JP2020061267A - Manufacturing method of all-solid-state battery - Google Patents

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Abstract

To provide a manufacturing method of an all-solid-state battery which can suppress chipping at a cut end, dropout of a constituent material, and the like, and can suppress peeling of a solid electrolyte layer.SOLUTION: A manufacturing method of an all-solid-state battery includes a step of preparing a laminate in which a solid electrolyte layer is laminated on an active material layer, and a step of irradiating the laminate with a laser beam having a wavelength at which the solid electrolyte layer has an absorptivity of 50% or more in the laminating direction of the laminate, and cutting the laminate.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、全固体電池の製造方法に関する。   The present disclosure relates to a method of manufacturing an all-solid-state battery.

近年、正極層又は負極層及び固体電解質層を有する全固体電池用の電池構造部材(電極シート)を有する積層型電池に対する需要が高まっており、大量の積層型電池を効率よく短時間で製造する方法が求められている。
例えば特許文献1には、第1及び第2の集電箔間に少なくとも正電極、固体電解質及び負電極を有する積層体を製造し、この積層体を、正電極側及び負電極側に配置された2つの切断刃のかみ合わせにより切断して電池構造体を得る、固体電解質電池の製造方法が開示されている。
しかしながら、このような、正極層又は負極層及び固体電解質層を有する積層体や、それらを積層した積層構造体を、特許文献1に記載されているように、切断刃により切断した場合、裁断部の端部(以下、裁断端という)において、欠けや構成材料の脱落が生じ易いという問題があった。
一方、特許文献2には、正極層、固体電解質層及び負極層を有する積層体の裁断方法として、刃による切削、研磨の他、レーザー、超音波による裁断加工等も採用可能であることが開示されている。
In recent years, the demand for a laminated battery having a battery structural member (electrode sheet) for an all-solid battery having a positive electrode layer or a negative electrode layer and a solid electrolyte layer is increasing, and a large number of laminated batteries can be efficiently manufactured in a short time. A method is needed.
For example, in Patent Document 1, a laminated body having at least a positive electrode, a solid electrolyte and a negative electrode is manufactured between a first and a second collector foil, and the laminated body is arranged on the positive electrode side and the negative electrode side. Disclosed is a method for manufacturing a solid electrolyte battery, in which a battery structure is obtained by cutting by engaging two cutting blades.
However, when a laminated body having such a positive electrode layer or a negative electrode layer and a solid electrolyte layer, or a laminated structure in which these are laminated is cut by a cutting blade as described in Patent Document 1, a cutting portion There is a problem that chipping and the falling of constituent materials are likely to occur at the end portion (hereinafter, referred to as a cut end).
On the other hand, Patent Document 2 discloses that as a cutting method for a laminate having a positive electrode layer, a solid electrolyte layer, and a negative electrode layer, cutting by a blade, polishing, cutting by laser, ultrasonic wave, or the like can be adopted. Has been done.

特開2014−127260号公報JP, 2014-127260, A 特開2015−103432号公報JP, 2005-103432, A

上記したような、正極層又は負極層及び固体電解質層を含む積層体やそれらを積層した積層構造体を、レーザー照射により裁断した場合、レーザー照射時の照射熱によって、正極層又は負極層の構成材料が溶融し、溶融した各材料が、裁断端において固化するため、上記したような、裁断端における欠けや構成材料の脱落等の不具合の発生が抑制されるという利点がある。
一方、上記したような、正極層又は負極層及び固体電解質層を含む積層体やそれらを積層した積層構造体を、レーザー光で裁断した場合、固体電解質層の一部が剥離する現象が生じ易いという問題があった。
本開示は、上記実情に鑑み、裁断端における欠けや構成材料の脱落等を抑制し、かつ固体電解質層の剥離を抑制できる、全固体電池の製造方法を提供することを目的とする。
As described above, when the laminate including the positive electrode layer or the negative electrode layer and the solid electrolyte layer or the laminated structure in which these are laminated is cut by laser irradiation, the constitution of the positive electrode layer or the negative electrode layer by the irradiation heat at the time of laser irradiation. Since the material is melted and each melted material is solidified at the cut end, there is an advantage that the above-described problems such as chipping at the cut end and dropping of constituent materials are suppressed.
On the other hand, when the above-described laminated body including the positive electrode layer or the negative electrode layer and the solid electrolyte layer or the laminated structure in which the laminated body is laminated is cut with a laser beam, a phenomenon in which a part of the solid electrolyte layer peels easily occurs. There was a problem.
The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing an all-solid-state battery that can suppress chipping at a cut end, dropping of constituent materials, and the like, and can suppress peeling of a solid electrolyte layer.

本開示の全固体電池の製造方法は、活物質層上に固体電解質層を積層した積層体を準備する工程と、前記固体電解質層の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光を該積層体の積層方向に照射して、前記積層体を裁断する工程と、を有することを特徴とする。   The method for manufacturing an all-solid-state battery of the present disclosure includes a step of preparing a laminate in which a solid electrolyte layer is laminated on an active material layer, and a laser beam having a wavelength at which the absorption rate of the solid electrolyte layer is 50% or more. Irradiating in the laminating direction of the laminated body to cut the laminated body.

本開示によれば、裁断端における欠けや構成材料の脱落等を抑制し、かつ固体電解質層の剥離を抑制できる、全固体電池の製造方法を提供することができる。   According to the present disclosure, it is possible to provide a method for manufacturing an all-solid-state battery that can suppress chipping at a cut end, dropping of constituent materials, and the like, and can suppress peeling of a solid electrolyte layer.

本開示の全固体電池の製造方法の各工程を概念的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing each step of the manufacturing method of the all-solid-state battery of the present disclosure. 本開示の全固体電池の製造方法の各工程を概念的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually showing each step of the manufacturing method of the all-solid-state battery of the present disclosure. 本開示の全固体電池の製造方法の裁断工程を概念的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view conceptually showing a cutting step in the method for manufacturing the all-solid-state battery of the present disclosure. 活物質層1と固体電解質層2との、レーザー光の吸収率の波長依存性の違いを確認するためのモデル実験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the model experiment for confirming the difference of the wavelength dependence of the absorptivity of a laser beam of the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2. 比較例1において、レーザー照射により積層体1を裁断した後の固体電解質層側の表面を、SEMにより観察した観察画像を示す図である。In Comparative Example 1, it is a diagram showing an observation image obtained by observing the surface of the solid electrolyte layer side after cutting the laminate 1 by laser irradiation with an SEM. 従来の全固体電池の製造方法の各工程を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally each process of the manufacturing method of the conventional all-solid-state battery. 従来の全固体電池の製造方法の各工程を概念的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows notionally each process of the manufacturing method of the conventional all-solid-state battery. 実施例1において、レーザー照射により積層体1を裁断した後の固体電解質層側の表面を、SEMにより観察した観察画像を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the observation image which observed the surface by the side of a solid electrolyte layer after cutting the laminated body 1 by laser irradiation by SEM.

以下に、本開示の全固体電池の製造方法について説明する。
なお、本開示において、正極と負極の間に介在する、固体電解質を含む層を固体電解質層といい、活物質を含む層を活物質層という。
Below, the manufacturing method of the all-solid-state battery of this indication is demonstrated.
In the present disclosure, a layer containing a solid electrolyte interposed between a positive electrode and a negative electrode is called a solid electrolyte layer, and a layer containing an active material is called an active material layer.

従来、電極集電体4上に、活物質層1及び固体電解質層2が積層された積層体106を、固体電解質層2側の面が上面側となるように配置して、固体電解質層2側からレーザー光Lを照射することにより積層体106を裁断する裁断工程を行う場合(図6(a)参照)、レーザー光Lの照射部やその近傍の領域において、固体電解質層2の一部が、活物質層1等の他の層との界面で層間剥離することによる剥離部分21(図6(c)参照)が生じ易かった。このため、裁断工程後の積層体106aの固体電解質層2a上に、さらに対極側の活物質層3を積層するときに、固体電解質層2aの剥離部分21を含む位置に、対極側の活物質層3を積層してしまうことがあり(図6(d)参照)、得られる全固体電池において、一対の活物質層1a、3間(正極−負極間)の絶縁性が低下するという問題があった。
一方、このような、全固体電池における一対の活物質層間(正極−負極間)の絶縁性の低下を抑制するためには、固体電解質層2の剥離部分21を避けて対極側の活物質層3を積層する必要があった(図6(e)参照)。この場合、固体電解質層2の剥離部分21の直下の活物質層11は、短絡防止のために、裁断工程後に除去されることが多いため、その分、活物質層1のロスが大きくなるという不具合があった。また、固体電解質層2の剥離部分21の直下に存在する活物質層11を、裁断工程後に除去しない場合でも、上記したように、対極側の活物質層3は、固体電解質層2の剥離部分21を避けて積層する必要があるため(図1(e)参照)、活物質層1aと対極側の活物質層3との面積バランスが悪くなる。このため、剥離部分21の直下に存在する活物質層11は、全固体電池の充放電時において十分に活用されず、結果的に、活物質層1のロスが大きくなるという不具合があった。
Conventionally, the laminated body 106 in which the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 are laminated on the electrode current collector 4 is arranged so that the surface on the solid electrolyte layer 2 side is the upper surface side, and the solid electrolyte layer 2 When the cutting step of cutting the laminated body 106 by irradiating the laser light L from the side (see FIG. 6A) is performed, a part of the solid electrolyte layer 2 is formed in the irradiation portion of the laser light L or a region in the vicinity thereof. However, the peeled portion 21 (see FIG. 6C) due to the interlayer peeling at the interface with other layers such as the active material layer 1 was likely to occur. Therefore, when the active material layer 3 on the counter electrode side is further stacked on the solid electrolyte layer 2a of the laminated body 106a after the cutting step, the active material on the counter electrode side is located at a position including the peeled portion 21 of the solid electrolyte layer 2a. The layer 3 may be stacked (see FIG. 6D), and in the obtained all-solid-state battery, there is a problem that the insulating property between the pair of active material layers 1 a and 3 (between the positive electrode and the negative electrode) is reduced. there were.
On the other hand, in order to suppress such a decrease in the insulation between the pair of active material layers (between the positive electrode and the negative electrode) in the all-solid-state battery, the peeling portion 21 of the solid electrolyte layer 2 is avoided to avoid the active material layer on the counter electrode side. 3 had to be stacked (see FIG. 6 (e)). In this case, the active material layer 11 immediately below the peeled portion 21 of the solid electrolyte layer 2 is often removed after the cutting step in order to prevent a short circuit, and accordingly, the loss of the active material layer 1 increases. There was a problem. Even when the active material layer 11 existing immediately below the peeled portion 21 of the solid electrolyte layer 2 is not removed after the cutting step, the active material layer 3 on the counter electrode side is the peeled portion of the solid electrolyte layer 2 as described above. Since it is necessary to avoid the layer 21 and stack the layers (see FIG. 1E), the area balance between the active material layer 1a and the active material layer 3 on the counter electrode side becomes poor. Therefore, the active material layer 11 existing immediately below the peeled portion 21 is not fully utilized during charge / discharge of the all-solid-state battery, resulting in a large loss of the active material layer 1.

また、電極集電体4上に、活物質層1及び固体電解質層2が積層された積層体の、固体電解質層2上に、活物質層1とは反対側に対極側の活物質層3を積層した積層体107を、レーザー光Lにより裁断する場合(図7(a)参照)、上記したような、固体電解質層2の一部が層間剥離することにより生じる剥離部分21が、対極側の活物質層3の積層位置まで拡大することがあり(図7(c)参照)、得られる全固体電池において、一対の活物質層1a、3間(正極−負極間)の絶縁性が低下するという問題があった。
一方、レーザー照射による固体電解質の剥離の発生が予想される領域21´と、対極側の活物質層3の形成領域とが重ならないようにするためには、レーザー光Lの照射位置を、対極側の活物質層3の端部31から、所定の距離だけ離れた位置に設定して、裁断部のマージン32を広くとる必要があった(図7(d)参照)。この場合、
裁断後の積層体において、固体電解質の剥離の発生が予想される領域21´の直下に存在する活物質層12は、短絡防止のために、裁断工程後に除去されることが多いため、その分、活物質層1のロスが大きくなるという不具合があった。
In addition, on the solid electrolyte layer 2 of the laminated body in which the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 are laminated on the electrode current collector 4, the active material layer 3 on the counter electrode side on the side opposite to the active material layer 1 is formed. When the laminated body 107 in which the layers are laminated is cut by the laser beam L (see FIG. 7A), the peeled portion 21 caused by the interlayer peeling of a part of the solid electrolyte layer 2 as described above is the counter electrode side. The active material layer 3 may be expanded to the laminated position (see FIG. 7C), and in the obtained all-solid-state battery, the insulating property between the pair of active material layers 1a and 3 (between the positive electrode and the negative electrode) is deteriorated. There was a problem of doing.
On the other hand, in order to prevent the region 21 ′ where the separation of the solid electrolyte is expected to occur due to laser irradiation from overlapping with the formation region of the active material layer 3 on the counter electrode side, the irradiation position of the laser light L is set to the counter electrode. It was necessary to set a position separated from the end portion 31 of the active material layer 3 on the side by a predetermined distance to widen the margin 32 of the cut portion (see FIG. 7D). in this case,
In the laminated body after cutting, the active material layer 12 existing immediately below the region 21 'where the separation of the solid electrolyte is expected to occur is often removed after the cutting step in order to prevent a short circuit. However, there is a problem that the loss of the active material layer 1 becomes large.

このような固体電解質の剥離現象は、以下のメカニズムで発生すると考えられる。
例えば図6及び図7に示すような、活物質層1及び固体電解質層2を有する積層体106、107を、レーザー光Lを用いて裁断する場合、汎用性・高出力・コストという観点から、一般には、最も普及している赤外波長を有するレーザー光が用いられてきた。このように、赤外波長を有するレーザー光を用いて、積層体の裁断を行うと、活物質層1の上層にある固体電解質層2が、相対的に裁断されにくいことが多かった。
従って、そのような波長を有するレーザー光Lを、前記した積層体106、107に対して、固体電解質層2を有する側から照射した場合、活物質層は、一般に、どの波長に対しても比較的高い吸収率を示すため、当該レーザー光Lは、固体電解質層2を透過し、活物質層1において吸収される(図6(a)、図7(a)参照)。活物質層1は、吸収したレーザー光Lのエネルギーにより構成材料が気化することで裁断される。活物質層1の構成材料の気化により発生した噴出ガスGは、固体電解質層2によって積層体106、107の内部に閉じ込められた状態となり、自由通路がふさがれた状態となる(図6(a)、図7(a)参照)。このため、積層体106、107の内部に閉じ込められた噴出ガスGは、逃げ場が無くなることで、固体電解質層2の一部が剥離し(図6(b)、図7(b)参照)、剥離部分21が発生すると考えられる(図6(c)、図7(c)参照)参照)。
It is considered that such a peeling phenomenon of the solid electrolyte occurs by the following mechanism.
For example, in the case of cutting the laminated bodies 106 and 107 having the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 using the laser light L as shown in FIGS. 6 and 7, from the viewpoint of versatility, high output, and cost, Generally, the most popular laser light having an infrared wavelength has been used. As described above, when the laminate is cut using the laser light having the infrared wavelength, the solid electrolyte layer 2 which is the upper layer of the active material layer 1 is relatively difficult to cut.
Therefore, when the laser light L having such a wavelength is applied to the above-mentioned stacked bodies 106 and 107 from the side having the solid electrolyte layer 2, the active material layer generally has a comparison for any wavelength. Since the laser light L has a relatively high absorptance, the laser light L passes through the solid electrolyte layer 2 and is absorbed in the active material layer 1 (see FIGS. 6A and 7A). The active material layer 1 is cut by the constituent materials being vaporized by the energy of the absorbed laser light L. The jet gas G generated by the vaporization of the constituent material of the active material layer 1 is confined inside the stacked bodies 106 and 107 by the solid electrolyte layer 2 and the free passage is blocked (FIG. 6 (a)). ), See FIG. 7 (a). Therefore, the jetted gas G trapped inside the stacked bodies 106 and 107 has no escape area, so that part of the solid electrolyte layer 2 peels off (see FIGS. 6B and 7B), It is considered that the peeled portion 21 occurs (see FIGS. 6C and 7C).

図4は、活物質層1と固体電解質層2との、レーザー光の吸収率の波長依存性の違いを確認するためのモデル実験の結果を示す図である。図4中、曲線(a)は、負極活物質として一般的に用いられている材料である、Si粒子からなるSi粒子層のレーザー光の吸収率の波長依存性を示すグラフであり、図4中曲線(b)は、固体電解質として一般に用いられている材料である、LiI−LiS−PからなるLiI−LiS−P層のレーザー光の吸収率の波長依存性を示すグラフである。
図4の曲線(a)に示すように、Si粒子層は、1070nm近傍の波長を有するレーザー光について、50%以上の吸収率を有する。一方、図4の曲線(b)に示すように、LiI−LiS−P層は、1070nm近傍の波長を有するレーザー光について、20%程度の吸収率しか有しない。
FIG. 4 is a diagram showing the results of a model experiment for confirming the difference in the wavelength dependence of the absorptance of laser light between the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2. In FIG. 4, a curve (a) is a graph showing the wavelength dependence of the absorptance of laser light of a Si particle layer made of Si particles, which is a material generally used as a negative electrode active material, and FIG. medium curve (b) is a material which is generally used as a solid electrolyte, the wavelength of the laser light absorptance of LiI-Li 2 S-P 2 consists S 5 LiI-Li 2 S- P 2 S 5 layers It is a graph which shows dependence.
As shown by the curve (a) in FIG. 4, the Si particle layer has an absorptance of 50% or more for laser light having a wavelength near 1070 nm. On the other hand, as shown by the curve (b) in FIG. 4, the LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layer has only about 20% absorptance with respect to laser light having a wavelength near 1070 nm.

このような、1070nm近傍の波長を有するレーザー光を、Si粒子層(活物質層のモデル層)とLiI−LiS−P層(固体電解質層のモデル層)との積層体に対して、LiI−LiS−P層側から照射したところ、LiI−LiS−P層の一部がSi粒子層から剥離する現象が発生した。
これは、LiI−LiS−P層及びSi粒子層において、それぞれ上記した吸収率を示す、1070nm近傍の波長を有するレーザー光が、LiI−LiS−P層を透過し、Si粒子層において吸収されたためであると考えられる。
Such a laser beam having a wavelength in the vicinity of 1070 nm is applied to a laminated body of a Si particle layer (active material layer model layer) and a LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layer (solid electrolyte layer model layer). in contrast, was irradiated from LiI-Li 2 S-P 2 S 5 -layer side, the phenomenon in which a part of LiI-Li 2 S-P 2 S 5 -layer is peeled off from the Si particles layer has occurred.
This is in LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layers and Si particles layer, respectively showing the absorption rate as described above, a laser beam having a wavelength of 1070nm vicinity, a LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layers It is considered that this is because the light was transmitted and absorbed in the Si particle layer.

なお、図4に示すグラフは、具体的には、分光測定装置(UV−260、島津製作所社製)を用いて、以下に示す方法により得たものである。
即ち、測定対象であるSi粒子粉末又はLiI−LiS−P粉末を、それぞれ、分光測定装置の測定部(深さ約3mm程度の窪み部に、深さ2mm程度まで硫酸バリウムを充填した層の上に、測定対象であるSi粒子粉末又はLiI−LiS−P粉末を充填して、約1mmの厚さの層を形成した)に投入し押し固め、当該測定部の上面側から、光の波長を逐次変化させながら照射して反射率を測定し、当該反射率から算出される吸収率を、光の波長に対してプロットした。
The graph shown in FIG. 4 is specifically obtained by the following method using a spectroscopic measurement device (UV-260, manufactured by Shimadzu Corporation).
That is, the Si particles or LiI-Li 2 S-P 2 S 5 powder to be measured, respectively, in the recess portion of the measuring portion (a depth of about 3mm spectrometric instrument, the barium sulfate to a depth about 2mm on the filled layer filled with Si particles or LiI-Li 2 S-P 2 S 5 powder to be measured, compacted and put into to form a thick layer) of about 1 mm, the measurement The reflectance was measured by irradiating from the upper surface side of the part while sequentially changing the wavelength of light, and the absorptance calculated from the reflectance was plotted against the wavelength of light.

このような従来の製造方法に対して、本開示の全固体電池の製造方法は、以下の特徴を有する。
本開示の全固体電池の製造方法は、活物質層上に固体電解質層を積層した積層体を準備する工程と、前記固体電解質層の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光を該積層体の積層方向に照射して、前記積層体を裁断する工程と、を有することを特徴とする。
In contrast to such a conventional manufacturing method, the manufacturing method of the all-solid-state battery of the present disclosure has the following features.
The method for manufacturing an all-solid-state battery of the present disclosure includes a step of preparing a laminate in which a solid electrolyte layer is laminated on an active material layer, and a laser beam having a wavelength at which the absorption rate of the solid electrolyte layer is 50% or more. Irradiating in the laminating direction of the laminated body to cut the laminated body.

本開示の製造方法によれば、活物質層上に固体電解質層を積層した積層体の裁断に、レーザー光を用いることで、レーザー照射時の照射熱によって、活物質層や固体電解質層を構成する各材料が溶融し、溶融した各材料が、裁断端において固化するため、裁断端における欠けや構成材料の脱落等の不具合の発生を抑制することができる。   According to the manufacturing method of the present disclosure, by using laser light for cutting a laminate in which a solid electrolyte layer is laminated on an active material layer, the active material layer and the solid electrolyte layer are formed by irradiation heat during laser irradiation. Since the respective materials to be melted are melted and the melted materials are solidified at the cutting end, it is possible to suppress the occurrence of defects such as chipping at the cutting end and dropping of constituent materials.

また、本開示によれば、活物質層上に固体電解質層を積層した積層体の裁断に、前記固体電解質層の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光を用いることで、積層体の裁断時に、固体電解質層の一部が剥離する現象を抑制することができる。
本開示の製造方法によれば、このように、積層体の裁断時に固体電解質層の一部が剥離する現象を抑制できるため、活物質層のロスを増大させることなく、全固体電池における、一対の活物質層間(負極層−正極層間)の絶縁性を確保することができる。
Further, according to the present disclosure, by using a laser beam having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer is 50% or more, for cutting the laminate having a solid electrolyte layer laminated on an active material layer, the laminate It is possible to suppress the phenomenon that a part of the solid electrolyte layer peels off during the cutting.
According to the manufacturing method of the present disclosure, since it is possible to suppress the phenomenon that a part of the solid electrolyte layer peels off during cutting of the laminated body in this way, without increasing the loss of the active material layer, in the all solid state battery, It is possible to secure insulation between the active material layers (negative electrode layer-positive electrode layer).

これは、以下のメカニズムによると考えられる。
即ち、図1及び図2に示すように、活物質層1及び固体電解質層2を有する積層体に、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを照射した場合、当該レーザー光Lは、活物質層1、固体電解質層2の双方において吸収される(図1(b)、図2(b)参照)。
このため、活物質層1、固体電解質層2は、吸収したレーザー光のエネルギーにより、それぞれの構成材料が気化することで裁断される(図1(c)、図2(c)参照)。このため、活物質層1及び固体電解質層2の構成材料の気化により発生した噴出ガスGは、固体電解質層2の裁断部22に形成されたガスの自由通路を通って、外部に放出される(図1(c)、図2(c)参照)。このため、当該噴出ガスGの圧力によって固体電解質層2の一部が剥離する現象を抑制した状態で、積層体を裁断できると考えられる。
It is considered that this is due to the following mechanism.
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the laminate having the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 was irradiated with laser light L having a wavelength at which the absorption rate of the solid electrolyte layer 2 was 50% or more. In this case, the laser light L is absorbed by both the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 (see FIGS. 1B and 2B).
Therefore, the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 are cut by the vaporization of their constituent materials by the energy of the absorbed laser light (see FIGS. 1C and 2C). Therefore, the ejected gas G generated by the vaporization of the constituent materials of the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 is released to the outside through the gas free passage formed in the cutting portion 22 of the solid electrolyte layer 2. (See FIG. 1C and FIG. 2C). Therefore, it is considered that the laminated body can be cut in a state in which the phenomenon that a part of the solid electrolyte layer 2 is separated due to the pressure of the jetted gas G is suppressed.

なお、本開示において、光の吸収率とは、ある波長の光の照射量から、その光が被照射体で反射される量と、その光が被照射体を透過する量とを減算して吸収量を得、この吸収量を、上記波長の光の照射量で除した値をいう。   In the present disclosure, the absorptance of light is obtained by subtracting, from the irradiation amount of light having a certain wavelength, the amount of the light reflected by the irradiation target and the amount of the light passing through the irradiation target. The value obtained by obtaining the absorption amount and dividing this absorption amount by the irradiation amount of the light of the above wavelength.

前記した図4の曲線(a)、(b)に示すように、Si粒子層、及びLiI−LiS−P層は、いずれも、470nm近傍の波長を有するレーザー光について、50%以上の吸収率を有する。 As shown in the curves (a) and (b) of FIG. 4 described above, the Si particle layer and the LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layer are both 50% for laser light having a wavelength near 470 nm. It has an absorption rate of not less than%.

このような、470nm近傍の波長を有するレーザー光を、Si粒子層(活物質層のモデル層)とLiI−LiS−P層(固体電解質層のモデル層)との積層体に対して、LiI−LiS−P層側から照射した場合、LiI−LiS−P層の一部が剥離する現象を生じることなく、積層体を裁断できた。
これは、LiI−LiS−P層及びSi粒子層において、それぞれ上記した吸収率を示す、470nm近傍の波長を有するレーザー光が、Si粒子層及びLiI−LiS−P層の双方において吸収され、Si粒子層だけでなく、LiI−LiS−P層も裁断されることで、LiI−LiS−P層にガスの自由通路が形成されたためであると考えられる。
Such a laser beam having a wavelength of 470nm near, Si particles layer laminate of the (active material layer model layer) and LiI-Li 2 S-P 2 S 5 -layer (Model layer of the solid electrolyte layer) in contrast, the case of irradiating from LiI-Li 2 S-P 2 S 5 -layer side, without causing a phenomenon in which part of which peeling of LiI-Li 2 S-P 2 S 5 -layer, was able to cut the laminate.
This, LiI-Li in 2 S-P 2 S 5 layers and Si particles layer, respectively showing the absorption rate as described above, the laser light having a wavelength of 470nm near, Si particle layer and LiI-Li 2 S-P 2 It is absorbed in both of the S 5 layers, and not only the Si particle layer but also the LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layer is cut, so that a free passage of gas to the LiI-Li 2 S-P 2 S 5 layer is obtained. It is considered that this is due to the formation of

以下、本開示の全固体電池用電極部材の製造方法について詳細に説明する。
1.全固体電池の製造方法
(1−1)
図1(a)〜図1(e)は、本開示の全固体電池の製造方法の一実施形態を概念的に示す図である。
先ず、図1(a)に示すように、電極集電体4上に活物質層1を積層し、当該活物質層1上に固体電解質層2を積層した第一の積層体101を準備する準備工程を行う。
次に、図1(b)〜(c)に示すように、第一の積層体101に、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを、当該固体電解質層2側から、前記第一の積層体101の積層方向に照射して、前記第一の積層体101を裁断する裁断工程を行う。
これにより、裁断後の活物質層1a上に、裁断後の固体電解質層2aが積層された、第一の中間積層体101a(電極集電体4a−活物質層1a−固体電解質層2a)を得る(図1(d)参照)。
このようにして得られた第一の中間積層体101a(電極集電体4a−活物質層1a−固体電解質層2a)の、固体電解質層2a上に、対極側の活物質層3を積層して、全固体電池201を得る(図1(e)参照)。
Hereinafter, a method for manufacturing the electrode member for an all-solid battery of the present disclosure will be described in detail.
1. Method for manufacturing all-solid-state battery (1-1)
1 (a) to 1 (e) are diagrams conceptually showing one embodiment of a method for manufacturing an all-solid-state battery of the present disclosure.
First, as shown in FIG. 1A, the active material layer 1 is stacked on the electrode current collector 4, and the solid electrolyte layer 2 is stacked on the active material layer 1 to prepare a first stacked body 101. Perform the preparation process.
Next, as shown in FIGS. 1B to 1C, a laser beam L having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is applied to the first laminate 101. A cutting step of irradiating from the layer 2 side in the stacking direction of the first stacked body 101 to cut the first stacked body 101 is performed.
As a result, the first intermediate laminate 101a (electrode current collector 4a-active material layer 1a-solid electrolyte layer 2a) in which the solid electrolyte layer 2a after cutting is laminated on the active material layer 1a after cutting is obtained. To obtain (see FIG. 1 (d)).
The active material layer 3 on the counter electrode side is laminated on the solid electrolyte layer 2a of the first intermediate laminate 101a (electrode current collector 4a-active material layer 1a-solid electrolyte layer 2a) thus obtained. Thus, the all-solid-state battery 201 is obtained (see FIG. 1 (e)).

(1−2)
図2(a)〜図2(d)は、本開示の全固体電池の製造方法の他の実施形態を概念的に示す図である。
先ず、図2(a)に示すように、電極集電体4上に活物質層1を積層し、当該活物質層1上に固体電解質層2を積層し、当該固体電解質層2の活物質層1とは反対側に、対極側の活物質層3を積層した、第二の積層体102を準備する準備工程を行う。
次に、図2(b)〜(c)に示すように、第二の積層体102に、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを、当該固体電解質層2側から、前記第二の積層体102の積層方向に照射して、前記第二の積層体102を裁断する裁断工程を行う。これにより、裁断後の活物質層1a上に、裁断後の固体電解質層2aが積層され、裁断後の固体電解質層2aの裁断後の活物質層1aとは反対側に、対極側の活物質層3が積層された、全固体電池202(電極集電体4a−活物質層1a−固体電解質層2a−対極側の活物質層3)を得る(図2(d)参照)。
(1-2)
2A to 2D are views conceptually showing another embodiment of the method for manufacturing an all-solid-state battery of the present disclosure.
First, as shown in FIG. 2A, the active material layer 1 is stacked on the electrode current collector 4, the solid electrolyte layer 2 is stacked on the active material layer 1, and the active material of the solid electrolyte layer 2 is stacked. A preparation step of preparing a second laminated body 102 in which the active material layer 3 on the counter electrode side is laminated on the side opposite to the layer 1 is performed.
Next, as shown in FIGS. 2B to 2C, a laser beam L having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is applied to the second stacked body 102. From the layer 2 side, irradiation is performed in the stacking direction of the second stacked body 102 to perform a cutting step of cutting the second stacked body 102. Thus, the cut solid electrolyte layer 2a is laminated on the cut active material layer 1a, and the cut solid electrolyte layer 2a is opposite to the cut active material layer 1a on the opposite electrode side. An all-solid-state battery 202 (electrode current collector 4a-active material layer 1a-solid electrolyte layer 2a-counter electrode active material layer 3) in which the layers 3 are stacked is obtained (see FIG. 2D).

以下、本開示の製造方法を、前記(1−1)(図1(a)〜図1(e))で説明した実施形態を例に、詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the present disclosure will be described in detail by taking the embodiment described in (1-1) (FIG. 1A to FIG. 1E) as an example.

A−1.準備工程
先ず、電極集電体4上に活物質層1を積層し、当該活物質層1上に固体電解質層2を積層した第一の積層体101を準備する準備工程を行う(図1(a)参照)。
(1)活物質層
本開示の製造方法において、活物質層1は、負極活物質を含む負極活物質層としてもよく、正極活物質を含む正極活物質層としてもよい。
A-1. Preparation Step First, a preparation step of preparing the first laminate 101 in which the active material layer 1 is laminated on the electrode current collector 4 and the solid electrolyte layer 2 is laminated on the active material layer 1 is performed (see FIG. See a)).
(1) Active Material Layer In the manufacturing method of the present disclosure, the active material layer 1 may be a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material or a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material.

(1−a)負極活物質層
負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含み、必要に応じ、固体電解質、導電材、及び、結着剤等の他の成分を含む。
(1-a) Negative Electrode Active Material Layer The negative electrode active material layer contains at least a negative electrode active material and, if necessary, a solid electrolyte, a conductive material, and other components such as a binder.

負極活物質としては、例えば、カーボン活物質(炭素材料)、酸化物活物質及び金属活物質等が挙げられる。
カーボン活物質(炭素材料)としては、例えばメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、高配向性グラファイト(HOPG)等のグラファイト、ハードカーボン、ソフトカーボン等が挙げられる。
酸化物活物質としては、例えばNb、LiTi12、SiO等が挙げられる。金属活物質としては、例えばIn、Al、Si及びSn等が挙げられる。
Siは、Si単体であってもよく、Si合金であってもよい。
Examples of the negative electrode active material include a carbon active material (carbon material), an oxide active material, and a metal active material.
Examples of the carbon active material (carbon material) include mesocarbon microbeads (MCMB), graphite such as highly oriented graphite (HOPG), hard carbon, and soft carbon.
Examples of the oxide active material include Nb 2 O 5 , Li 4 Ti 5 O 12 and SiO. Examples of the metal active material include In, Al, Si and Sn.
Si may be a simple substance of Si or a Si alloy.

負極活物質の形状としては、例えば粒子状が挙げられる。
負極活物質の粒子は、平均粒径(D50)が通常1nm以上100μm以下の範囲内、さらに10nm以上30μm以下の範囲内である。粒子の平均粒径が小さすぎると、取り扱い性が悪くなる可能性があり、粒子の平均粒径が大きすぎると、平坦な負極活物質層を得るのが困難になる場合がある。
Examples of the shape of the negative electrode active material include a particulate shape.
The average particle diameter (D50) of the particles of the negative electrode active material is usually in the range of 1 nm to 100 μm, and further in the range of 10 nm to 30 μm. If the average particle size of the particles is too small, the handleability may deteriorate, and if the average particle size of the particles is too large, it may be difficult to obtain a flat negative electrode active material layer.

負極活物質層中の負極活物質の割合は、特に限定されるものではないが、例えば40質量%以上99質量%以下であり、60質量%以上80質量%以下の範囲内であることが好ましい。   The ratio of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is not particularly limited, but is, for example, 40% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less. .

負極活物質層中の前記固体電解質としては、結晶質固体電解質、非晶質固体電解質、固体電解質ガラスセラミックスのいずれであってもよく、後述する固体電解質層2に用いられる固体電解質と同様のものを用いることができる。   The solid electrolyte in the negative electrode active material layer may be any of a crystalline solid electrolyte, an amorphous solid electrolyte, and a solid electrolyte glass ceramic, and is the same as the solid electrolyte used in the solid electrolyte layer 2 described later. Can be used.

負極活物質層は、他の成分として導電材を含んでいてもよい。当該導電材としては、アセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック(KB)、カーボンナノチューブ(CNT)、カーボンファイバー(CNF)等の炭素材料を挙げることができる。より具体的には、炭素材料として、気相成長炭素繊維(VGCF)を挙げることができる。   The negative electrode active material layer may include a conductive material as another component. Examples of the conductive material include carbon materials such as acetylene black (AB), Ketjen black (KB), carbon nanotube (CNT), and carbon fiber (CNF). More specifically, as the carbon material, vapor grown carbon fiber (VGCF) can be mentioned.

負極活物質層は、他の成分として結着材を含んでいてもよい。前記結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ブチレンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリビニルブチラール(PVB)、アクリル樹脂等を用いることができる。   The negative electrode active material layer may contain a binder as another component. As the binder, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), butylene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), polyvinyl butyral (PVB), acrylic resin or the like may be used. it can.

(1−b)正極活物質層
正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、必要に応じ、固体電解質、導電材、及び、結着剤等の他の成分を含む。また、正極活物質層は、上記以外に、増粘剤を含有していてもよい。
(1-b) Positive Electrode Active Material Layer The positive electrode active material layer contains at least a positive electrode active material, and if necessary, a solid electrolyte, a conductive material, and other components such as a binder. In addition to the above, the positive electrode active material layer may contain a thickener.

正極活物質としては、従来公知の材料を用いることができる。全固体電池がリチウム電池である場合は、正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム(LiCoO)の他、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、Li1+xNi1/3Mn1/3Co1/3、マンガン酸リチウム(LiMn)、Li1+xMn2−x−y(MがAl,Mg,Co,Fe,Ni,Znから選ばれる一種以上)で表わされる組成の異種元素置換Li−Mnスピネル、チタン酸リチウム(Li TiO)、リン酸金属リチウム(LiMPO ,M=Fe,Mn,Co,Ni)等が挙げられる。
前記正極活物質の形状は特に限定されないが、膜状であっても粒子状であってもよい。
A conventionally known material can be used as the positive electrode active material. When the all-solid-state battery is a lithium battery, examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), Li 1 + x Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1 / 3 O 2 , composition represented by lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), Li 1 + x Mn 2−x− y My O 4 (M is one or more selected from Al, Mg, Co, Fe, Ni, Zn) Different element substitution Li—Mn spinel, lithium titanate (Li x TiO y ), lithium metal phosphate (LiMPO 4 , M = Fe, Mn, Co, Ni) and the like.
The shape of the positive electrode active material is not particularly limited, and may be a film shape or a particle shape.

正極活物質は、当該正極活物質の表面を固体電解質で被覆した被覆層を有していてもよい。
正極活物質の表面を固体電解質で被覆する方法は特に限定されず、例えば、転動流動式コーティング装置(株式会社パウレック製)を用いて、大気環境において正極活物質にLiNbO等の固体電解質をコーティングし、大気環境において焼成を行う方法等が挙げられる。また、例えば、スパッタリング法、ゾルゲル法、静電噴霧法、ボールミリング法等が挙げられる。
被覆層としては、リチウムイオン伝導性を有し、且つ、活物質や固体電解質と接触しても流動せず、被覆層の形態を維持し得る物質を含有していれば良い。被覆層を構成する固体電解質の具体例としては、例えば、LiNbO、LiTi12、LiPO等の固体電解質が挙げられる。
The positive electrode active material may have a coating layer in which the surface of the positive electrode active material is coated with a solid electrolyte.
The method of coating the surface of the positive electrode active material with the solid electrolyte is not particularly limited, and for example, using a rolling fluid type coating device (manufactured by Paulec Co., Ltd.), the positive electrode active material is coated with a solid electrolyte such as LiNbO 3 in an atmospheric environment. Examples include a method of coating and firing in an atmospheric environment. Further, for example, a sputtering method, a sol-gel method, an electrostatic spraying method, a ball milling method and the like can be mentioned.
It is sufficient that the coating layer contains a substance that has lithium ion conductivity, does not flow even when brought into contact with the active material or the solid electrolyte, and can maintain the form of the coating layer. Specific examples of the solid electrolyte that constitutes the coating layer include solid electrolytes such as LiNbO 3 , Li 4 Ti 5 O 12 , and Li 3 PO 4 .

正極活物質が粒子である場合、平均粒径(D50)は通常1nm以上100μm以下の範囲内、さらに10nm以上30μm以下の範囲内である。   When the positive electrode active material is particles, the average particle diameter (D50) is usually in the range of 1 nm to 100 μm, and further in the range of 10 nm to 30 μm.

正極活物質層中の正極活物質の割合は、特に限定されるものではないが、例えば40質量%以上99質量%以下であり、60質量%以上90質量%以下の範囲内であることが好ましい。   The proportion of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but is, for example, 40% by mass or more and 99% by mass or less, preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less. .

その他、前記結着材、前記固体電解質及び前記導電材としては、それぞれ、前記負極材料部に用いるものと同様のものを用いることができる。   In addition, as the binder, the solid electrolyte, and the conductive material, the same materials as those used for the negative electrode material portion can be used.

活物質層1を形成する方法としては、負極活物質層を形成するための材料(負極活物質及び必要に応じ他の成分を含む負極材料の粉末。これを負極用合材ということもある。)又は正極活物質層を形成するための材料(正極活物質及び必要に応じ他の成分を含む正極材料の粉末。これを正極用合材ということもある。)、及び、除去可能な結着剤を含む分散液を電極集電体4の上に塗布することにより塗膜を形成した後、この塗膜から結着剤を除去することにより、活物質層1を形成する方法が挙げられる。
また、他の方法としては、負極用合材又は正極用合材、及び、除去可能な結着剤を含む分散液を、電極集電体4以外の支持体上に塗布することにより塗膜を形成し、この塗膜から結着剤を除去することにより活物質層1を形成した後、この活物質層1を支持体から剥離し、剥離した活物質層1を電極集電体4上に積層するようにしてもよい。
As a method of forming the active material layer 1, a material for forming the negative electrode active material layer (a powder of a negative electrode material containing a negative electrode active material and, if necessary, other components. This is also referred to as a negative electrode mixture. ) Or a material for forming a positive electrode active material layer (a powder of a positive electrode material containing a positive electrode active material and optionally other components; this is also referred to as a positive electrode mixture), and a removable binder. A method of forming the active material layer 1 by forming a coating film by applying the dispersion liquid containing the agent on the electrode current collector 4 and then removing the binder from the coating film can be mentioned.
In addition, as another method, a coating liquid is prepared by applying a dispersion liquid containing a negative electrode mixture material or a positive electrode mixture material and a removable binder onto a support other than the electrode current collector 4. After forming the active material layer 1 by removing the binder from the coating film, the active material layer 1 is peeled from the support, and the peeled active material layer 1 is placed on the electrode current collector 4. You may make it laminate | stack.

活物質層1が負極活物質層である場合、当該活物質層1は、負極集電体上に形成してもよい。
負極集電体の材料としては、例えば、銅及び銅合金、ニッケル及びニッケル合金などが挙げられ、銅にNi、Cr、Cなどをめっき、蒸着したもの、ニッケルにCr、Cなどをめっき、蒸着したものも使用できる。また、負極集電体の形状としては、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。
When the active material layer 1 is a negative electrode active material layer, the active material layer 1 may be formed on the negative electrode current collector.
Examples of the material of the negative electrode current collector include copper and copper alloys, nickel and nickel alloys, and the like. Copper, Ni, Cr, C, etc. plated and evaporated, nickel, Cr, C, etc. plated, evaporated You can also use the ones. In addition, examples of the shape of the negative electrode current collector include a foil shape, a plate shape, and a mesh shape.

活物質層1が正極活物質層である場合、当該活物質層1は、正極集電体上に形成してもよい。
正極集電体の材料としては、例えば、SUS、Ni、Cr、Au、Pt、Al、Fe、Ti、Zn、Cu等の金属材料等が挙げられる。これらの各材料にNi、Cr、Cなどをめっき、蒸着したものも使用できる。また、正極集電体の形状としては、例えば、箔状、板状、メッシュ状等を挙げることができる。
When the active material layer 1 is a positive electrode active material layer, the active material layer 1 may be formed on the positive electrode current collector.
Examples of the material of the positive electrode current collector include metal materials such as SUS, Ni, Cr, Au, Pt, Al, Fe, Ti, Zn and Cu. A material obtained by plating or vapor depositing Ni, Cr, C or the like on each of these materials can also be used. Moreover, examples of the shape of the positive electrode current collector include a foil shape, a plate shape, and a mesh shape.

また、その他の方法としては、負極用合材又は正極用合材を、所定のプレス圧を負荷して加圧成形する方法が挙げられる。
また、その他の方法としては、負極用合材又は正極用合材、及び、除去可能な結着材を含む粉末を圧縮成形して負極活物質層又は正極活物質層の形状とした後、この成形体を加熱して塗膜から結着材を除去する方法により形成してもよい。
Further, as another method, there is a method in which a negative electrode composite material or a positive electrode composite material is subjected to pressure molding by applying a predetermined press pressure.
Further, as another method, after the negative electrode composite material or the positive electrode composite material, and a powder containing a removable binder is compression molded into a shape of the negative electrode active material layer or the positive electrode active material layer, You may form by the method of heating a molded object and removing a binder from a coating film.

(2)固体電解質層
固体電解質層2は、固体電解質を含み、必要に応じ、結着剤等の他の成分を含む。
固体電解質としては、従来公知の材料を用いることができる。固体電解質としては、Liイオンの伝導度が高い酸化物系固体電解質、及び硫化物系固体電解質が好ましく用いられる。
前記酸化物系固体電解質としては、例えばLi6.25LaZrAl0.2512、LiPO、LiPON等が挙げられる。
また、その他の酸化物系固体電解質としては、アルミナ、ジルコニアなどの絶縁セラミックス、あるいは、LiO−B−P,LiO−SiOなどの酸化物系非晶質固体電解質、LiI,LiN,LiLaTa12,LiLaZr12、LiBaLaTa12,LiPO(4−3/2w)Nw(w<1),Li3.6Si0.60.4などの酸化物系結晶質固体電解質・酸窒化物系結晶質固体電解質等が挙げられる。
前記硫化物系固体電解質としては、例えば、LiS−SiS,LiI−LiS−SiS,LiI−LiS−P,LiI−LiS−P,LiI−LiPO−P,LiS−P等の硫化物系非晶質固体電解質、Li11,Li3.250.75等のガラスセラミックス、或いはLi3.240.24Ge0.76等のthio−LISIO系結晶等の硫化物系結晶質固体電解質等が挙げられる。
(2) Solid Electrolyte Layer The solid electrolyte layer 2 contains a solid electrolyte and, if necessary, other components such as a binder.
A conventionally known material can be used as the solid electrolyte. As the solid electrolyte, an oxide solid electrolyte and a sulfide solid electrolyte having high Li ion conductivity are preferably used.
Examples of the oxide-based solid electrolyte include Li 6.25 La 3 Zr 2 Al 0.25 O 12 , Li 3 PO 4 , and LiPON.
In addition, other oxide-based solid electrolytes include insulating ceramics such as alumina and zirconia, or oxide-based amorphous materials such as Li 2 O—B 2 O 3 —P 2 O 5 and Li 2 O—SiO 2. solid electrolyte, LiI, Li 3 N, Li 5 La 3 Ta 2 O 12, Li 7 La 3 Zr 2 O 12, Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12, Li 3 PO (4-3 / 2w) Nw (w < 1), Li 3.6 Si 0.6 P 0.4 O 4 oxide crystalline solid electrolyte oxynitride crystalline solid electrolyte such as and the like.
Examples of the sulfide-based solid electrolyte, for example, Li 2 S-SiS 2, LiI-Li 2 S-SiS 2, LiI-Li 2 S-P 2 S 5, LiI-Li 2 S-P 2 O 5, LiI -Li 3 PO 4 -P 2 S 5 , Li 2 S-P 2 S sulfide such as 5 amorphous solid electrolyte, Li 7 P 3 S 11, Li 3.25 P 0.75 glass S 4 such Examples thereof include ceramics and sulfide-based crystalline solid electrolytes such as thio-LISIO-based crystals such as Li 3.24 P 0.24 Ge 0.76 S 4 .

固体電解質層2を形成するための固体電解質として、粉末状の固体電解質を用いても良い。その場合に粉末を構成する固体電解質粒子の平均粒径(D50)は、例えば1nm以上100μm以下の範囲内、さらに10nm以上30μm以下の範囲内である。   As the solid electrolyte for forming the solid electrolyte layer 2, a powdery solid electrolyte may be used. In that case, the average particle diameter (D50) of the solid electrolyte particles constituting the powder is, for example, in the range of 1 nm to 100 μm, and further in the range of 10 nm to 30 μm.

固体電解質層2に用いられる結着剤は、上述した負極活物質層に用いるものと同様のものを用いることができる。   As the binder used for the solid electrolyte layer 2, the same binder as used for the negative electrode active material layer described above can be used.

前記固体電解質は、1種単独で、又は2種以上のものを用いることができる。また、2種以上の固体電解質を用いる場合、2種以上の固体電解質を混合してもよく、又は2層以上の固体電解質それぞれの層を形成して多層構造としてもよい。
固体電解質層2を2層構造とする場合には、例えば、活物質層1側に硫化物固体電解質、後述する対極側の活物質層3側に酸化物固体電解質を配置してもよいし、その逆の順序で配置してもよい。固体電解質の電位窓に対応した配置であれば、どのような配置順序にしてもよい。
The solid electrolyte may be used alone or in combination of two or more. When using two or more kinds of solid electrolytes, two or more kinds of solid electrolytes may be mixed, or two or more solid electrolyte layers may be formed to form a multilayer structure.
When the solid electrolyte layer 2 has a two-layer structure, for example, a sulfide solid electrolyte may be arranged on the active material layer 1 side, and an oxide solid electrolyte may be arranged on the counter electrode side active material layer 3 side, which will be described later, You may arrange in the reverse order. Any arrangement order may be adopted as long as the arrangement corresponds to the potential window of the solid electrolyte.

固体電解質層2中の固体電解質の割合は、特に限定されるものではないが、例えば50質量%以上であり、60質量%以上100質量%以下の範囲内であることが好ましく、70質量%以上100質量%以下の範囲内であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
固体電解質層2に含まれる他の成分としては、結着剤、可塑剤、分散剤等が挙げられる。
The proportion of the solid electrolyte in the solid electrolyte layer 2 is not particularly limited, but is, for example, 50 mass% or more, preferably in the range of 60 mass% or more and 100 mass% or less, and 70 mass% or more. It is more preferably within the range of 100% by mass or less, and particularly preferably 100% by mass.
Examples of other components contained in the solid electrolyte layer 2 include a binder, a plasticizer and a dispersant.

固体電解質層2を形成する方法としては、活物質層1を形成する方法と同様の方法が挙げられる。   Examples of the method of forming the solid electrolyte layer 2 include the same method as the method of forming the active material layer 1.

なお、第一の積層体101を構成する各層を、加圧成形により形成する場合、負極用合材又は正極用合材を加圧成形して活物質層1を形成した後、前記活物質層1の一面側に固体電解質粉末及び必要に応じ他の成分を含む固体電解質材料の粉末を堆積し、加圧成形することにより、固体電解質層2を形成して、第一の積層体101を作製するようにしてもよい。
また、その他の方法としては、粉体加圧成形の加圧シリンダー内に、負極用合材又は正極用合材を投入し均一な厚みに堆積して負極用合材層又は正極用合材層を形成し、その負極用合材層又は正極用合材層の上に、固体電解質材料の粉末を投入し均一な厚みに堆積して固体電解質材料粉末層を形成し、このようにして形成された2層の粉末堆積層を有する粉末堆積体を一度に加圧成形することにより、第一の積層体101を作製してもよい。
When each layer constituting the first laminate 101 is formed by pressure molding, the negative electrode mixture material or the positive electrode mixture material is pressure formed to form the active material layer 1, and then the active material layer is formed. 1, a solid electrolyte powder and a powder of a solid electrolyte material containing other components as necessary are deposited on one surface side of the solid electrolyte layer 1 and pressure-molded to form a solid electrolyte layer 2 to produce a first laminate 101. You may do it.
In addition, as another method, a negative electrode mixture material or a positive electrode mixture material is charged into a pressure cylinder of powder pressure molding and deposited to a uniform thickness to form a negative electrode mixture layer or a positive electrode mixture layer. On the negative electrode mixture layer or the positive electrode mixture layer, the solid electrolyte material powder is charged and deposited to a uniform thickness to form a solid electrolyte material powder layer. The first stacked body 101 may be manufactured by press-molding a powder deposit having two powder deposit layers at a time.

B−1.裁断工程
次に、第一の積層体101に、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを、当該固体電解質層2側から、前記第一の積層体101の積層方向に照射して、前記第一の積層体101を裁断する裁断工程を行う(図1(b)〜(c)参照)。これにより、裁断後の活物質層1a上に、裁断後の固体電解質層2aが積層された、第一の中間積層体101a(電極集電体4a−活物質層1a−固体電解質層2a)を得る(図1(d)参照)。本開示では、第一の積層体101の裁断時に照射するレーザー光として、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを用いているため、活物質層1及び固体電解質層2の構成材料の気化により発生した噴出ガスGが、固体電解質層2の裁断部22に形成されたガスの自由通路を通って、外部に放出される(図1(c)参照)。このため、裁断後に得られた第一の中間積層体101aにおいて、固体電解質層2の一部が剥離する現象が抑制されている。
B-1. Cutting Step Next, laser light L having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is applied to the first laminate 101 from the solid electrolyte layer 2 side. And a cutting step of cutting the first stacked body 101 is performed by irradiating in the stacking direction (see FIGS. 1B to 1C). As a result, the first intermediate laminate 101a (electrode current collector 4a-active material layer 1a-solid electrolyte layer 2a) in which the solid electrolyte layer 2a after cutting is laminated on the active material layer 1a after cutting is obtained. To obtain (see FIG. 1 (d)). In the present disclosure, since the laser light L having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is used as the laser light applied when the first laminate 101 is cut, the active material layer 1 and The jet gas G generated by the vaporization of the constituent material of the solid electrolyte layer 2 is released to the outside through the gas free passage formed in the cutting portion 22 of the solid electrolyte layer 2 (see FIG. 1C). . Therefore, in the first intermediate laminate 101a obtained after cutting, the phenomenon that part of the solid electrolyte layer 2 is peeled off is suppressed.

次に、第一の中間積層体101a(電極集電体4a−活物質層1a−固体電解質層2a)の、固体電解質層2a上に、対極側の活物質層3を積層する(図1(e)参照)。
対極側の活物質層3は、当該対極側の活物質層3が、裁断後の固体電解質層2aの形成領域の範囲内に形成されるように積層する。
Next, the active material layer 3 on the counter electrode side is laminated on the solid electrolyte layer 2a of the first intermediate laminate 101a (electrode current collector 4a-active material layer 1a-solid electrolyte layer 2a) (Fig. 1 ( See e)).
The active material layer 3 on the counter electrode side is laminated so that the active material layer 3 on the counter electrode side is formed within the region where the solid electrolyte layer 2a after cutting is formed.

対極側の活物質層3を形成する方法としては、活物質層1を形成する方法と同様の方法が挙げられる。   As a method of forming the active material layer 3 on the counter electrode side, the same method as the method of forming the active material layer 1 can be mentioned.

上記したように、本開示の製造方法では、裁断工程において、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを用いているため、裁断後に得られる第一の中間積層体101aにおいて、固体電解質層2の一部が剥離する現象が抑制されている。このため、図1(e)に示すように、第一の中間積層体101a上に、対極側の活物質層3を積層するときに、当該対極側の活物質層3の端部31を、第一の中間積層体101aにおける、レーザー照射による裁断端101Eから近い位置に配置することができる。
このため、活物質層1のロスを増大させることなく、得られる全固体電池201における、活物質層1aと対極側の活物質層3との絶縁性を確保することができる。
As described above, in the manufacturing method of the present disclosure, in the cutting step, since the laser light L having a wavelength at which the absorption rate of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is used, the first intermediate obtained after cutting is used. In the laminated body 101a, the phenomenon that a part of the solid electrolyte layer 2 is peeled off is suppressed. Therefore, as shown in FIG. 1 (e), when the active material layer 3 on the counter electrode side is stacked on the first intermediate laminate 101a, the end portion 31 of the active material layer 3 on the counter electrode side is It can be arranged at a position close to the cut end 101E by laser irradiation in the first intermediate laminate 101a.
Therefore, it is possible to secure the insulation between the active material layer 1a and the active material layer 3 on the counter electrode side in the obtained all-solid-state battery 201 without increasing the loss of the active material layer 1.

なお、図1に示す例では、電極集電体4の一方の面に、活物質層1、固体電解質層2を、この順に積層した第一の積層体101に対して、レーザー光Lを照射して裁断工程を行う例を示したが、例えば図3(a)に示すように、電極集電体4の両面に、活物質層1、1´を積層し、活物質層1、1´の表面に、それぞれ固体電解質層2、2´を積層した第三の積層体103に対して、前記固体電解質層2、2´の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを照射するようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 1, the laser light L is irradiated to the first laminated body 101 in which the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 are laminated in this order on one surface of the electrode current collector 4. Although the cutting process is performed by the above, the active material layers 1 and 1 ′ are laminated on both surfaces of the electrode current collector 4 as shown in, for example, FIG. The laser light L having a wavelength at which the absorption rate of the solid electrolyte layers 2 and 2'is 50% or more is applied to the third laminate 103 in which the solid electrolyte layers 2 and 2'are laminated on the surfaces of the solid electrolyte layers 2 and 2 ', respectively. You may do it.

次に、本開示の製造方法を、前記(1−2)(図2(a)〜図2(d))で説明した実施形態を例に、詳細に説明する。   Next, the manufacturing method of the present disclosure will be described in detail by taking the embodiment described in (1-2) (FIG. 2A to FIG. 2D) as an example.

A−2.準備工程
先ず、図2(a)に示すように、電極集電体4上に活物質層1を積層し、当該活物質層1上に固体電解質層2を積層し、当該固体電解質層2の活物質層1とは反対側に、対極側の活物質層3を積層した、第二の積層体102を準備する準備工程を行う。
A-2. Preparation Step First, as shown in FIG. 2A, the active material layer 1 is laminated on the electrode current collector 4, the solid electrolyte layer 2 is laminated on the active material layer 1, and the solid electrolyte layer 2 A preparatory step of preparing a second laminated body 102 in which the counter electrode side active material layer 3 is laminated on the side opposite to the active material layer 1 is performed.

なお、活物質層1、固体電解質層2及び対極側の活物質層3の形成は、いずれも、上述した(1−1)の実施形態を例にして説明したのと同様にして行うことができる。   The active material layer 1, the solid electrolyte layer 2, and the active material layer 3 on the counter electrode side are all formed in the same manner as described in the above embodiment (1-1) as an example. it can.

B−2.裁断工程
次に、図2(b)に示すように、第二の積層体102に、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを、当該固体電解質層2側から、前記第二の積層体102の積層方向に照射して、前記第二の積層体102を裁断する裁断工程を行う(図2(b)〜(c)参照)。
これにより、裁断後の活物質層1a上に、裁断後の固体電解質層2aが積層され、裁断後の固体電解質層2aの裁断後の活物質層1aとは反対側に対極側の活物質層3が積層された、全固体電池202(電極集電体4a−活物質層1a−固体電解質層2a−対極側の活物質層3)を得る。
本開示の製造方法では、上記したように、第二の積層体102の裁断時に照射するレーザー光として、前記固体電解質層2の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを用いているため、活物質層1及び固体電解質層2の構成材料の気化により発生した噴出ガスGが、固体電解質層2の裁断部22に形成されたガスの自由通路を通って、外部に放出される(図2(c)参照)。このため、裁断後の固体電解質層2の一部が剥離する現象が抑制されている。
このため、第二の積層体102に対してレーザー照射するときに、図2(b)に示すように、対極側の活物質層3の端部31に近い位置にレーザー光Lを照射した場合でも、固体電解質層2aにおける剥離部分が、対極側の活物質層3の積層位置まで拡大することを抑制することができる。
このため、活物質層1のロスを増大させることなく、全固体電池202における活物質層1aと対極側の活物質層3との絶縁性を確保することができる。
B-2. Cutting Step Next, as shown in FIG. 2B, a laser beam L having a wavelength at which the absorption rate of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is applied to the second stacked body 102. From the side, a cutting step of irradiating in the stacking direction of the second stacked body 102 and cutting the second stacked body 102 is performed (see FIGS. 2B to 2C).
Thereby, the solid electrolyte layer 2a after cutting is laminated on the active material layer 1a after cutting, and the active material layer on the opposite side to the opposite side of the active material layer 1a after cutting of the solid electrolyte layer 2a after cutting. An all-solid-state battery 202 (electrode current collector 4a-active material layer 1a-solid electrolyte layer 2a-counter electrode-side active material layer 3) in which 3 is stacked is obtained.
In the manufacturing method of the present disclosure, as described above, the laser light L having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer 2 is 50% or more is used as the laser light applied when the second stacked body 102 is cut. Therefore, the jet gas G generated by the vaporization of the constituent materials of the active material layer 1 and the solid electrolyte layer 2 is released to the outside through the free passage of the gas formed in the cutting portion 22 of the solid electrolyte layer 2. (See FIG. 2 (c)). For this reason, the phenomenon that a part of the solid electrolyte layer 2 after cutting is peeled off is suppressed.
Therefore, when the second laminated body 102 is irradiated with the laser beam, as shown in FIG. 2B, when the laser beam L is irradiated to a position near the end 31 of the active material layer 3 on the counter electrode side. However, it is possible to prevent the peeled portion of the solid electrolyte layer 2a from expanding to the laminated position of the active material layer 3 on the counter electrode side.
Therefore, the insulating property between the active material layer 1a in the all-solid-state battery 202 and the active material layer 3 on the counter electrode side can be ensured without increasing the loss of the active material layer 1.

なお、図2に示す例では、電極集電体4の一方の面に、活物質層1、固体電解質層2、対極側の活物質層3を、この順に積層した第二の積層体102に対して、レーザー光を照射して裁断工程を行う例を示したが、例えば図3(b)に示すように、電極集電体4の両面に、活物質層1、1´を積層し、活物質層1、1´の表面に、それぞれ固体電解質層2、2´を積層し、固体電解質層2、2´の表面に、それぞれ対極側の活物質層3、3´を積層した、第四の積層体104に対して、前記固体電解質層2、2´の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光Lを照射するようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 2, the active material layer 1, the solid electrolyte layer 2, and the active material layer 3 on the counter electrode side are laminated in this order on one surface of the electrode current collector 4 to form a second laminate 102. On the other hand, an example in which the cutting step is performed by irradiating with a laser beam is shown. For example, as shown in FIG. 3B, active material layers 1 and 1 ′ are laminated on both surfaces of the electrode current collector 4, The solid electrolyte layers 2, 2 ′ are laminated on the surfaces of the active material layers 1, 1 ′, and the counter electrode side active material layers 3, 3 ′ are laminated on the surfaces of the solid electrolyte layers 2, 2 ′. The laser light L having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layers 2 and 2 ′ is 50% or more may be applied to the fourth laminated body 104.

2.全固体電池
前記全固体電池201は、電極集電体4a、活物質層1a、固体電解質層2a、対極側の活物質層3が、この順序で配列されており、これらが直接又は他の材料からなる部分を介して接合している。また、前記全固体電池202は、電極集電体4a、活物質層1a、固体電解質層2a、対極側の活物質層3が、この順序で配列されており、これらが直接又は他の材料からなる部分を介して接合している。
電極集電体−活物質層−固体電解質層−対極側の活物質層の、活物質層及び対極側の活物質層のそれぞれの厚みは、通常0.1μm以上200μm以下程度であり、固体電解質層の厚みは、通常0.1μm以上300μm以下程度である。
なお、前記全固体電池201、前記全固体電池202には、それぞれ外装体等の他の部材を取り付けてもよい。
2. All-solid-state battery 201 In the all-solid-state battery 201, an electrode current collector 4a, an active material layer 1a, a solid electrolyte layer 2a, and a counter electrode-side active material layer 3 are arranged in this order, and these are directly or other materials. Are joined through the part consisting of. Further, in the all-solid-state battery 202, the electrode current collector 4a, the active material layer 1a, the solid electrolyte layer 2a, and the counter electrode-side active material layer 3 are arranged in this order, and these are arranged directly or from another material. It is joined through the part.
Electrode current collector-active material layer-solid electrolyte layer-counter electrode active material layer, the active material layer and the counter electrode side active material layer, the thickness of each is usually about 0.1μm or more 200μm or less, solid electrolyte The thickness of the layer is usually about 0.1 μm or more and 300 μm or less.
Note that other members such as an outer package may be attached to the all-solid-state battery 201 and the all-solid-state battery 202, respectively.

以下に、実施例を挙げて、本開示を更に具体的に説明するが、本開示は、この実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the present disclosure will be described more specifically with reference to examples, but the present disclosure is not limited to the examples.

1.積層体の製造
[製造例1]
(1)負極材料部形成工程
ポリプロピレン製容器に下記負極用原料を加えた。
・負極活物質粒子:単結晶Si(高純度化学株式会社製)(平均粒径5μm) 2.0g
・硫化物系固体電解質:LiIを含むLiS−P系ガラスセラミックス( 平均粒径1.5 μm) 1.5g
・結着剤:PVdF系バインダーの10質量%酪酸ブチル溶液 0.4g
・分散媒:酪酸ブチル 2.1g
・導電助剤:VGCF 0.1g
容器中の混合物を、超音波分散装置(エスエムテー社製、UH−50)により30秒間攪拌した。次に、容器を振とう器(柴田科学株式会社製、TTM−1)で30分間振とうさせ、負極合材用原料を調製した。
アプリケーターを用いてブレード法により負極合材用原料を銅箔(負極集電体、UACJ製箔社製)の片面上に塗工した。この負極合材用原料を、100℃のホットプレート上で30分間乾燥させ、負極活物質層を形成した。
1. Production of laminated body [Production Example 1]
(1) Negative Electrode Material Part Formation Step The following negative electrode raw material was added to a polypropylene container.
Negative electrode active material particles: Single crystal Si (manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd.) (average particle size 5 μm) 2.0 g
-Sulfide-based solid electrolyte: Li 2 S-P 2 S 5 -based glass ceramics containing LiI (average particle size 1.5 μm) 1.5 g
Binder: 10% by mass PVdF binder in butyl butyrate solution 0.4 g
・ Dispersion medium: Butyl butyrate 2.1 g
・ Conductivity aid: VGCF 0.1 g
The mixture in the container was stirred for 30 seconds by an ultrasonic dispersion device (UH-50, manufactured by SMT). Next, the container was shaken with a shaker (TTM-1 manufactured by Shibata Scientific Co., Ltd.) for 30 minutes to prepare a raw material for negative electrode mixture.
The raw material for negative electrode mixture was applied onto one surface of a copper foil (negative electrode current collector, manufactured by UACJ Foil Co., Ltd.) by a blade method using an applicator. This raw material for negative electrode mixture was dried on a hot plate at 100 ° C. for 30 minutes to form a negative electrode active material layer.

(2)固体電解質材料部形成工程
ポリプロピレン製容器に下記固体電解質層用原料を加えた。
・硫化物系固体電解質:LiIを含むLiS−P系ガラスセラミックス(平均粒径2.0 μm) 1g
・結着剤:PVdF系バインダーの5質量%酪酸ブチル溶液 0.1g
・分散媒:酪酸ブチル 1.5g
容器中の混合物を、超音波分散装置(エスエムテー社製、UH−50)により30秒間攪拌した。次に、容器を振とう器(柴田科学株式会社製、TTM−1)で30分間振とうさせ、固体電解質層用原料を調製した。
アプリケーターを用いてブレード法により固体電解質層用原料を剥離シート(Al箔)上に塗工し、固体電解質層を形成した。この固体電解質層を、100℃のホットプレート上で30分間乾燥させた。
(2) Solid Electrolyte Material Part Formation Step The following raw material for solid electrolyte layer was added to a polypropylene container.
· Sulfide-based solid electrolyte: Li 2 S-P 2 S 5 -based glass ceramic (average particle diameter 2.0 [mu] m) containing LiI 1 g
-Binder: 0.1% of 5% by mass butyl butyrate solution of PVdF binder
・ Dispersion medium: Butyl butyrate 1.5 g
The mixture in the container was stirred for 30 seconds by an ultrasonic dispersion device (UH-50, manufactured by SMT). Next, the container was shaken with a shaker (TTM-1 manufactured by Shibata Scientific Co., Ltd.) for 30 minutes to prepare a raw material for a solid electrolyte layer.
The solid electrolyte layer raw material was applied onto a release sheet (Al foil) by a blade method using an applicator to form a solid electrolyte layer. This solid electrolyte layer was dried on a hot plate at 100 ° C. for 30 minutes.

(2)固体電解質材料部形成工程において得られた固体電解質層−剥離シート(Al箔)の積層体の、固体電解質層側の表面を、(1)負極材料部形成工程において得られた、銅箔(負極集電体)−負極活物質層の積層体の負極活物質層側の表面に重ね合わせて積層した後、当該固体電解質層から剥離シート(Al箔)を剥離することにより、負極活物質層上に固体電解質層を転写した。これにより、積層体1(負極集電体(銅箔)−負極活物質層−固体電解質層)を得た。   (2) The solid electrolyte layer-side surface of the laminate of the solid electrolyte layer-release sheet (Al foil) obtained in the solid electrolyte material part forming step is the copper obtained in the (1) negative electrode material part forming step. The negative electrode active material layer is laminated on the negative electrode active material layer-side surface of the laminate of the foil (negative electrode current collector) -negative electrode active material layer, and then the release sheet (Al foil) is peeled from the solid electrolyte layer to obtain the negative electrode active material. The solid electrolyte layer was transferred onto the material layer. Thereby, a laminate 1 (negative electrode current collector (copper foil) -negative electrode active material layer-solid electrolyte layer) was obtained.

2.積層体の裁断
[実施例1]
製造例1で製造した積層体1に対して、負極集電体(銅箔)−負極活物質層−固体電解質層の積層方向に、固体電解質層側から波長0.5μmのレーザー光を照射して、積層体1の裁断を行った。
なお、積層体1の固体電解質層における、波長0.5μmのレーザー光の吸収率は、50%である。
2. Cutting of laminate [Example 1]
The laminate 1 produced in Production Example 1 was irradiated with laser light having a wavelength of 0.5 μm from the solid electrolyte layer side in the stacking direction of the negative electrode current collector (copper foil) -negative electrode active material layer-solid electrolyte layer. Then, the laminate 1 was cut.
The solid electrolyte layer of the laminate 1 has an absorptance of laser light having a wavelength of 0.5 μm of 50%.

[比較例1]
製造例1で製造した積層体1に対して、負極集電体(銅箔)−負極活物質層−固体電解質層の積層方向に、固体電解質層側から波長1μmのレーザー光を照射して、積層体1の裁断を行った。
なお、積層体1の固体電解質層における、波長1μmのレーザー光の吸収率は、20%である。
[Comparative Example 1]
The laminate 1 produced in Production Example 1 was irradiated with laser light having a wavelength of 1 μm from the solid electrolyte layer side in the lamination direction of the negative electrode current collector (copper foil) -negative electrode active material layer-solid electrolyte layer, The laminate 1 was cut.
The absorption rate of the laser beam having a wavelength of 1 μm in the solid electrolyte layer of the laminated body 1 is 20%.

3.評価
(1)裁断後の積層体の観察
実施例1及び比較例1において、レーザー照射による裁断後の積層体1の固体電解質層側の表面をSEMにより観察した。観察画像を図5及び図8に示す。
3. Evaluation (1) Observation of laminate after cutting In Example 1 and Comparative Example 1, the surface of the laminate 1 after cutting by laser irradiation on the solid electrolyte layer side was observed by SEM. The observed images are shown in FIGS. 5 and 8.

4.考察
比較例1において、波長1μmのレーザーを積層体1の積層方向に照射して裁断した後の積層体1表面は、図5に示されるように、レーザー光の照射ラインを中心に、約0.37mmの幅Dで、固体電解質層の剥離が生じていた。
一方、実施例1において、波長0.5μmのレーザーを積層体1の積層方向に照射して裁断した後の積層体1表面は、図8に示されるように、レーザー光の照射ラインを中心として、固体電解質層の剥離を生じることなく、積層体1を裁断できた。
4. Consideration In Comparative Example 1, the surface of the laminated body 1 after irradiation with a laser having a wavelength of 1 μm in the laminating direction of the laminated body 1 and cutting was about 0 with the laser light irradiation line at the center, as shown in FIG. With the width D of 0.37 mm, peeling of the solid electrolyte layer occurred.
On the other hand, in Example 1, the surface of the laminated body 1 after irradiation with a laser beam having a wavelength of 0.5 μm in the laminating direction of the laminated body 1 and cutting, as shown in FIG. The laminate 1 could be cut without peeling the solid electrolyte layer.

1、1´、1a 活物質層
11 剥離部分21の直下の活物質層
12 領域21´の直下の活物質層
2、2´、2a 固体電解質層
21 剥離部分
21´ 固体電解質の剥離の発生が予想される領域
22 固体電解質層2の裁断部
3、3´ 対極側の活物質層
31 対極側の活物質層3の端部
32 裁断部のマージン
4、4a 電極集電体
101 第一の積層体
101a 第一の中間積層体
101E 裁断端
102 第二の積層体
103 第三の積層体
104 第四の積層体
106、106a、107 積層体
201、202 全固体電池
L レーザー光
G 噴出ガス
1, 1 ', 1a Active material layer 11 Active material layer 12 immediately below peeled portion 21 Active material layer 2, 2', 2a immediately below region 21 'Solid electrolyte layer 21 Stripped portion 21' Expected region 22 Cutting part 3 of solid electrolyte layer 2, 3'Active material layer 31 on the counter electrode side End part 32 of active material layer 3 on the counter electrode side Margin 4, 4a Electrode current collector 101 First lamination Body 101a First intermediate laminate 101E Cut end 102 Second laminate 103 Third laminate 104 Fourth laminate 106, 106a, 107 Laminate 201, 202 All-solid-state battery L Laser light G Jet gas

Claims (1)

活物質層上に固体電解質層を積層した積層体を準備する工程と、
前記固体電解質層の吸収率が50%以上である波長を有するレーザー光を該積層体の積層方向に照射して、前記積層体を裁断する工程と、を有することを特徴とする、全固体電池の製造方法。
A step of preparing a laminate in which a solid electrolyte layer is laminated on the active material layer,
A step of irradiating a laser beam having a wavelength at which the absorptance of the solid electrolyte layer is 50% or more in a stacking direction of the stack to cut the stack, the all-solid-state battery Manufacturing method.
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