JP7289665B2 - 固体電池の製造 - Google Patents
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Description
本出願は、全体として参照により本明細書に組み込まれている、2012年8月28日出願の米国特許仮出願第61/694,198号の利益を主張する。
(態様1)
固体電池を製造する方法であって、
正電極材料のグリーンシートを用意すること、
セパレータ材料のグリーンシートを用意すること、
前記正電極材料のグリーンシート及び前記セパレータ材料のグリーンシートを共に積層させ、積層グリーンスタックを形成すること、並びに、
前記積層グリーンスタックを焼結させ、正電極及びセパレータを含む焼結スタックを形成すること、を含む方法。
(態様2)
前記正電極材料のグリーンシートは、
Li(Mn,Co,Ni)O 2 材料、及び
バインディングポリマーを含む、態様1に記載の方法。
(態様3)
前記正電極材料のグリーンシートは、電子導電性添加物を更に含む、態様2に記載の方法。
(態様4)
前記セパレータ材料のグリーンシートは、
純粋なイオン導電体材料、及び
ポリマーバインダを含む、態様1に記載の方法。
(態様5)
前記純粋なイオン導電体材料は、Li 7-x La 3 Zr 2-x Ta x O 12 (0≦x≦1)である、態様4に記載の方法。
(態様6)
負電極材料のグリーンシートを用意すること、及び
前記負電極材料のグリーンシートを前記セパレータ材料のグリーンシートに積層することであって、前記積層グリーンスタックは、前記負電極材料のグリーンシートを、前記負電極材料のグリーンシートと前記正電極材料のグリーンシートとの中間にある前記セパレータ材料のグリーンシートと共に、更に含み、そして、前記焼結スタックは、負電極を、前記正電極と前記負電極との中間にある前記セパレータと共に、更に含む、積層することを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様7)
前記負電極材料のグリーンシートは、
Li 4 Ti 5 O 12 材料、及び
ポリマーバインダを含む、態様6に記載の方法。
(態様8)
前記負電極材料のグリーンシートは、
グラファイト材料、及び
ポリマーバインダを含む、態様6に記載の方法。
(態様9)
負電極を前記焼結スタックに積層させることを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様10)
前記負電極がリチウム金属電極である、態様10に記載の方法。
(態様11)
前記正電極材料のグリーンシートが、正極集電体に付けられる、態様1に記載の方法。
(態様12)
固体電池を製造するためのインラインプロセスシステムであって、
正電極材料のグリーンシート及びセパレータ材料のグリーンシートを共に積層させ、積層グリーンスタックを形成するように構成される、第一の積層システム、
前記積層グリーンスタックを焼結させ、正電極及びセパレータを含む焼結スタックを形成するように構成される焼結システム、並びに、
前記正電極の表面上に正極集電体を堆積するように構成される第一の堆積システム、を含むシステム。
(態様13)
前記セパレータに負電極を積層するための第二の積層システムを更に含む、態様12に記載のインラインプロセスシステム。
(態様14)
前記プロセスシステムはロールツーロールプロセスシステムである、態様12に記載のインラインプロセスシステム。
(態様15)
前記第一の積層システムは、前記セパレータ材料のグリーンシートが、負電極材料のグリーンシートと前記正電極材料のグリーンシートの中間にあるように、前記正電極材料のグリーンシート、前記負電極材料のグリーンシート及び前記セパレータ材料のグリーンシートを共に積層するように構成される、態様12に記載のインラインプロセスシステム。
Claims (19)
- 固体電池を製造する方法であって、
正電極材料のグリーンシートを用意すること、
セパレータ材料のグリーンシートを用意すること、
前記正電極材料のグリーンシート及び前記セパレータ材料のグリーンシートを共に積層させ、積層グリーンスタックを形成すること、
前記積層グリーンスタックを焼結させ、正電極及びセパレータを含む焼結スタックを形成すること、
負電極を前記焼結スタックに積層すること、並びに
シリコンまたは窒化銅の層を前記負電極と前記焼結スタックとの間の界面に組み入れること、
を含み、前記負電極がリチウム金属電極である、
方法。 - 前記正電極の表面に正極集電体を堆積することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記正電極材料のグリーンシートは連続シートであり、かつ前記セパレータ材料のグリーンシートは連続シートである、請求項1に記載の方法。
- 前記正電極材料のグリーンシートが、正極集電体に付けられる、請求項1に記載の方法。
- 前記正電極材料のグリーンシートは、
Li(Mn,Co,Ni)O2材料、及び
バインディングポリマーを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記正電極材料のグリーンシートは、電子電導性添加物を更に含む、請求項5に記載の方法。
- 前記セパレータ材料のグリーンシートは、
純粋なイオン導電体材料、及び
ポリマーバインダを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記純粋なイオン導電体材料は、Li7-xLa3Zr2-xTaxO12(xは0より大きく、1以下)である、請求項7に記載の方法。
- 前記負電極の表面に負極集電体を堆積することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記正電極材料のグリーンシートはセグメント化されたシートであり、かつ前記セパレータ材料のグリーンシートはセグメント化されたシートである、請求項1に記載の方法。
- 前記固体電池はリチウム伝導性固体電解質とLiNbO3でコーティングされるLiCoO2活物質とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記セパレータ材料のグリーンシートはドープされたLi7La3Zr2O12ガーネット固体電解質を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記セパレータ材料のグリーンシートは硫化物系の固体電解質を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記硫化物系の固体電解質はLi10GeP2S12である、請求項13に記載の方法。
- 前記セパレータ材料のグリーンシートはドープされたLi7La3Zr2O12ガーネット固体電解質及び硫化物系の固体電解質からなる群から選択された材料を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記負電極を前記焼結スタックに積層することは、前記負電極と前記焼結スタックとをピンチローラに通すことを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記シリコンまたは窒化銅の層はシリコンの層である、請求項1に記載の方法。
- 前記シリコンまたは窒化銅の層は窒化銅の層である、請求項1に記載の方法。
- 固体電池を製造する方法であって、
正電極材料のグリーンシートを用意すること、
セパレータ材料のグリーンシートを用意すること、
前記正電極材料のグリーンシート及び前記セパレータ材料のグリーンシートを共に積層させ、積層グリーンスタックを形成すること、
前記積層グリーンスタックを焼結させ、焼結スタックを形成することであって、前記焼結スタックは、正電極とセパレータとを含む、焼結スタックを形成すること、
負電極を前記焼結スタックに積層すること、
並びに
シリコンまたは窒化銅の層を前記負電極と前記焼結スタックとの間の界面に組み入れること、
を含み、前記セパレータ材料のグリーンシートは硫化物系の固体電解質Li10GeP2S12を含み、前記負電極はリチウム金属電極である、方法。
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