
(b)前記固体電解質積層体を、前記剥離基材から、第3のバインダーを含む被転写物に転写すること;
を含み、
前記第1の固体電解質層における固形分の体積に対する前記第1のバインダーの体積の割合が、前記第2の固体電解質層における固形分の体積に対する前記第2のバインダーの体積の割合よりも小さく、かつ前記被転写物における固形分の体積に対する前記第3のバインダーの体積の割合よりも小さい、
被転写物上に固体電解質積層体を積層する方法。
(A) On the release substrate, the first solid electrolyte layer containing the first solid electrolyte and the first binder, and the second solid electrolyte layer containing the second solid electrolyte and the second binder, Forming a solid electrolyte laminate having in order; and (b) transferring the solid electrolyte laminate from the release substrate to a transfer object including a third binder;
Including
The ratio of the volume of the first binder to the volume of the solid content in the first solid electrolyte layer is smaller than the ratio of the volume of the second binder to the volume of the solid content in the second solid electrolyte layer, And smaller than the ratio of the volume of the third binder to the volume of the solid content in the transferred object,
A method of laminating a solid electrolyte laminate on a transfer object.
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