JP5152200B2 - 全固体電池及びその製造方法 - Google Patents
全固体電池及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5152200B2 JP5152200B2 JP2009550180A JP2009550180A JP5152200B2 JP 5152200 B2 JP5152200 B2 JP 5152200B2 JP 2009550180 A JP2009550180 A JP 2009550180A JP 2009550180 A JP2009550180 A JP 2009550180A JP 5152200 B2 JP5152200 B2 JP 5152200B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- positive electrode
- negative electrode
- layer
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 39
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 66
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 92
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 15
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 11
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 9
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229910018130 Li 2 S-P 2 S 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
- H01M10/0562—Solid materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0459—Cells or batteries with folded separator between plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0468—Compression means for stacks of electrodes and separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明の第1の態様は、正極層及び負極層、並びに、正極層と負極層との間に配設された固体電解質層を有する積層体、を複数具備し、複数の積層体から選択された任意の隣り合う一対の積層体を、各々第1積層体及び第2積層体とするとき、第1積層体の正極層と第2積層体の正極層とが直接接触するように、又は、第1積層体の負極層と第2積層体の負極層とが直接接触するように、複数の積層体が積層され、第1積層体の固体電解質層と第2積層体の固体電解質層とが、絶縁層によって接続され、積層体の側面には、第1集電体と、第2集電体とがそれぞれ配設されるとともに、正極層と第2集電体との間、及び、負極層と第1集電体との間に、固体電解質層に接続された絶縁層が配設され、第1集電体は、一対の積層体の正極層と接続され且つ負極層に対しては絶縁層により絶縁され、第2集電体は、一対の積層体の負極層と接続され且つ正極層に対しては絶縁層により絶縁されていることを特徴とする、全固体電池である。
図1は、本発明の全固体電池10の形態例を示す断面図である。図1では、全固体電池10の一部のみを抽出し、拡大して示している。また、図1では、一部符号の記載を省略している。
正極層1は、正極活物質、固体電解質、及び、導電材を含有し、結着材を介してこれらが均一に混合されている。正極層1の厚さをt1とするとき、図1の左右端部を除いて、全固体電池10では、隣り合う積層体4、4の正極層1、1同士、又は、負極層2、2同士が接触するように積層されるため、一対の固体電解質層3、3によって挟まれた正極層1、1の全体の厚さは、見かけ上、2×t1となる。ところが、全固体電池10では、2つの正極層1、1の両側に固体電解質層3、3が配置されている。そのため、各正極層1、1に存在するリチウムイオンは、それぞれの正極層1、1と共に積層体4、4を構成する固体電解質層3、3との間で行き来することができる。すなわち、2つの正極層1、1の接触界面の右側に位置する正極層1内のリチウムイオンは、当該接触界面の右側に存在する固体電解質層3との間で行き来することができ、当該接触界面の左側に位置する正極層1内のリチウムイオンは、当該接触界面の左側に存在する固体電解質層3との間で行き来することができる。したがって、全固体電池10では、各正極層1、1の内部を移動するリチウムイオンの移動距離の最大値をt1に留めることが可能になる。
負極層2は、負極活物質、固体電解質、及び、導電材を含有し、結着材を介してこれらが均一に混合されている。負極層2の厚さをt2とするとき、図1の左右端部を除いて、全固体電池10では、隣り合う積層体4、4の正極層1、1同士、又は、負極層2、2同士が接触するように積層されるため、一対の固体電解質層3、3によって挟まれた負極層2、2の全体の厚さは、見かけ上、2×t2となる。ところが、全固体電池10では、2つの負極層2、2の両側に固体電解質層3、3が配置されている。そのため、各負極層2、2に存在するリチウムイオンは、それぞれの負極層2、2と共に積層体4、4を構成する固体電解質層3、3との間で行き来することができる。すなわち、2つの負極層2、2の接触界面の右側に位置する負極層2内のリチウムイオンは、当該接触界面の右側に存在する固体電解質層3との間で行き来することができ、当該接触界面の左側に位置する負極層2内のリチウムイオンは、当該接触界面の左側に存在する固体電解質層3との間で行き来することができる。したがって、全固体電池10では、各負極層2、2の内部を移動するリチウムイオンの移動距離の最大値をt2に留めることが可能になる。
固体電解質層3は、リチウムイオン伝導性を有し、且つ、導電性を有しない固体電解質を含有している。全固体電池10の左右端部を除いて、固体電解質層3は、第1集電体6及び第2集電体7と接触していない。なお、固体電解質層3は導電性を有しないため、全固体電池10の左右端部において第1集電体6及び/又は第2集電体7と接触しても問題はない。
積層体4は、正極層1、負極層2、及び、正極層1と負極層2との間に配設された固体電解質層3を有している。全固体電池10は、複数の積層体4、4、…を有し、後述する絶縁層5、5、…を折り目として折り畳むことにより、隣り合う積層体4、4の正極層1、1同士、又は、負極層2、2同士が接触する形態で積層される。
絶縁層5は、固体電解質層3に接続されている。全固体電池10における絶縁層5は、可撓性を有する緻密な絶縁材料によって構成されている。可撓性を有するため、絶縁層5、5、…を折り目として折り畳むことができる。また、緻密な材料によって構成されるため、絶縁層5、5、…は、後述する第1集電体6と負極層2、2、…との接触、及び、第2集電体7と正極層1、1、…との接触を防ぐことができる。
第1集電体6は、導電性粉体を有している。導電性粉体を有することで、正極層1、1、…の端面が湾曲していても、正極層1、1、…との接触を確保することができる。全固体電池10において、第1集電体6は、正極層1、1、…と接触し、負極層2、2、…とは接触しない。負極層2、2、…と第1集電体6との間には、絶縁層5、5、…が配置される。
第2集電体7は、導電性粉体を有している。導電性粉体を有することで、負極層2、2、…の端面が湾曲していても、負極層2、2、…との接触を確保することができる。全固体電池10において、第2集電体7は、負極層2、2、…と接触し、正極層1、1、…とは接触しない。正極層1、1、…と第2集電体7との間には、絶縁層5、5、…が配置される。
端末部8は、固体電解質層3と、リチウムイオン伝導性及び導電性を有しない層8a、8aによって構成されている。全固体電池10の性能を向上させるためには、正極活物質と固体電解質との接触界面における界面抵抗、及び、負極活物質と固体電解質との接触界面における界面抵抗を低減する必要がある。界面抵抗の低減には、接触界面に所定以上の圧力を付与し、正極活物質と固体電解質、及び、負極活物質と固体電解質を密着させることが有効であるため、全固体電池10では、左右端に端末部8、8をそれぞれ配置し、当該端末部8、8を介して締結荷重を付与している。ここで、接触界面へと付与される圧力(面圧)は、締結荷重の大きさ、及び、締結荷重が付与される面の面積と相関がある。すなわち、一定以上の面圧を確保する場合、締結荷重が付与される面の面積が大きければ大きいほど、大きな締結荷重を付与する必要がある。全固体電池10には、複数の正極層1、1、…、及び、負極層2、2、…が備えられているが、これらは絶縁層5、5、…を折り目として折り畳まれているため、締結荷重が付与される面の面積は、正極層1、1、…及び負極層2、2、…の数を増やしても一定に保たれる。それゆえ、全固体電池10によれば、出力密度を増大させるために積層体4、4、…の数(正極層1、1、…、及び、負極層2、2、…の数)を増大させた場合であっても、締結荷重を増大させる必要がない。したがって、全固体電池10によれば、積層体4、4、…の数によらず、一定の締結荷重を付与することによって、一定の面圧を確保することが可能になる。
集電部9は、第1集電体6又は第2集電体7と接触している。全固体電池10では、第1集電体6と接触している集電部9が+極として機能し、第2集電体7と接触している集電部9が−極として機能する。すなわち、全固体電池10では、集電部9、9が外部出力端子として機能する。なお、本発明において、一対の集電部9、9によって挟まれた構成物を図1の紙面上下方向へと積層する場合、積層された複数の構成物の上下端に集電部9、9がそれぞれ配置されていれば良く、積層された構成物と構成物との間には集電部9を配置しなくても良い。
(W1/t1)2≦(Ce−×σe−)/(CLi×σLi) (式1)
同様に、負極層2の厚さt2、及び、負極層2の幅W2を用いると、下記式2が導かれる。
(W2/t2)2≦(Ce−×σe−)/(CLi×σLi) (式2)
例えば、σe−=50[S/cm]、Ce−=10[%]、σLi=0.01[S/cm]、CLi=30[%]、t1=t2=0.1[mm]とすると、W1≦4.08mm、W2≦4.08mmとなる。なお、積層される一対の正極層1、1の接触界面、及び/又は、積層される一対の負極層2、2の接触界面に集電箔等を挿入すれば、電子伝導抵抗を低減することが可能になる。そのため、この場合には、正極層1及び負極層2の幅を上記関係式の上限値よりも大きくしても、内部抵抗の増大が無く、充放電を速く行うことが可能な、全固体電池を提供することができる。しかし、接触界面に集電箔を挿入すると、全固体電池全体の体積及び質量が増大するため、出力密度の増大効果が損なわれやすい。したがって、締結荷重の増加抑制効果のみならず、出力密度の増大効果をも奏することが可能な形態にする等の観点からは、積層される一対の正極層1、1の接触界面、及び、積層される一対の負極層2、2の接触界面に集電箔等が挿入されない形態とすることが好ましい。
図2は、本発明の全固体電池の製造方法に含まれる工程の流れを示すフローチャートである。図3は、本発明の全固体電池の製造方法を簡略化して示す図である。図3では、一部符号の記載を省略する。また、図3において、全固体電池10と同様の構成を採るものには、図1で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。図1〜図3を参照しつつ、本発明の全固体電池の製造方法について、以下に説明する。
工程S1は、複数の孔を有する網目シート基材11に、複数の間隔12、12、…を開けて、複数の絶縁層5、5、…を形成する工程である。工程S1は、例えば、絶縁層5、5、…を構成する絶縁材料を溶解させた溶液を、網目シート基材11へ規則的なパターンで塗布し、溶媒を揮発させることにより、複数の間隔12、12、…を開けて、複数の絶縁層5、5、…を形成する工程、とすることができる。
工程S2は、上記工程S1の後に、少なくとも複数の絶縁層5、5、…の間に、固体電解質層3、3、…を形成する工程である。工程S2は、例えば、固体電解質層3、3、…を構成する固体電解質を分散させた溶液を、絶縁層5、5、…が形成されていない網目シート基材11の箇所へと塗布し、溶媒を揮発させることにより、網目シート基材11の長手方向両端(図3の紙面左右側に位置する両端部。以下において同じ。)、及び、絶縁層5、5、…の間に、複数の固体電解質層3、3、…を形成する工程、とすることができる。固体電解質層3、3、…をこのように形成すると、絶縁層5、5、…と固体電解質層3、3、…とが交互に隙間無く形成された部材を作製することができる。
工程S3は、上記工程S2の後に、複数の絶縁層5、5、…の間に形成された固体電解質層3、3、…の表面を含む網目シート基材11の一面側に、間隔を開けて複数の正極層1、1、…を形成し、複数の絶縁層5、5、…の間に形成された固体電解質層3、3、…の表面を含む網目シート基材11の他面側に、間隔を開けて複数の負極層2、2、…を形成する工程である。工程S3は、例えば、上記工程S2で形成した固体電解質層3、3、…のうち、網目シート基材11の長手方向両端に形成した固体電解質層3、3を除くすべての固体電解質層3、3、…の一面側(図3の紙面上側)にのみ正極層1、1、…を形成し、正極層1、1、…が形成される固体電解質層3、3、…の他面側(図3の紙面下側)にのみ負極層2、2、…を形成することにより、複数の積層体4、4、…を形成する工程とすることができる。上記工程S2において、絶縁層5、5、…が形成されていない箇所にのみ固体電解質層3、3、…を形成すると、固体電解質層3、3、…は間隔を開けて形成されることになる。そのため、当該固体電解質層3、3、…の一面側に正極層1、1、…を、他面側に負極層2、2、…をそれぞれ形成することにより、間隔を開けて、複数の正極層1、1、…、及び、複数の負極層2、2、…を形成することができる。工程S3において、複数の正極層1、1、…は、例えば、正極層1、1、…を構成する正極活物質、固体電解質、導電材、及び、結着材を分散させた溶液を固体電解質層3、3、…の一面側に塗布し、溶媒を揮発させることにより形成することができる。また、工程S3において、複数の負極層2、2、…は、例えば、負極層2、2、…を構成する負極活物質、固体電解質、導電材、及び、結着材を分散させた溶液を固体電解質層3、3、…の他面側に塗布し、溶媒を揮発させることにより形成することができる。
工程S4は、上記工程S1で形成された絶縁層5、5、…を折り目として、網目シート基材11を折り畳む工程である。工程S4は、例えば、上記工程S3の後に、絶縁層5、5、…を折り目として、網目シート基材11を折り畳むことにより、隣り合う積層体4、4の正極層1、1同士、又は、負極層2、2同士を接触させる形態で、複数の積層体4、4、…を積層する工程、とすることができる。
工程S5は、上記工程S3で形成された正極層1、1、…と接触し且つ上記工程S3で形成された負極層2、2、…と接触しないように第1集電体6を配置し、上記工程S3で形成された負極層2、2、…と接触し且つ上記工程S3で形成された正極層1、1、…と接触しないように第2集電体7を配置する工程である。工程S5は、例えば、底に集電部9が配置された筐体(不図示。以下において同じ。)に第2集電体7を配置した後、上記工程S4で作製された構造体を筐体へ挿入し、次いで、筐体へと挿入された構造体の上面に第1集電体6を配置した後、第1集電体6の上に集電部9を配置する工程、とすることができる。
S2…電解質層形成工程
S3…電極層形成工程
S4…折り畳み工程
S5…集電体配置工程
1…正極層
2…負極層
3…固体電解質層
4…積層体
5…絶縁層
6…第1集電体
7…第2集電体
8…端末部
8a…層
9…集電箔
10…全固体電池
11…網目シート基材(基材)
12…間隔
Claims (2)
- 正極層及び負極層、並びに、前記正極層と前記負極層との間に配設された固体電解質層を有する積層体、を複数具備し、
複数の前記積層体から選択された任意の隣り合う一対の前記積層体を、各々第1積層体及び第2積層体とするとき、前記第1積層体の前記正極層と前記第2積層体の前記正極層とが直接接触するように、又は、前記第1積層体の前記負極層と前記第2積層体の前記負極層とが直接接触するように、複数の前記積層体が積層され、
前記第1積層体の前記固体電解質層と前記第2積層体の前記固体電解質層とが、絶縁層によって接続され、
前記積層体の側面には、第1集電体と、第2集電体とがそれぞれ配設されるとともに、
前記正極層と前記第2集電体との間、及び、前記負極層と前記第1集電体との間に、前記固体電解質層に接続された絶縁層が配設され、
前記第1集電体は、前記一対の積層体の正極層と接続され且つ前記負極層に対しては前記絶縁層により絶縁され、
前記第2集電体は、前記一対の積層体の負極層と接続され且つ前記正極層に対しては前記絶縁層により絶縁されていることを特徴とする、全固体電池。 - 基材に、複数の間隔を開けて複数の絶縁層を形成する、絶縁層形成工程と、
前記絶縁層形成工程の後に、前記複数の間隔それぞれに固体電解質層をそれぞれ形成する、電解質層形成工程と、
前記電解質層形成工程の後に、前記複数の固体電解質層の各々の表面上に正極層を形成し、前記固体電解質層の各々の裏面側に負極層を形成することにより、前記正極層と前記負極層との間に固体電解質層が存在する積層体が複数形成される、積層体形成工程と、
隣り合う正極層同士が直接接触する、又は隣り合う負極層同士が直接接触するように前記絶縁層を折り畳む、折り畳み工程と、
前記複数の積層体から選択された任意の隣り合う一対の前記積層体の側面に、前記正極層と接続され且つ前記負極層と絶縁されるように第1集電体を配置し、前記負極層と接続され且つ前記正極層と絶縁されるように第2集電体を配置する、集電体配置工程と、
を有することを特徴とする、全固体電池の製造方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/051851 WO2010089855A1 (ja) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | 全固体電池及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2010089855A1 JPWO2010089855A1 (ja) | 2012-08-09 |
JP5152200B2 true JP5152200B2 (ja) | 2013-02-27 |
Family
ID=42541779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009550180A Active JP5152200B2 (ja) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | 全固体電池及びその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8338036B2 (ja) |
EP (1) | EP2395588B1 (ja) |
JP (1) | JP5152200B2 (ja) |
KR (1) | KR101155808B1 (ja) |
CN (1) | CN101861675B (ja) |
WO (1) | WO2010089855A1 (ja) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2450995A1 (en) * | 2010-11-03 | 2012-05-09 | Nxp B.V. | Battery |
CN103262330A (zh) * | 2010-12-15 | 2013-08-21 | 株式会社村田制作所 | 固体电池 |
CN103875120B (zh) * | 2011-09-30 | 2016-05-25 | 株式会社村田制作所 | 电池收纳结构体 |
WO2013084352A1 (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | トヨタ自動車株式会社 | 正極活物質材料、正極活物質層、全固体電池および正極活物質材料の製造方法 |
JP5798478B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2015-10-21 | 株式会社カネカ | 非水電解質二次電池用電極及びそれを用いた非水電解質二次電池 |
JP6027228B2 (ja) * | 2012-05-07 | 2016-11-16 | エルジー・ケム・リミテッド | 電極積層体及びそれを含むリチウム二次電池 |
CN103094619B (zh) * | 2013-01-17 | 2015-02-04 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种高能量密度锂离子电池电芯及其制备方法 |
KR20180101729A (ko) * | 2013-08-30 | 2018-09-14 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 코팅된 전해질을 갖는 리튬-이온 배터리 |
JP6277034B2 (ja) | 2014-03-26 | 2018-02-07 | 株式会社日本マイクロニクス | 積層型二次電池 |
US10115994B2 (en) | 2014-05-27 | 2018-10-30 | Apple Inc. | Devices and methods for reducing battery defects |
US9985294B2 (en) * | 2015-05-29 | 2018-05-29 | Pacesetter, Inc. | High energy density and high rate Li battery |
JP6872388B2 (ja) | 2016-05-19 | 2021-05-19 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池の製造方法 |
CN109478677B (zh) * | 2016-07-28 | 2022-02-08 | 三洋电机株式会社 | 二次电池的制造方法 |
DE102016216089A1 (de) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Akkumulator-Zellen; Akkumulator-Zellen; Batterie aus Akkumulator-Zellen; Kraftfahrzeug mit Akkumulator-Zellen |
JP6729716B2 (ja) * | 2016-11-08 | 2020-07-22 | 株式会社村田製作所 | 固体電池、固体電池の製造方法、電池パック、車両、蓄電システム、電動工具及び電子機器 |
US10903672B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-01-26 | International Business Machines Corporation | Charge method for solid-state lithium-based thin-film battery |
US10581109B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-03 | International Business Machines Corporation | Fabrication method of all solid-state thin-film battery |
US10944128B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-03-09 | International Business Machines Corporation | Anode structure for solid-state lithium-based thin-film battery |
US10622680B2 (en) * | 2017-04-06 | 2020-04-14 | International Business Machines Corporation | High charge rate, large capacity, solid-state battery |
JP6988393B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2022-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 電池モジュール及び電池パック |
CN111684639A (zh) * | 2018-01-16 | 2020-09-18 | 印制能源技术有限公司 | 薄膜式能量存储装置 |
JP6943208B2 (ja) * | 2018-03-12 | 2021-09-29 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池の製造方法および全固体電池 |
JP7172127B2 (ja) * | 2018-05-14 | 2022-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池及びその製造方法 |
CN109193017B (zh) * | 2018-08-27 | 2020-04-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | 电池 |
EP3883014A4 (en) * | 2018-11-16 | 2024-04-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | SOLID-STATE BATTERY |
JP7021057B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2022-02-16 | 本田技研工業株式会社 | 二次電池及びくし型電極 |
JP7061588B2 (ja) * | 2019-04-24 | 2022-04-28 | 本田技研工業株式会社 | 全固体電池および全固体電池の製造方法 |
KR20210075773A (ko) * | 2019-12-13 | 2021-06-23 | 현대자동차주식회사 | 충방전 기능을 갖는 차체 부재 |
WO2021124809A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
US11588176B2 (en) * | 2021-01-04 | 2023-02-21 | Bioenno Tech LLC | All solid-state lithium-ion battery incorporating electrolyte-infiltrated composite electrodes |
WO2023276283A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 国立大学法人東北大学 | 折りたたみ式電池用シート、折りたたみ式電池および折りたたみ式電池の製造方法 |
WO2024147373A1 (ko) * | 2023-01-03 | 2024-07-11 | 엘지전자 주식회사 | 전고체 전지 |
WO2024185970A1 (en) * | 2023-03-07 | 2024-09-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | All-solid-state battery and manufacturing method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004179091A (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Kyocera Corp | 積層型電池 |
JP2004273436A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 全固体薄膜積層電池 |
JP2006261008A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Toshiba Corp | 無機固体電解質電池及び無機固体電解質電池の製造方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4211833A (en) * | 1978-12-08 | 1980-07-08 | Exxon Research & Engineering Co. | Bipolar battery |
JP3277413B2 (ja) | 1993-08-17 | 2002-04-22 | ソニー株式会社 | 角形バッテリー |
JPH08138726A (ja) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型リチウム二次電池 |
WO2000017950A1 (en) * | 1998-09-24 | 2000-03-30 | Thomas & Betts International, Inc. | Improved process for manufacturing electrochemical cells |
JP2001319689A (ja) | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムポリマー二次電池 |
JP4880113B2 (ja) * | 2000-11-21 | 2012-02-22 | 日東電工株式会社 | 電池用セパレータおよびそれを用いた電極群 |
JP5081348B2 (ja) | 2001-05-02 | 2012-11-28 | トータル ワイヤレス ソリューショオンズ リミテッド | シート型電池 |
US20040185336A1 (en) | 2003-02-18 | 2004-09-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | All solid-state thin-film cell and application thereof |
JP4352972B2 (ja) | 2004-04-02 | 2009-10-28 | 日産自動車株式会社 | 電極およびこれを用いてなる電池 |
CN100511771C (zh) * | 2005-05-10 | 2009-07-08 | 松下电器产业株式会社 | 电池 |
JP4462245B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2010-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 2次電池、積層2次電池および組電池 |
JP4645606B2 (ja) | 2007-03-08 | 2011-03-09 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
-
2009
- 2009-02-04 JP JP2009550180A patent/JP5152200B2/ja active Active
- 2009-02-04 WO PCT/JP2009/051851 patent/WO2010089855A1/ja active Application Filing
- 2009-02-04 EP EP09807696.1A patent/EP2395588B1/en active Active
- 2009-02-04 CN CN200980100243XA patent/CN101861675B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-02-04 KR KR1020107004655A patent/KR101155808B1/ko active IP Right Grant
- 2009-02-04 US US12/673,782 patent/US8338036B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004179091A (ja) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Kyocera Corp | 積層型電池 |
JP2004273436A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 全固体薄膜積層電池 |
JP2006261008A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Toshiba Corp | 無機固体電解質電池及び無機固体電解質電池の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2010089855A1 (ja) | 2012-08-09 |
KR101155808B1 (ko) | 2012-06-12 |
US8338036B2 (en) | 2012-12-25 |
KR20100113473A (ko) | 2010-10-21 |
EP2395588A4 (en) | 2013-11-06 |
WO2010089855A1 (ja) | 2010-08-12 |
CN101861675B (zh) | 2013-03-27 |
EP2395588B1 (en) | 2015-03-25 |
EP2395588A1 (en) | 2011-12-14 |
US20110281160A1 (en) | 2011-11-17 |
CN101861675A (zh) | 2010-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5152200B2 (ja) | 全固体電池及びその製造方法 | |
JP5510458B2 (ja) | 電池 | |
KR100893225B1 (ko) | 용량 및 안전성을 향상시킨 이차전지 | |
JP6583711B2 (ja) | 蓄電素子 | |
KR20180058370A (ko) | 전극판의 경계 부위에 절연 보강부가 형성된 분리막을 포함하는 전극조립체 | |
JP2008097991A (ja) | 蓄電デバイス | |
JP2004355823A (ja) | ハイブリッド型蓄電部品 | |
JP2013093216A (ja) | 電池 | |
JP5381588B2 (ja) | リチウムイオン二次電池、車両及び電池搭載機器 | |
JP6260266B2 (ja) | 二次電池 | |
KR100871345B1 (ko) | 안전성 및 용량을 향상시킨 이차전지 | |
JP2000268873A (ja) | リチウム二次電池とそれを用いた電池装置 | |
KR20140032601A (ko) | 고용량 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬이차전지 | |
KR20080095978A (ko) | 향상된 전해액 함침성의 전극조립체를 제조하는 방법 | |
KR101035284B1 (ko) | 출력 특성이 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 | |
JP7077000B2 (ja) | 電池セルのための電極スタックを製造する方法、及び、電池セル | |
JP2005129393A (ja) | 二次電池 | |
JP2005166353A (ja) | 二次電池、組電池、複合組電池、車輌、及び、二次電池の製造方法 | |
JP4052127B2 (ja) | 薄型電池支持構造体、組電池及び車両 | |
JP2022552358A (ja) | 電極組立体およびその製造方法 | |
KR101973407B1 (ko) | 전기 에너지 저장장치 및 이의 제조방법 | |
KR20190101839A (ko) | 바인더의 함량비가 다른 전극 합체층을 포함하는 전극조립체 | |
KR101152649B1 (ko) | 출력 특성이 향상된 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 | |
US20230268621A1 (en) | Rechargeable battery | |
US20140340817A1 (en) | Super capacitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120511 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120814 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121009 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5152200 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |