TWI532234B - A manufacturing method of a layer structure constituting an all solid-state battery, a manufacturing apparatus, and a solid-state battery including the layered structure - Google Patents

A manufacturing method of a layer structure constituting an all solid-state battery, a manufacturing apparatus, and a solid-state battery including the layered structure Download PDF

Info

Publication number
TWI532234B
TWI532234B TW100137856A TW100137856A TWI532234B TW I532234 B TWI532234 B TW I532234B TW 100137856 A TW100137856 A TW 100137856A TW 100137856 A TW100137856 A TW 100137856A TW I532234 B TWI532234 B TW I532234B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
green sheet
layer structure
active material
layer
sheet
Prior art date
Application number
TW100137856A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201230446A (en
Inventor
Masahiko Nagasaka
Shogo Nakajima
Takayuki Nozawa
Osamu Sugino
Ikuto Misima
Original Assignee
Sintokogio Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintokogio Ltd filed Critical Sintokogio Ltd
Publication of TW201230446A publication Critical patent/TW201230446A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI532234B publication Critical patent/TWI532234B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • 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
    • H01M10/05—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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0409—Methods of deposition of the material by a doctor blade method, slip-casting or roller coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • 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
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405—Alloys based on lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53135—Storage cell or battery

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

構成全固體電池之層構造體之製造方法、製造裝置及具備該層構造體之全固體電池
本發明係關於自構成全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層及負極活性物質層中所選擇之層構造體之製造方法、製造裝置及具備該層構造體之全固體電池。
近年來，追求環保汽車之實現之社會需求高漲，並非習知之將使用汽油或輕油作為主要燃料之內燃機關作為驅動源之汽車，而是於內燃機關中組合電動馬達而作為驅動源之所謂油電混合車、以及以電動馬達為驅動源之電動汽車之開發得到推進，且一部分業已實用化而作為市售車開始出售。
對於油電混合車及電動汽車而言，為了驅動電動馬達，可充放電之2次蓄電池必不可缺，但以鋰離子電池為代表之習知之2次蓄電池，多為使用液體電解質者，存在漏液等問題。
又，鋰離子電池作為筆記型計算機及行動電話等可攜式機器之電源，目前為止有較多之採用實績，但多次報告有著火及破裂等事故。尤其是，由於搭載於汽車上之2次蓄電池與搭載於該等可攜式機器上之2次蓄電池相比，要求能於進而苛刻之條件下之運用，能量容量亦較大，故當務之急為確保安全性。
作為如上所述之響應社會需求者，包含電解質之所有主要構件由固體所構成的全固體電池之開發得到推進。全固體電池由於電解質不為液體，故漏液及著火、破裂之危險性與習知之2次蓄電池相比大幅降低。尤其是，全固體鋰2次電池可進行3～5 V之高電壓之充放電，並且電解質係使用不燃性之固體電解質，安全性較高(例如，專利文獻1、2)。
專利文獻1、2等所記載之技術係於製造步驟中使用真空蒸鍍法或雷射剝離法、濺鍍法等之高成本之製造方法。另一方面，為了以低成本大量地生產，故於全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層及負極活性物質層之製造方法中，亦揭示有將原料粉末壓縮成形之製造方法、或使用網版印刷之製造方法等。
然而，該等製造方法中，鄰接之層間之結合不充分，有界面電阻增大之虞。又，由於充放電過程中電極活性物質內之離子之移動，故於層間產生重複應力，但若鄰接之層間之結合不充分，則無法獲得充分之界面強度，發生剝離等故障，有引起電池性能之降低或電池壽命之縮短之虞。
因此，揭示有如下之全固體電池：於固體電解質煅燒體中，由網版印刷等形成第1電極層及第2電極層，藉由熱壓法或熱等靜壓法(HIP法)，煅燒第1電極層及第2電極層，藉此，使電極活性物質與固體電解質之界面之面積增大，且降低界面反應電阻(例如，專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-112635號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-70591號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-224318號公報
[專利文獻4]日本專利特開平5-94829號公報
然而，熱壓法及熱等靜壓法係於高溫、高壓下進行加壓壓製之方法，其裝置大型且高價，同時存在步驟所需時間較長、製造成本較大之問題。
作為低成本且鞏固界面之結合之方法，於燃料電池之領域中，例如，於專利文獻4中揭示有如下之固體電解質層之製造方法：藉由使用呈同心圓狀之波型的模具進行加壓成形，而於表面形成凹凸形狀，從而實現界面面積之增大。
然而，全固體電池中，由於固體電解質層等各層形成得較薄，故對生片進行加壓成形時，生片會嚙合或貼合於模具，使得脫模較困難，從而有發生生片破損等故障而導致良率變差之虞。
因此，本發明之目的在於提供一種能降低界面電阻、提高界面強度、且良率較佳、能降低製造成本的構造體之製造方法、製造裝置，該構造體係構成全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層、負極活性物質層之構造體。
該發明為了達成上述目的，於第1發明中使用一種技術手段，其係自構成全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層及負極活性物質層中所選擇之層構造體之製造方法，其具備：生片成形步驟，其係調配含有構成上述所選擇之層構造體之材料的漿料，成形為生片；凹凸形狀賦予步驟，其係將藉由上述生片成形步驟所形成之生片與由藉由加熱而消失之材料所構成且具有凹凸形狀的片構件一體地形成，賦予生片表面凹凸形狀；以及加熱步驟，其係對藉由上述凹凸形狀賦予步驟而一體形成之生片及片構件進行加熱，使上述片構件消失，煅燒上述生片。
根據第1發明，藉由生片成形步驟，調配含有構成所選擇之層構造體之材料的漿料，成形為生片；藉由凹凸形狀賦予步驟，將生片與由藉由加熱而消失之材料所構成且具有凹凸形狀之片構件一體地形成，賦予生片表面凹凸形狀；藉由加熱步驟，對一體形成之生片及片構件進行加熱，使片構件消失，煅燒生片，從而可製造層構造體。藉此，構成全固體電池時，由於可使所選擇之層構造體與鄰接之層構造體之界面形成為凹凸形狀，故可使界面之面積增大，並且起到固著效果，因此，可提供一種能提昇界面強度、且能防止界面上之剝離等的層構造體。又，由於可使界面之面積增大，故可提供可降低界面電阻之層構造體。又，由於一體地形成生片及片構件，故於生片表面賦予凹凸形狀時無需模具之脫模，因此，無由於脫模時生片發生破裂等而導致良率降低之虞。進而，由於片構件對生片進行強化，故易於操作，無生片發生破裂等而導致良率降低之虞。而且，由於本製造方法由簡單之步驟所構成，故可降低製造成本。
第2發明中，於第1層構造體之製造方法中使用以下技術手段：由樹脂材料構成上述片構件。
如第2發明，若使片構件由樹脂材料所構成，則由於具有適度之硬度、強度，故可將凹凸形狀正確地賦予生片，並且易於製作成所需之形狀，操作亦容易。
第3發明中，於第1或第2發明之層構造體之製造方法中，於上述凹凸形賦予步驟中使用以下技術手段：藉由將片構件按壓至生片上而一體地形成。
根據第3發明，於凹凸形狀賦予步驟中，由於藉由將片構件按壓至生片上而一體地形成，故可藉由輥壓、帶壓等簡單之按壓方法而確實地賦予生片凹凸形狀。
第4發明中，於第1至第2發明中之任一個之層構造體之製造方法中，於上述生片成形步驟中使用以下技術手段：生片係藉由刮刀法而形成。
如第4發明，若於生片成形步驟中採用刮刀法，則可均質地形成比較厚之膜，故較適宜。
第5發明中，於第4發明之層構造體之製造方法中，使用以下技術手段：上述片構件係刮刀法中所使用之載片。
根據第5發明，由於使用刮刀法中所使用之載片作為片構件，故可與成形為生片同時賦予凹凸形狀。由於可同時進行生片成形步驟與凹凸形狀賦予步驟，故效率較高，由於無需另外準備片構件，故可降低製造成本。
第6發明中，於第1至第5發明中任一個之層構造體之製造方法中，使用以下技術手段：賦予上述生片表面之凹凸形狀為底切形狀。
根據第6發明，由於賦予生片表面之凹凸形狀為底切形狀，故可進一步提昇固著效果，且可進一步提昇界面強度。又，如上所述之底切形狀難以藉由其他製造方法而形成。
第7發明中，使用以下技術手段：全固體電池具備藉由第1至第6發明中任一個之層構造體之製造方法所製造之層構造體。
如第7發明，就具備藉由本發明之層構造體之製造方法所製造的層構造體之固體電池而言，可製成層間之界面強度提昇、可靠性較高、降低界面電阻的高性能之全固體電池。
第8發明中，使用以下技術手段：具備凹凸形狀賦予手段，其係製造自構成全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層及負極活性物質層中所選擇之層構造體的層構造體之製造裝置，該凹凸形狀賦予手段將用以形成構成上述所選擇之層構造體之材料的生片與由藉由加熱而消失之材料所構成且具有凹凸形狀的片構件一體地形成，從而賦予生片表面凹凸形狀。
根據第8發明，藉由凹凸形狀賦予手段，可將用以形成構成所選擇之層構造體之材料的生片與由藉由加熱而消失之材料所構成且具有凹凸形狀之片構件一體地形成，賦予生片表面凹凸形狀。藉此，構成全固體電池時，可使所選擇之層構造體與鄰接之層構造體之界面成為凹凸形狀，故可提供能提昇層間之密著強度、且能防止界面上之剝離等的層構造體。又，由於可使界面之面積增大，故可提供能降低界面電阻之層構造體。又，由於使生片及片構件一體地形成，故當賦予生片表面凹凸形狀時無需模具之脫模，因此，無由於脫模時生片發生破裂等而導致良率降低之虞。進而，由於片構件對生片進行強化，故易於操作，無由於生片發生破裂等而導致良率降低之虞。
第9發明中，於第8層構造體之製造裝置中，上述凹凸形狀賦予手段使用以下技術手段：藉由將片構件按壓至生片上而一體地形成。
根據第9發明，於凹凸形狀賦予步驟中，由於藉由將片構件按壓至生片上而一體地形成，故可藉由輥壓裝置、帶壓(belt press)裝置等簡單之按壓手段而確實地賦予生片凹凸形狀，並且可降低裝置成本。
第10發明中，於第10層構造體之製造裝置中，使用以下技術手段：具備藉由刮刀法成形為上述生片之生片成形手段，上述片構件為刮刀法中所使用之載片。
根據第10發明，由於使用刮刀法中所使用之載片作為片構件，故可於成形為生片之同時賦予凹凸形狀。藉此，由於可同時進行生片成形步驟與凹凸形狀賦予步驟，故效率較高，由於無需另外準備片構件，故可降低製造成本。
參照圖式，對於本發明之層構造體之製造方法、製造裝置、及具備層構造體之全固體電池進行說明。
如圖1中示意性地所示，全固體電池1構成為：作為層構造體，具備固體電解質層10、正極活性物質層20及負極活性物質層30；隔著固體電解質層10而形成正極活性物質層20及負極活性物質層30，正極集電層21電性連接於正極活性物質層20，負極集電層31電性連接於負極活性物質層30。
作為形成固體電解質層10之材料，可使用能進行片成形且於電池領域中能用於固體電解質層者，可較佳地使用具有較高之鋰離子導電性之硫化物系或氧化物系固體電解質。例如，可使用Li3PO4、LiPON(鋰磷氧氮玻璃)、Li2S-SiS2、Li2S-P2S5、Li2S-B2S3、LixLayTiO3(0≦X≦1，0≦y≦1)、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3(0≦x≦1)、3Li1+xAlxTi2-x(PO4)3(0≦x≦1)等。
固體電解質層10與正極活性物質層20之界面及固體電解質層10與負極活性物質層30之界面均形成為凹凸形狀。藉此，由於可使各界面之面積增大並且可起到固著效果，故可提昇界面強度，且可防止界面上之剝離等，可製成可靠性較高之全固體電池1。又，由於可使界面之面積增大，故可製成降低界面電阻之高性能之全固體電池1。
作為形成正極活性物質層20之材料，可使用於電池領域中能用於正極活性物質層者，例如，可較佳地使用LiCoO2、LixV2(PO4)3(1≦x≦5)等氧化物系之正極活性物質或Li2S等硫化物系之正極活性物質。
作為形成負極活性物質層30之材料，可使用於電池領域中能用於負極活性物質層者，例如，可較佳地使用碳、石墨等碳‧石墨系材料、Sn系氧化物、In系氧化物、Pb系氧化物、Ag系氧化物、Sb系氧化物、Si系氧化物、Li4Ti5O12、LixV2(PO4)3(1≦x≦5)等氧化物系材料、Li、In、Al、Si、Sn等金屬或以其等為主成分之合金等金屬系材料、LiAl、LiZn、Li3Bi、Li3Cd、Li3Sd、Li4Si、Li4.4Pb、Li4.4Sn、Li0.17C(LiC6)、Li3FeN2、Li2.6Co0.4N、Li2.6Cu0.4N等鋰金屬化合物系材料。
於正極活性物質層20、負極活性物質層30中，為提昇各極活性物質內之電子之移動率，可添加具有導電性之材料，例如碳等。
作為形成正極集電層21及負極集電層31之材料，可使用於電池領域中能用於集電層者，例如，可較佳地使用由Pt、Au、Ag、Cu、Al、Fe、Ni、Ti、In、Zn等金屬或以其等為主成分之合金等金屬系材料所構成之板狀構件、箔、壓粉成形體、薄膜等。
其次，以固體電解質層10之製造步驟為中心對全固體電池之製造方法進行說明。圖2表示全固體電池之製造裝置40，圖4表示固體電解質層構造體10a之製造步驟。
全固體電池之製造裝置40具備：用以製造固體電解質生片之固體電解質生片成形裝置41；使固體電解質生片與片構件一體地形成，且賦予固體電解質生片表面凹凸形狀之凹凸形狀賦予裝置42；對一體形成之固體電解質生片與片構件進行加熱之加熱爐43；用以製造正極活性物質生片之正極活性物質生片成形裝置44；用以製造負極活性物質生片之負極活性物質生片成形裝置45；使固體電解質層構造體、正極活性物質生片及負極活性物質生片積層而一體地形成之積層裝置46；以及對一體形成之積層體進行加熱之加熱爐47。此處，固體電解質生片成形裝置41、凹凸形狀賦予裝置42及加熱爐43相當於固體電解質層構造體之製造裝置。
全固體電池1之製造步驟如圖3及圖4所示，首先，於固體電解質層構造體製造步驟S11之生片成形步驟S111中，於粉末狀之固體電解質中添加溶劑、黏合劑、分散劑等，調配漿料。而且，藉由固體電解質生片成形裝置41，使漿料成形為片狀而製作固體電解質生片11。作為片成形方法，可使用刮刀法、逆輥塗佈法等公知之片成形方法，但就可均質地形成比較厚之膜此點而言，較佳為刮刀法。此處，固體電解質生片11之厚度可考慮到包含加壓壓力及煅燒收縮等在內之全固體電池之特性而適當地選定。例如，調整為：生片之狀態下之厚度為10～500 μm左右，最終所製造之固體電解質層構造體之厚度為1～100 μm。
其次，於凹凸形狀賦予步驟S112中，藉由凹凸形狀賦予裝置42，使固體電解質生片11之表面形成凹凸形狀。
於凹凸形狀賦予裝置42中，自藉由載片41a所搬送之固體電解質生片11之兩面，如圖5(A)所示，供給表面形成有凹凸形狀之片構件50，藉由按壓裝置進行按壓。藉此，如圖5(B)所示，一體地形成固體電解質生片11與片構件50，藉由片構件50之凸部50a，賦予固體電解質生片11對應於片構件50之凹凸形狀的凹凸形狀。如上所述，對固體電解質生片11之凹凸形狀之賦予可藉由利用按壓裝置對片構件50進行按壓而簡單且確實地實施。本實施形態中，使用輥壓裝置作為按壓裝置。
此處，片構件50係由藉由加熱而消失之材料，例如有機化合物膜所形成。有機化合物膜適宜為以C、H、O為主要構成元素之材料，例如，可使用由聚乙烯醇、丙烯酸系樹脂、聚乙烯、聚碳酸酯等合成樹脂所構成者。由樹脂材料所構成之片構件50由於具有適度之硬度及強度，故可將凹凸形狀正確地賦予固體電解質生片11，並且易於製作所需之形狀，操作亦容易。另外，亦可使用由紙、木材等所構成之片構件。
片構件50之厚度可根據生片之構成材料或厚度等而適當地設定。此處，片構件50之最薄之最薄部較佳為10 μm～500 μm左右。其原因在於：若最薄部過薄，則無法起到作為強化生片之強化材之作用；若最薄部過厚，則至片構件50消失為止需要花費時間，燃燒氣體量增大。
本實施形態中，片構件50之表面形狀係成為：沿片構件之移動方向之垂直方向剖面由矩形所構成之條紋形狀。片構件50之凸部50a之高度可根據固體電解質生片11之材質或厚度而適當地設定，較理想為1～200 μm左右。其原因在於：若凸部50a過低，則難以賦予固體電解質生片11凹凸形狀；若凸部50a過高，則會產生將固體電解質生片11頂破而使其破損等問題。
藉由凹凸形狀賦予裝置42而使固體電解質生片11及片構件50所負載之加壓力適宜為100～8000 kgf/cm2。該加壓力係使最終所製造之固體電解質層構造體之密度較充分，且使按壓裝置不為過大之裝置之大小的加壓力。又，加壓時間較理想為1～300 s左右。若加壓時間過短，則無法充分賦予凹凸形狀，固體電解質生片11之密度無法提昇。又，若加壓時間過長，則週期時間變長，製造成本上升。
凹凸形狀賦予步驟S112結束後，經一體化之固體電解質生片11及片構件50自凹凸形狀賦予裝置42送入至加熱爐43。此處，由於賦予固體電解質生片11表面凹凸形狀時無需模具之脫模，故無由於脫模時固體電解質生片11破裂等而導致良率降低之虞。進而，由於片構件50對固體電解質生片11進行強化，故易於操作，無由於固體電解質生片11破裂等而導致良率降低之虞。
其次之加熱步驟S113中，藉由加熱爐43對藉由凹凸形狀賦予步驟而一體地形成之固體電解質生片11及片構件50進行加熱，使片構件50消失，煅燒固體電解質生片11。藉此，如圖5(C)所示，可製造表面被賦予凹凸形狀之固體電解質層構造體10a。
煅燒條件可根據固體電解質生片11之構成材料或厚度等而適當地選定。例如，可設定為：煅燒溫度係600℃～2000℃左右，煅燒時間係包含升溫冷卻過程在內為15 h～80 h。
亦可首先使片構件50消失，之後於後續之步驟中進行固體電解質生片11之煅燒。作為片構件50，於使用有機化合物膜之情形時，用以使片構件50消失之加熱溫度可設為例如600℃左右。加熱環境可根據片構件50之材質而適當地選定。
加熱步驟S113中僅使片構件50消失，固體電解質層構造體10a之煅燒可於下述之煅燒步驟S14中與正極活性物質生片22及負極活性物質生片32之煅燒一併進行。然而，煅燒前之固體電解質層構造體10a之構造強度不高之情形時，較佳為於加熱步驟S113中進行至煅燒為止。
其次之正極‧負極活性物質生片成形步驟S12中，藉由正極活性物質生片成形裝置44而製造正極活性物質生片22，藉由負極活性物質生片成形裝置45而製造負極活性物質生片32。
其次之積層步驟S13中，對固體電解質層構造體10a之各表面分別供給正極活性物質生片22與負極活性物質生片32，藉由積層裝置46將各層積層而一體地形成。藉此，正極活性物質生片22、負極活性物質生片32沿固體電解質層構造體10a表面之凹凸形狀而進入，形成凹凸形狀之界面。藉由積層裝置46而使各層所負載之加壓力適宜為100～8000 kgf/cm2。該加壓力係使最終所製造之正極活性物質層及負極活性物質層之密度較充分，同時使各層間之密著力較充分，且使按壓裝置不為過大之裝置之大小的加壓力。又，加壓時間較理想為1～300 s左右。若加壓時間過短，則各層間之密著力不充分。又，若加壓時間過長，則週期時間變長，製造成本上升。
其次之煅燒步驟S14中，藉由加熱爐47以特定之煅燒條件對藉由積層步驟S13所獲得之積層體進行加熱、煅燒，製作固體電解質層10、正極活性物質層20及負極活性物質層30之積層體。
其次之集電層形成步驟S15中，將煅燒步驟S14中所形成之積層體加工為特定之形狀後，分別於正極活性物質層20之表面形成正極集電層21、於負極活性物質層30之表面形成負極集電層31。各集電層可由板狀構件、箔等以接著、蒸鍍法、濺鍍法、噴敷法等公知之方法製造。再者，可調換煅燒步驟S14與集電層形成步驟S15之實施順序。
經過上述之步驟，可製造全固體電池1。本發明之全固體電池並無特別限定，但較適宜的是與以全固體鋰電池、可攜式機器用電池、IC卡內置用電池、植入醫療器具用電池、基板表面安裝用電池、太陽電池、燃料電池為代表之其他電池組合使用之電池(混合電源用電池)等。
(變更例)
上述之實施形態中，係賦予固體電解質生片11之兩面凹凸形狀，但亦可採用對任一面賦予凹凸形狀之構成。
亦可藉由將正極活性物質生片22之至少與固體電解質生片11之接合面側與表面被賦予凹凸形狀之片構件50一體地形成，進行加熱，使上述片構件50消失，從而將構成被賦予凹凸形狀之正極活性物質層20之構造體與固體電解質生片11積層。同樣地，亦可藉由將負極活性物質生片32之至少與固體電解質生片11之接合面側與表面被賦予凹凸形狀之片構件一體地形成，進行加熱，使上述片構件50消失，從而將構成被賦予凹凸形狀之負極活性物質層之構造體與固體電解質生片11積層。再者，將上述正極活性物質生片22及上述負極活性物質生片32與片構件50一體地形成時，亦可與上述之固體電解質層構造體10a之製造方法相同，藉由按壓裝置(例如輥壓)對正極活性物質生片22及負極活性物質生片32與上述片構件50進行按壓而形成。
上述之固體電解質層構造體10a之製造方法可應用於構成正極活性物質層20之層構造體或構成負極活性物質層30之層構造體的製造。即，為了對正極活性物質層20與正極集電層21及/或負極活性物質層30與負極集電層31之接合界面賦予凹凸，可應用製造構成被賦予凹凸形狀之正極活性物質層20之構造體及/或構成負極活性物質層30之層構造體的步驟。若對固體電解質層10與正極活性物質層20及負極活性物質層30之接合面側賦予凹凸形狀，則與固體電解質層10之界面為凹凸形狀，故可起到與上述之實施形態相同之效果。又，若對正極活性物質層20與正極集電層21之接合面側、及負極活性物質層30與負極集電層31之接合面側賦予凹凸形狀，則各集電層與各活性物質層之界面為凹凸形狀，故可提昇該界面上之界面強度，且可降低界面電阻。此處，正極活性物質生片、負極活性物質生片之厚度調整為：生片之狀態下之厚度為10～2000 μm左右，最終所製造之層構造體之厚度為1～1000 μm。又，由於與固體電解質生片11之情形相同之理由，片構件50較理想為：最薄部為10 μm～500 μm左右，凸部50a之高度為1～200 μm左右。再者，作為對固體電解質層10與正極活性物質層20及負極活性物質層30之接合面側賦予凹凸形狀之步驟，既可如實施形態般對固體電解質層10賦予凹凸形狀，亦可如段落[0062]所記載對正極活性物質層20及負極活性物質層30賦予凹凸。
作為賦予層構造體之凹凸形狀，除上述實施形態之矩形以外，亦可根據所需特性而採用點、波形等各種形狀。例如，亦可使用如圖6(A)所示之片構件50，賦予如圖6(B)所示之底切形狀。藉此，可進一步提昇固著效果，且可進一步提昇界面強度。又，如上所述之底切形狀難以藉由其他製造方法而形成。
圖3中，表示有連續地實施正極‧負極活性物質生片成形步驟S12、積層步驟S13、及煅燒步驟S14之裝置構成，但亦可採用批量式地實施各步驟之裝置構成。
於固體電解質層10與正極活性物質層20及負極活性物質層30之間，亦可設置以界面電阻之降低及應力緩和為目的之中間層。作為如上所述之中間層，可列舉例如利用固體電解質、及正極活性物質或負極活性物質形成之傾斜功能材料層。或，於固體電解質或正極活性物質及負極活性物質材料中添加Pt、Au、Ag、Cu、Al、Fe、Ni、Ti、In、Zn、C等導電元素並使其分散而成之材料層。
[實施例]
以下表示層構造體之製造方法之實施例。再者，本發明並不限定於以下之實施例。
(實施例1)
本實施例中，製造固體電解質層構造體。
作為固體電解質材料，準備已預先玻璃化之Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3粉末作為原料粉末，與有機溶劑等混合調配，製作漿料。
其次，藉由刮刀法澆鑄該漿料，製作厚度500 μm之固體電解質生片。使該固體電解質生片成形為直徑11.28 mm之圓形。
其次，使形成有凹凸形狀之有機化合物膜成形為與固體電解質生片相同之形狀。該有機化合物膜係將聚乙烯醇溶解於熱水而形成溶液後，塗佈於凹凸模具上並加熱乾燥而製作。此處，於溶液製作階段添加少量檸檬酸，藉由交聯反應而提昇聚乙烯醇之強度。有機化合物膜之厚度製作為：最薄部為500 μm，凸部高度為100 μm。凹凸形狀為由矩形剖面所構成之條紋形狀，凸部之寬度製成200 μm，凹部之寬度製成150 μm。
其次，於將伺服馬達作為驅動源之加壓裝置之工件加工空間中，以將固體電解質生片夾於2片有機化合物膜之間之方式進行組裝並加壓壓製。此時，工件加工空間係藉由圓柱形之上下模、及用以導引該上下模之圓筒形之模頭而形成。再者，以有機化合物膜之平面側與上述上下模接觸，凹凸面側與固體電解質生片接觸之方式進行組裝。圓筒形模頭之內徑為11.30 mm，加壓力設為500 kgf/cm2，壓力保持時間設為60 s。
利用加壓裝置加壓後，將形成為一體之接合體之有機化合物膜及固體電解質生片成形體自加壓裝置取出，藉由加熱煅燒爐進行煅燒。將煅燒條件設為：於氬氣環境下下，以700℃煅燒50小時。於該加熱步驟中，聚乙烯醇製造之有機化合物膜分解消失，僅煅燒固體電解質生片。
藉由以上之步驟，可製造被賦予凹凸形狀之全固體電池用之固體電解質層構造體。
(實施例2)
本實施例中，製造正極活性物質層及負極活性物質層。
作為正極活性物質層及負極活性物質層材料，使用預先調整之Li3V2(PO4)3結晶粉末。將該原料粉末與有機溶劑等混合調配，製作漿料。
其次，藉由刮刀法澆鑄上述漿料，製作厚度1000 μm之正極活性物質生片及負極活性物質生片，將上述正極活性物質生片及負極活性物質生片裁剪為直徑11.28 mm之圓形。
以下，經過與實施例1相同之步驟，可製造被賦予凹凸形狀之全固體電池用之正極活性物質層及負極活性物質層構造體。
[實施形態之效果]
(1)根據本發明之全固體電池用之層構造體之製造方法，藉由生片成形步驟，對含有構成所選擇之層構造體之材料之漿料進行調配，成形為生片，藉由凹凸形狀賦予步驟將生片與由藉由加熱而消失之材料所構成且具有凹凸形狀之片構件一體地形成，賦予生片表面凹凸形狀，藉由加熱步驟對一體形成之生片及片構件進行加熱，使片構件消失，煅燒生片，可製造層構造體。藉此，構成全固體電池時，由於可使所選擇之層構造體與鄰接之層構造體之界面成為凹凸形狀，故可使界面之面積增大，並且可起到固著效果，因此，可提供能提昇界面強度且能防止界面上之剝離等之層構造體。又，由於可使界面之面積增大，可提供能降低界面電阻之層構造體。又，由於將生片及片構件一體地形成，故賦予生片表面凹凸形狀時無需模具之脫模，因此，無由於脫模時生片發生破裂等而導致良率降低之虞。進而，由於片構件對生片進行強化，故易於操作，無由於生片發生破裂等而導致良率降低之虞。而且，由於本製造方法由簡單之步驟所構成，故可使製造成本較低。
(2)根據本發明之全固體電池用之層構造體之製造裝置，可發揮與上述(1)相同之效果，且亦可降低裝置成本。
(3)藉由具備本發明之層構造體之製造方法所製造之層構造體之固體電池，可製成層間之界面強度得到提昇且可靠性較高，界面電阻降低的高性能之全固體電池。
[其他實施形態]
上述之實施形態中，於生片成形步驟S111中，藉由固體電解質生片成形裝置41，利用刮刀法製作固體電解質生片11後，自載片41a剝離固體電解質生片11，且供給至按壓裝置42，於凹凸形狀賦予步驟S112中，對片構件50進行按壓而使其一體化，但如圖7所示，可使用片構件50作為載片41a。藉此，可與使固體電解質生片11成形同時賦予凹凸形狀。由於可同時進行生片成形步驟S111與凹凸形狀賦予步驟S112，故效率較高，由於無需另外準備片構件50，故可降低製造成本。
上述之實施形態中，為了大量高速生產，使用可降低全固體電池之製造成本之輥壓及帶壓等連續式加壓裝置作為按壓裝置42，但亦可使用批量式之加壓裝置。批量式之加壓裝置較廉價，可較佳地用於少量之試製用途等。又，加壓壓力精度或加壓位置精度之控制或者其歷程管理等較容易。
圖8表示批量式之加壓裝置之一例。加壓裝置60具備：上模61與下模62、導引上模61及下模62之模頭63、保持上模61之加壓板64、使加壓板64於加壓軸方向上移動之桿65、使桿65於加壓軸方向上移動之電動汽缸66、連接於桿65且檢測上模61所負載之負重的負重檢測器67、驅動電動汽缸66之伺服馬達68、以設置於伺服馬達68上之編碼器為代表之位置檢測器69、保持下模62之加壓板70、使加壓板70於加壓軸方向上移動之桿71、使桿71於加壓軸方向上移動之電動汽缸72、連接於桿71且檢測下模62所負載之負重之負重檢測器73、驅動電動汽缸72之伺服馬達74、以及以設置於伺服馬達74上之編碼器為代表之位置檢測器75；藉由上模61、下模62及模頭63而形成工件加工空間A。
全固體電池之層構造體多製作為厚度2000 μm以下，且需要較高精度之厚度控制，但藉由伺服馬達而驅動之加壓裝置可高精度地進行負重及位置之控制，故較為適宜。
又，亦可使用藉由油壓而驅動之加壓裝置。若使用油壓加壓，則可負載較大之加壓力，並且可降低裝置成本。若本發明中藉由較大之加壓力形成層構造體，則可提昇層構造體之密度，亦可提昇全固體電池之電池性能。
該申請案係基於日本國2010年10月20日申請之特願2010-235691號，其內容作為本申請案之內容而形成其一部分。
又，本發明可藉由本說明書之詳細說明進而完全地理解。然而，詳細之說明及特定之實施例為本發明之較理想之實施形態，僅為說明之目的而記載者。根據該詳細說明，業者可瞭解各種變更、改變。
申請人無意將所記載之任一實施形態獻與公眾，所揭示之改變、替代方案中，於等同原則下，文字上未包含於申請專利範圍內之部分亦為本發明之一部分。
本說明書或申請專利範圍之記載中，名詞及相同之提示語之使用只要無特別指示，或邏輯上未明確地否定，則均應解釋為包含單數及複數兩者。本說明書中所提供之任一個例示或例示性用語(例如「等」)之使用亦不過為了易於對本發明進行說明，特別是，只要未記載於申請專利範圍中，則並不對本發明之範圍加以限制。
1．．．全固體電池
10．．．固體電解質層
10a．．．固體電解質層構造體
11．．．固體電解質生片
20．．．正極活性物質層
21．．．正極集電層
22．．．正極活性物質生片
30．．．負極活性物質層
31．．．負極集電層
32．．．負極活性物質生片
40．．．全固體電池之製造裝置
41．．．固體電解質生片成形裝置
41a．．．載片
42．．．按壓裝置
43．．．加熱爐
44．．．正極活性物質生片成形裝置
45．．．負極活性物質生片成形裝置
46．．．積層裝置
47．．．加熱爐
50．．．片構件
50a．．．凸部
60．．．加壓裝置
61．．．上模
62．．．下模
63．．．模頭
64．．．加壓板
65．．．桿
66．．．電動汽缸
67．．．負重檢測器
68．．．伺服馬達
69．．．位置檢測器
70．．．加壓板
71．．．桿
72．．．電動汽缸
73．．．負重檢測器
74．．．伺服馬達
75．．．位置檢測器
S11．．．固體電解質層構造體製造步驟
S12．．．正極、負極活性物質生片成形步驟
S13．．．積層步驟
S14．．．煅燒步驟
S15．．．集電層形成步驟
S111．．．生片成形步驟
S112．．．凹凸形狀賦予步驟
S113．．．加熱步驟
A．．．工件加工空間
圖1係示意性地表示全固體電池之構造的剖面說明圖。
圖2係示意性地表示層構造體之製造裝置的說明圖。
圖3係表示全固體電池之製造步驟的說明圖。
圖4係表示固體電解質層構造體之製造步驟的說明圖。
圖5係示意性地表示固體電解質層構造體之製造步驟的說明圖。
圖6係表示賦予層構造體之凹凸形狀之變更例的剖面說明圖。
圖7係示意性地表示利用刮刀法之載片成形步驟之變更例的說明圖。
圖8係示意性地表示凹凸形狀賦予步驟中所使用之加壓裝置的說明圖。
10．．．固體電解質層
10a．．．固體電解質層構造體
11．．．固體電解質生片
20．．．正極活性物質層
22．．．正極活性物質生片
30．．．負極活性物質層
32．．．負極活性物質生片
40．．．全固體電池之製造裝置
41．．．固體電解質生片成形裝置
41a．．．載片
42．．．按壓裝置
43．．．加熱爐
44．．．正極活性物質生片成形裝置
45．．．負極活性物質生片成形裝置
46．．．積層裝置
47．．．加熱爐
50．．．片構件
50a．．．凸部

Claims (10)

  1. 一種層構造體之製造方法，係自構成全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層及負極活性物質層選擇之層構造體之製造方法，其特徵在於，具備：生片成形步驟，調配含有構成該選擇之層構造體之材料之漿料，成形為生片；凹凸形狀賦予步驟，將藉由該生片成形步驟所形成之生片與由藉由加熱而消失之材料構成且具有凹凸形狀之片構件一體地形成，對生片表面賦予凹凸形狀；以及加熱步驟，對藉由該凹凸形狀賦予步驟一體地形成之生片及片構件進行加熱，使該片構件消失，煅燒該生片。
  2. 如申請專利範圍第1項之層構造體之製造方法，其中，該片構件係由樹脂材料構成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之層構造體之製造方法，其中，於該凹凸形狀賦予步驟，藉由將片構件按壓至生片而一體地形成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之層構造體之製造方法，其中，於該生片成形步驟，生片係藉由刮刀法而形成。
  5. 如申請專利範圍第4項之層構造體之製造方法，其中，該片構件係刮刀法中所使用之載片。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之層構造體之製造方法，其中，賦予該生片表面之凹凸形狀為底切形狀。
  7. 一種全固體電池，具備藉由申請專利範圍第1至6項中任一項之層構造體之製造方法製造之層構造體，該全固 體電池之特徵在於：在該層構造體中，藉由加熱而使該片構件消失而形成的凹凸形狀，係沿著其移動方向之垂直方向剖面由矩形所構成之條紋形狀，該層構造體之厚度為1~1000μm，且層構造體之凸部之高度為1~200μm。
  8. 一種層構造體之製造裝置，係製造自構成全固體電池之固體電解質層、正極活性物質層及負極活性物質層選擇之層構造體，其特徵在於：具備凹凸形狀賦予手段，該凹凸形狀賦予手段將用以形成構成該選擇之層構造體之材料之生片與由藉由加熱而消失之材料構成且具有凹凸形狀之片構件一體地形成，對生片表面賦予凹凸形狀。
  9. 如申請專利範圍第8項之層構造體之製造裝置，其中，該凹凸形狀賦予手段係藉由將片構件按壓至生片而一體地形成。
  10. 如申請專利範圍第8項之層構造體之製造裝置，其具備藉由刮刀法而使該生片成形之生片成形手段，該片構件係刮刀法中所使用之載片。
TW100137856A 2010-10-20 2011-10-19 A manufacturing method of a layer structure constituting an all solid-state battery, a manufacturing apparatus, and a solid-state battery including the layered structure TWI532234B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010235691 2010-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201230446A TW201230446A (en) 2012-07-16
TWI532234B true TWI532234B (zh) 2016-05-01

Family

ID=45975077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100137856A TWI532234B (zh) 2010-10-20 2011-10-19 A manufacturing method of a layer structure constituting an all solid-state battery, a manufacturing apparatus, and a solid-state battery including the layered structure

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9484568B2 (zh)
JP (1) JP5900343B2 (zh)
KR (1) KR101850950B1 (zh)
CN (1) CN103190029B (zh)
TW (1) TWI532234B (zh)
WO (1) WO2012053359A1 (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5661550B2 (ja) * 2011-05-02 2015-01-28 日本碍子株式会社 二次電池ユニットおよび集合二次電池
JP6110700B2 (ja) * 2012-03-29 2017-04-05 株式会社半導体エネルギー研究所 リチウムイオン二次電池の作製方法
JP2015526877A (ja) * 2012-08-28 2015-09-10 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 固体電池の製造
JP5916661B2 (ja) * 2013-05-31 2016-05-11 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 固体酸化物形燃料電池形成用のグリーンシートの製造方法
EP3033784B1 (en) * 2013-08-15 2018-11-07 Robert Bosch GmbH Li/metal cell with structured surface separator
CN107078349A (zh) * 2014-07-22 2017-08-18 瑞克锐斯株式会社 硅二次电池
JP6955881B2 (ja) * 2017-03-28 2021-10-27 Fdk株式会社 全固体電池、および全固体電池の製造方法
US10930971B2 (en) * 2018-02-27 2021-02-23 Nissan North America, Inc. Solid-state battery with polymer electrode structure
CN112005420B (zh) * 2018-03-30 2024-06-07 本田技研工业株式会社 固体电池
WO2019216216A1 (ja) * 2018-05-09 2019-11-14 積水化学工業株式会社 全固体電池用集電層、全固体電池、及び炭素材料
JP7180863B2 (ja) 2018-08-21 2022-11-30 エムテックスマート株式会社 全固体電池の製造方法
EP3859862A4 (en) 2018-09-27 2021-11-10 FUJIFILM Corporation PROCESS FOR MANUFACTURING AN ALL SOLID SECONDARY BATTERY, ELECTRODE SHEET FOR AN ALL SOLID SECONDARY BATTERY AND ITS MANUFACTURING PROCESS
KR102319539B1 (ko) * 2018-11-02 2021-10-28 주식회사 엘지에너지솔루션 전고체 전지의 제조 방법
CN109524680B (zh) * 2018-11-15 2023-10-27 东南大学 一种分层式纽扣电池压制器
US11855252B2 (en) 2019-05-31 2023-12-26 Nissan North America, Inc. Multimodal electrolyte design for all solid state batteries
JP7395016B2 (ja) * 2020-04-23 2023-12-08 サン－ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド イオン伝導性層およびその形成方法
US11870054B2 (en) * 2020-06-30 2024-01-09 Nissan North America, Inc. Solid-state lithium batteries incorporating lithium microspheres

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4766671A (en) * 1985-10-29 1988-08-30 Nec Corporation Method of manufacturing ceramic electronic device
FR2616969B1 (fr) * 1987-06-18 1989-09-08 Elf Aquitaine Procede de fabrication d'un ensemble electrochimique comprenant une electrode et un electrolyte et ensemble ainsi realise
US4935317A (en) 1989-06-21 1990-06-19 Mhb Joint Venture Method for producing solid state electrochemical laminar cell utilizing cathode rolling step
JP3116455B2 (ja) 1991-10-03 2000-12-11 株式会社村田製作所 固体電解質型燃料電池
JP3220314B2 (ja) * 1993-11-11 2001-10-22 東京瓦斯株式会社 多孔質基板と一体化したｙｓｚ膜の作製方法
JP3179434B2 (ja) * 1999-02-26 2001-06-25 花王株式会社 非水系二次電池
JP2004186056A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Nissan Motor Co Ltd 固体電解質型燃料電池及びその製造方法
US7410716B2 (en) * 2003-11-03 2008-08-12 Corning Incorporated Electrolyte sheet with protruding features having undercut angles and method of separating such sheet from its carrier
US7906234B2 (en) * 2005-08-18 2011-03-15 Panasonic Corporation All-solid-state lithium secondary cell and method of manufacturing the same
JP5211447B2 (ja) * 2005-08-18 2013-06-12 パナソニック株式会社 全固体リチウム二次電池とその製造方法
JP2009545845A (ja) * 2006-08-04 2009-12-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 電気化学的エネルギー源、電子装置、およびそのような電気化学的エネルギー源の製造方法
JP2008112635A (ja) 2006-10-30 2008-05-15 Kyoto Univ 全固体リチウムイオン電池およびその製造方法
JP4893254B2 (ja) * 2006-11-15 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池の製造方法およびリチウム二次電池
JP2008270163A (ja) * 2007-03-23 2008-11-06 Toshiba Corp 燃料電池
JP2008243735A (ja) 2007-03-28 2008-10-09 Arisawa Mfg Co Ltd 固体電解質およびその成形方法、並びにリチウムイオン二次電池及びその製造方法
AU2008329782A1 (en) 2007-11-30 2009-06-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Compositions of and processes for producing a poly(trimethylene glycol carbonate trimethylene glycol ether) diol
JP5358825B2 (ja) 2008-02-22 2013-12-04 国立大学法人九州大学 全固体電池
JP2009224237A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 電池
JP2010080118A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 非水電解質電池
JP5392536B2 (ja) * 2008-11-20 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 全固体電池と全固体電池用電極およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012053359A1 (ja) 2012-04-26
US9484568B2 (en) 2016-11-01
JPWO2012053359A1 (ja) 2014-02-24
TW201230446A (en) 2012-07-16
CN103190029A (zh) 2013-07-03
KR101850950B1 (ko) 2018-04-20
US20130209873A1 (en) 2013-08-15
JP5900343B2 (ja) 2016-04-06
KR20130130704A (ko) 2013-12-02
CN103190029B (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI532234B (zh) A manufacturing method of a layer structure constituting an all solid-state battery, a manufacturing apparatus, and a solid-state battery including the layered structure
KR102049983B1 (ko) 전고체 이차전지
JP4927609B2 (ja) 全固体電池用の固体電解質構造体の製造方法、及び全固体電池の製造方法
JP5741689B2 (ja) 全固体電池およびその製造方法
JP5742941B2 (ja) 全固体電池およびその製造方法
JP5742940B2 (ja) 全固体電池およびその製造方法
US20110162198A1 (en) Method of producing solid electrolyte-electrode assembly
JP6943023B2 (ja) 積層体グリーンシート、全固体二次電池およびその製造方法
JP7183529B2 (ja) 積層体グリーンシート、全固体二次電池及びその製造方法
JP2018063850A (ja) 積層体グリーンシート、全固体二次電池及びその製造方法
CN110994011A (zh) 互锁式全固态锂离子电池膜胚及其成型方法和成型装置
CN113632286A (zh) 固体电池
CN112467199A (zh) 一种全固态三层电解质及全固态电池的制备方法
WO2013100001A1 (ja) 全固体電池およびその製造方法
CN113544891A (zh) 全固体二次电池
CN113363594A (zh) 全固体电池的制造方法
JP6192540B2 (ja) 全固体電池およびその製造方法
CN115249808A (zh) 全固体电池及其制造方法
JP2019046722A (ja) 全固体電池の製造方法
JP6748035B2 (ja) 全固体電池用電極部材の製造方法
JP2017195033A (ja) 全固体二次電池及びその製造方法、並びに積層体グリーンシート
CN113994501A (zh) 固体电池
JP5375263B2 (ja) 電池の製造方法および製造装置
JP2014102954A (ja) 電池及びその製造方法
CN218004946U (zh) 加工装置及电池