JP7180422B2 - 全固体電池の製造方法 - Google Patents
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Description
本開示は、ウェットオンドライ製法により全固体電池を製造する方法である。
以下に、本開示の全固体電池の製造方法について、一実施形態である全固体電池の製造方法10(本明細書において、「製造方法10」ということがある。)を用いて詳しく説明する。
図1に製造方法10のフローチャートを示した。
第1層形成工程S1は、基材層に第1層を構成する成分を含む第1スラリーを塗布し、該第1スラリーを乾燥させることにより第1層を形成する工程である。
緻密化工程S2は、第1層形成工程S1の後に行なわれ、第1層を緻密化する工程である。具体的には、第1層を加温しながら加圧する。
上述したように、加温を行わず、加圧のみで第1層を緻密化する場合、電池不良にならない圧力の範囲が非常に狭くなる。一方で、加温しながら加圧して第1層を緻密化すると、適用可能な圧力の範囲が広くなり、第1層の緻密化が容易になる。
なお、「緻密化」とは、第2層形成工程S3において、第2スラリーが第1層に染み込まない程度に第1層の細孔径、細孔容積を調整することである。
Y>-175X+217.5・・・(1)
第2層形成工程S3は、緻密化工程S2の後に行なわれ、第1層の基材層とは反対側の面に第2層を構成する成分を含む第2スラリーを塗布し、該第2スラリーを乾燥させることにより第2層を形成する工程である。
(第1層形成工程)
まず、活物質(Si)、電解質(LPSIBr)、導電助剤(VGCF)、バインダー(PVDF)を、重量比で54:42:2:2の割合で混合し、さらにNV(固形分濃度)60%となるように酪酸ブチルを加えて、第1スラリーを作製した。そして、基材層(銅箔)の表面に第1スラリーを塗布し、100℃で乾燥した。
上記により作製した第1層を、ホットロールプレスを用いて表1の温度に加温しながら、表1の圧力で加圧した。
まず、電解質(LPSIBr)、バインダー(PVDF)を、重量比で99:1の割合で混合し、さらにNV40%となるように酪酸ブチルを加えて、第2スラリーを作製した。そして、緻密化した第1層の基材層とは反対側の表面に第2スラリーを塗布した。
第2スラリーの塗布時に、第2スラリーの第1層への染み込みの有無が製造後の電池の良好、不良の判別材料となる。そこで、第2スラリーの第1層への染み込みが生じていない場合を「○」、染み込みが生じている場合を「×」として評価した。染み込みの有無は目視で確認した。表1に結果を示した。また、図2は加温温度が25℃の結果に着目した図であり、図3は全ての試験例の結果に着目した図である。図2、図3は、縦軸に加温温度(℃)を取り、横軸に加圧力(t/cm)を取っている。
また、加圧力が1.4t/cmであると、基材層、第1層に大きな反りが生じ、第2スラリーの塗工が困難になることが分かった。
このことから、第1層の加温温度と加圧力との関係がY>-175X+217.5であり、且つ、加圧力が1.4t/cm未満であることが重要であること考えられる。
よって、本開示の全固体電池の製造方法によれば、緻密化工程において適用できる圧力の範囲が広いため、従来のウェットオンドライ製法に基づく全固体電池の製造方法よりも、容易に全固体電池を製造することができる。
Claims (1)
- 第1層及び第2層を有する全固体電池の製造方法であって、
基材層に前記第1層を構成する成分を含む第1スラリーを塗布し、該第1スラリーを乾燥させることにより前記第1層を形成する工程と、
前記第1層を緻密化する工程と、
前記緻密化する工程の後に、前記第1層の前記基材層とは反対側の面に前記第2層を構成する成分を含む第2スラリーを塗布し、該第2スラリーを乾燥させることにより前記第2層を形成する工程と、を備え、
前記緻密化する工程は、前記第1層を加圧する圧力をX(t/cm)、前記第1層を加温する温度をY(℃)としたとき、前記第1層の加温温度と加圧力との関係がY>-175X+217.5であり、且つ、加圧力が1.4t/cm未満の条件下で、前記第1層を加温しながら加圧する、
全固体電池の製造方法。
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