JP6622974B2 - 全固体電池の製造方法 - Google Patents
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Description
前記電池要素の母材と前記封止層の母材とが、LAGP(Li 1+x Al x Ge 2−x (PO 4 ) 3 (0≦x≦1))の原料の粉体を1200〜1400℃雰囲気下で溶解し、溶解した粉体を急冷して得られるガラス相のLAGPと、前記原料の粉体を1200〜1400℃で溶解し、溶解した粉体を急冷し、更に800〜900℃で焼成して得られる結晶相のLAGPとを、それぞれ異なる所定比で配合した母材である、
全固体電池の製造方法としている。
層構造の作製に際しては、まず電池要素5の母材となるLAGP(Li1+xAlxGe2-x(PO4)3(0≦x≦1))粉体の作製に用いる、結晶相及びガラス相を作製する。
図1に示した封止セラミックス層11,17を電池要素5(集電体層12、正極層13、固体電解質層14、負極層15、及び集電体層16)とともに焼成した際、これらの界面にクラックが生じると封止性が低下する。そこで本発明者らは、封止セラミックス層11,17と電池要素5との間の熱収縮率差と、封止セラミックス層11,17と電池要素5との界面におけるクラックの発生状況との関係を検証すべく、封止セラミックス層11,17と電池要素5との間の熱収縮率差を変えた複数のサンプルを作製し、クラックの発生状況を調べた。尚、各サンプルの熱収縮率は、封止セラミックス層11,17並びに電池要素5の母材となるLAGP粉体に含まれる、結晶相とガラス相の配合比を変えることにより調節した。
以上に説明したように、本発明によれば、電池要素5を封止セラミックス層11,17とともに焼成することにより電池要素5を封止(外気から遮断)することができ、耐湿性に優れた全固体電池を簡素な工程にて実現することができる。また封止セラミックス層11,17を構成するシートは、電池要素5と同様の工程で作製することができるので、この点でも全固体電池1の工程の簡素化が図られる。また本発明の全固体電池1は、熱融着性樹脂層コートアルミ箔のように熱圧着が不要であり、高温特性に優れた全固体電池1を実現することができる。また本発明の全固体電池1は、封止セラミックス層11,17と電池要素5との間の熱収縮率差が5%(絶対値)以内になるようにすることで、電池要素5を確実に封止することができる。
Claims (3)
- 電極層及び固体電解質層が積層された構造を有する電池要素を、前記構造の少なくとも一部とともに焼成される、結晶性のセラミックスを含んだ封止層によって封止する全固体電池の製造方法において、
前記電池要素の母材と前記封止層の母材とが、LAGP(Li 1+x Al x Ge 2−x (PO 4 ) 3 (0≦x≦1))の原料の粉体を、1200〜1400℃で溶解し、溶解した粉体を急冷して得られるガラス相のLAGPと、前記原料の粉体を1200〜1400℃で溶解し、溶解した粉体を急冷し、更に800〜900℃で焼成して得られる結晶相のLAGPとを、それぞれ異なる所定比で配合した母材である、
全固体電池の製造方法。 - 前記構造は、電極層、固体電解質層、及び集電体層が積層された構造であることを特徴とする請求項1に記載の全固体電池の製造方法。
- 前記封止層の熱収縮率と前記封止層と接触する前記構造の熱収縮率との熱収縮率差が5%以内となるように、前記封止層の前記熱収縮率と、前記封止層と接触する前記構造の熱収縮率とを調節することを特徴とする請求項1又は2に記載の全固体電池の製造方法。
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