JP7018576B2 - 電池、および、電池製造方法、および、電池製造装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1における電池1000の概略構成を示す図である。
以下、実施の形態2が説明される。上述の実施の形態1と重複する説明は、適宜、省略される。
120 第2接着層
210 第1発電要素
211 第1正極集電体
212 第1負極集電体
213 第1正極活物質層
214 第1負極活物質層
215 第1固体電解質層
220 第2発電要素
221 第2正極集電体
222 第2負極集電体
223 第2正極活物質層
224 第2負極活物質層
225 第2固体電解質層
230 第3発電要素
231 第3正極集電体
232 第3負極集電体
233 第3正極活物質層
234 第3負極活物質層
235 第3固体電解質層
300 積層部
400 接着層形成部
500 プレス部
600 制御部
710 第1間隔保持体
720 第2間隔保持体
800 間隔保持体形成部
1000 電池
1100 電池
1200 電池
1300 電池
1400 電池
1500 電池
2000 電池製造装置
2100 電池製造装置
910 電池
920 電池
Claims (25)
- 第1発電要素と、
前記第1発電要素と積層される第2発電要素と、
前記第1発電要素と前記第2発電要素とを接着する第1接着層と、
を備え、
前記第1発電要素は、第1正極集電体と、第1負極集電体と、第1正極活物質層と、第1負極活物質層と、第1固体電解質層と、を備え、
前記第1正極活物質層と前記第1負極活物質層とは、前記第1固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第1正極活物質層は、前記第1正極集電体と接して、前記第1正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第1負極活物質層は、前記第1負極集電体と接して、前記第1負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第2発電要素は、第2正極集電体と、第2負極集電体と、第2正極活物質層と、第2負極活物質層と、第2固体電解質層と、を備え、
前記第2正極活物質層と前記第2負極活物質層とは、前記第2固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第2正極活物質層は、前記第2正極集電体と接して、前記第2正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第2負極活物質層は、前記第2負極集電体と接して、前記第2負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とは、前記第1接着層を介して、対向し、
前記第1接着層は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に、前記第1正極活物質層の形成範囲および前記第2負極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲内に、配置され、
前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とは、前記第1正極活物質層と前記第2負極活物質層とが対向する範囲内において、互いに接触せず、
前記第1発電要素と前記第2発電要素との間の間隔を保持する第1間隔保持体をさらに備え、
前記第1間隔保持体は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に、前記第1接着層が配置されていない位置に、配置される、
電池。 - 前記第1接着層は、前記第1正極活物質層の形成範囲および前記第2負極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲の50%以上の範囲に、配置される、
請求項1に記載の電池。 - 前記第1接着層は、前記第1正極活物質層と前記第2負極活物質層とが対向する範囲の全範囲に、配置される、
請求項1または2に記載の電池。 - 前記第1発電要素および前記第2発電要素が積層された方向に沿って見たときの平面視において、前記第1間隔保持体は、前記第1接着層から間隔を空けて、前記第1接着層を囲んで、配置される、
請求項1から3のいずれかに記載の電池。 - 前記第1間隔保持体は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とに接触する、
請求項1から4のいずれかに記載の電池。 - 前記第1発電要素と積層される第3発電要素と、
前記第1発電要素と前記第3発電要素とを接着する第2接着層と、
をさらに備え、
前記第3発電要素は、第3正極集電体と、第3負極集電体と、第3正極活物質層と、第3負極活物質層と、第3固体電解質層と、を備え、
前記第3正極活物質層と前記第3負極活物質層とは、前記第3固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第3正極活物質層は、前記第3正極集電体と接して、前記第3正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第3負極活物質層は、前記第3負極集電体と接して、前記第3負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第1負極集電体と前記第3正極集電体とは、前記第2接着層を介して、対向し、
前記第2接着層は、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体との間に、前記第1負極活物質層の形成範囲および前記第3正極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲内に、配置され、
前記第1負極集電体と前記第3正極集電体とは、前記第1負極活物質層と前記第3正極活物質層とが対向する範囲内において、互いに接触しない、
請求項1から5のいずれかに記載の電池。 - 前記第2接着層は、前記第1負極活物質層の形成範囲および前記第3正極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲の50%以上の範囲に、配置される、
請求項6に記載の電池。 - 前記第2接着層は、前記第1負極活物質層と前記第3正極活物質層とが対向する範囲の全範囲に、配置される、
請求項6または7に記載の電池。 - 前記第1発電要素と前記第3発電要素との間の間隔を保持する第2間隔保持体をさらに備え、
前記第2間隔保持体は、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体との間に、前記第2接着層が配置されていない位置に、配置される、
請求項6から8のいずれかに記載の電池。 - 前記第1発電要素および前記第3発電要素が積層された方向に沿って見たときの平面視において、前記第2間隔保持体は、前記第2接着層から間隔を空けて、前記第2接着層を囲んで、配置される、
請求項9に記載の電池。 - 前記第2間隔保持体は、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体とに接触する、
請求項9または10に記載の電池。 - 電池製造装置を用いた電池製造方法であって、
前記電池製造装置は、積層部と、接着層形成部と、を備え、
前記接着層形成部により、第1発電要素と第2発電要素とを接着する第1接着層を形成する工程(a)と、
前記積層部により、前記第1発電要素と前記第2発電要素とを積層する工程(b)と、を包含し、
前記第1発電要素は、第1正極集電体と、第1負極集電体と、第1正極活物質層と、第1負極活物質層と、第1固体電解質層と、を備え、
前記第1正極活物質層と前記第1負極活物質層とは、前記第1固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第1正極活物質層は、前記第1正極集電体と接して、前記第1正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第1負極活物質層は、前記第1負極集電体と接して、前記第1負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第2発電要素は、第2正極集電体と、第2負極集電体と、第2正極活物質層と、第2負極活物質層と、第2固体電解質層と、を備え、
前記第2正極活物質層と前記第2負極活物質層とは、前記第2固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第2正極活物質層は、前記第2正極集電体と接して、前記第2正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第2負極活物質層は、前記第2負極集電体と接して、前記第2負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記工程(a)において、前記接着層形成部により、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に、前記第1正極活物質層の形成範囲および前記第2負極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲内に、前記第1接着層が形成され、
前記工程(b)において、前記積層部により、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とを前記第1接着層を介して対向した状態で、かつ、前記第1正極活物質層と前記第2負極活物質層とが対向する範囲内において前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とが互いに接触しない状態で、前記第1発電要素と前記第2発電要素とが積層され、
前記電池製造装置は、間隔保持体形成部をさらに備え、
前記間隔保持体形成部により、前記第1発電要素と前記第2発電要素との間の間隔を保持する第1間隔保持体を形成する工程(g)をさらに包含し、
前記工程(g)において、前記間隔保持体形成部により、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に、前記第1接着層が配置されていない位置に、前記第1間隔保持体が形成される、
電池製造方法。 - 前記工程(a)において、前記接着層形成部により、前記第1正極活物質層の形成範囲および前記第2負極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲の50%以上の範囲に、前記第1接着層が形成される、
請求項12に記載の電池製造方法。 - 前記工程(a)において、前記接着層形成部により、前記第1正極活物質層と前記第2負極活物質層とが対向する範囲の全範囲に、前記第1接着層が形成される、
請求項12または13に記載の電池製造方法。 - 前記電池製造装置は、プレス部をさらに備え、
前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に前記第1接着層が形成された後に、前記プレス部により、前記第1発電要素と前記第2発電要素とをプレスする工程(c)をさらに包含する、
請求項12から14のいずれかに記載の電池製造方法。 - 前記工程(g)において、前記間隔保持体形成部により、前記第1正極活物質層、前記第1固体電解質層および前記第1負極活物質層が積層された方向に沿って見たときの平面視において、または、前記第2正極活物質層、前記第2固体電解質層および前記第2負極活物質層が積層された方向に沿って見たときの平面視において、前記第1接着層から間隔を空けて、前記第1接着層を囲んで、前記第1間隔保持体が形成される、
請求項12から15のいずれかに記載の電池製造方法。 - 前記工程(b)は、前記工程(g)の後に実行され、
前記工程(b)において、前記第1間隔保持体は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とに接触する、
請求項12から16のいずれかに記載の電池製造方法。 - 前記接着層形成部により、前記第1発電要素と第3発電要素とを接着する第2接着層を形成する工程(d)と、
前記積層部により、前記第1発電要素と前記第3発電要素とを積層する工程(e)と、をさらに包含し、
前記第3発電要素は、第3正極集電体と、第3負極集電体と、第3正極活物質層と、第3負極活物質層と、第3固体電解質層と、を備え、
前記第3正極活物質層と前記第3負極活物質層とは、前記第3固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第3正極活物質層は、前記第3正極集電体と接して、前記第3正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第3負極活物質層は、前記第3負極集電体と接して、前記第3負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記工程(d)において、前記接着層形成部により、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体との間に、前記第1負極活物質層の形成範囲および前記第3正極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲内に、前記第2接着層が形成され、
前記工程(e)において、前記積層部により、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体とを前記第2接着層を介して対向した状態で、かつ、前記第1負極活物質層と前記第3正極活物質層とが対向する範囲内において前記第1負極集電体と前記第3正極集電体とが互いに接触しない状態で、前記第1発電要素と前記第3発電要素とが積層される、
請求項12から17のいずれかに記載の電池製造方法。 - 前記工程(d)において、前記接着層形成部により、前記第1負極活物質層の形成範囲および前記第3正極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲の50%以上の範囲に、前記第2接着層が形成される、
請求項18に記載の電池製造方法。 - 前記工程(d)において、前記接着層形成部により、前記第1負極活物質層と前記第3正極活物質層とが対向する範囲の全範囲に、前記第2接着層が形成される、
請求項18または19に記載の電池製造方法。 - 前記電池製造装置は、プレス部をさらに備え、
前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に前記第1接着層が形成された後であり、かつ、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体との間に前記第2接着層が形成された後に、前記プレス部により、前記第1発電要素と前記第2発電要素と前記第3発電要素とをプレスする工程(f)をさらに包含する、
請求項18から20のいずれかに記載の電池製造方法。 - 前記電池製造装置は、間隔保持体形成部をさらに備え、
前記間隔保持体形成部により、前記第1発電要素と前記第3発電要素との間の間隔を保持する第2間隔保持体を形成する工程(h)をさらに包含し、
前記工程(h)において、前記間隔保持体形成部により、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体との間に、前記第2接着層が配置されていない位置に、前記第2間隔保持体が形成される、
請求項18から21のいずれかに記載の電池製造方法。 - 前記工程(h)において、前記間隔保持体形成部により、前記第1正極活物質層、前記第1固体電解質層および前記第1負極活物質層が積層された方向に沿って見たときの平面視において、または、前記第3正極活物質層、前記第3固体電解質層および前記第3負極活物質層が積層された方向に沿って見たときの平面視において、前記第2接着層から間隔を空けて、前記第2接着層を囲んで、前記第2間隔保持体が形成される、
請求項22に記載の電池製造方法。 - 前記工程(e)は、前記工程(h)の後に実行され、
前記工程(e)において、前記第2間隔保持体は、前記第1負極集電体と前記第3正極集電体とに接触する、
請求項22または23に記載の電池製造方法。 - 第1発電要素と第2発電要素とを接着する第1接着層を形成する接着層形成部と、
前記第1発電要素と前記第2発電要素とを積層する積層部と、
前記第1発電要素と前記第2発電要素との間の間隔を保持する第1間隔保持体を形成する間隔保持体形成部と、
を備え、
前記第1発電要素は、第1正極集電体と、第1負極集電体と、第1正極活物質層と、第1負極活物質層と、第1固体電解質層と、を備え、
前記第1正極活物質層と前記第1負極活物質層とは、前記第1固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第1正極活物質層は、前記第1正極集電体と接して、前記第1正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第1負極活物質層は、前記第1負極集電体と接して、前記第1負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第2発電要素は、第2正極集電体と、第2負極集電体と、第2正極活物質層と、第2負極活物質層と、第2固体電解質層と、を備え、
前記第2正極活物質層と前記第2負極活物質層とは、前記第2固体電解質層を介して、互いに積層され、
前記第2正極活物質層は、前記第2正極集電体と接して、前記第2正極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記第2負極活物質層は、前記第2負極集電体と接して、前記第2負極集電体よりも狭い範囲に、配置され、
前記接着層形成部は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に、前記第1正極活物質層の形成範囲および前記第2負極活物質層の形成範囲のうちの小さい方の範囲内に、前記第1接着層を形成し、
前記積層部は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とを前記第1接着層を介して対向した状態で、かつ、前記第1正極活物質層と前記第2負極活物質層とが対向する範囲内において前記第1正極集電体と前記第2負極集電体とが互いに接触しない状態で、前記第1発電要素と前記第2発電要素とを積層し、
前記間隔保持体形成部は、前記第1正極集電体と前記第2負極集電体との間に、前記第1接着層が配置されていない位置に、前記第1間隔保持体を形成する、
電池製造装置。
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