[发明专利]固体电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用了固体状电解质的固体电池的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池（以下有时称为“锂系二次电池”）具有与其他二次电池相比能量密度高、能够在高电压下进行工作这样的特征。因此，作为容易实现小型轻量化的二次电池而被用于手机等信息设备，近年来作为电动汽车、混合动力汽车等大型动力用途的需要也增加。

锂离子二次电池具备正极层与负极层、以及配置在它们之间的电解质层，作为电解质层所具备的电解质，使用例如非水系的液体状或固体状的物质。使用液体状的电解质（以下称为“电解液”）时，电解液容易向正极层、负极层的内部渗透。因此，容易形成正极层、负极层所含有的活性物质与电解液的界面，容易提高性能。然而，由于广泛使用的电解液具有可燃性，因此需要搭载用于确保安全性的系统。另一方面，如果使用属于不燃性的固体状的电解质（以下称为“固体电解质”），则能够简化上述系统。因此，提出了具备含有固体电解质的层（以下称为“固体电解质层”）的形态的锂离子二次电池（以下称为“固体电池”）。

作为与这样的固体电池相关的技术，例如专利文献1中公开了一种锂系二次电池的制造方法，其具有如下工序：制作粉末状的正极活性物质材料的工序；制作粉末状的负极活性物质材料的工序；制作含有锂元素的粉末状的电解质材料的工序；以电解质材料在规定的模具的上部或下部与正极活性物质材料混合的方式存在，并且在规定的模具的中央部仅存在电解质材料的方式将正极活性物质材料、负极活性物质材料和电解质材料填充到规定的模具的工序；以及，对正极活性物质材料、负极活性物质材料和电解质材料加压而形成正极活性物质材料和电解质材料混合而成的固体状的正极层、固体状的负极层和包含锂的固体状的电解质层的工序。

专利文献1:日本专利第3453099号公报

发明内容

根据专利文献1中公开的技术，能够制造固体电池。但是，由于将粉末状的电解质材料加压而形成固体电解质层，所以固体电解质层容易产生裂纹等，如果为了提高输出功率而将固体电解质层进行薄膜化，则容易发生短路。因此，在专利文献1中公开的技术中存在难以制造高输出功率的固体电池的问题。

因此，本发明的课题是提供能够制造高输出功率的固体电池的固体电池的制造方法。

为了解决上述课题，本发明采用以下方法。即，

本发明是一种固体电池的制造方法，是制造具有一对电极层和配置在该一对电极层之间的固体电解质层的固体电池的方法，其特征在于，具有如下工序：准备工序，准备具有箔、以及配置在该箔的至少一面的含有粘合剂的固体电解质层的箔-电解质层叠体；电极层形成工序，在该准备工序中准备好的箔-电解质层叠体的固体电解质层的表面层叠电极材料并加压而形成电极层；以及除去工序，在该电极层形成工序后除去箔。

在这里，“一对电极层”是指含有正极活性物质的正极层、以及含有负极活性物质的负极层。

另外，在上述本发明中，优选具有在箔-电解质层叠体的周围配置框体的框体配置工序。

例如，通过在箔的表面形成含有粘合剂的固体电解质层后，在固体电解质层的表面层叠电极材料并加压，然后除去箔的方式，能够不产生成为短路的原因的针孔等地将固体电解质层进行薄膜化。通过将固体电解质层进行薄膜化，能够实现固体电池的高输出功率化。因此，根据本发明，能够提供能够制造高输出功率的固体电池的固体电池的制造方法。

另外，通过具有框体配置工序，能够将周围配置有框体的箔-电解质层叠体等加压。通过以周围配置有框体的方式进行加压，能够使固体电解质层的外缘密合于框体，因此能够防止一对电极层在固体电解质层的外缘通电的情况（短路）。因此，通过该方式，用本发明的制造方法制造的固体电池容易实现高输出功率化。

附图说明

图1是说明固体电池的制造方法的流程图。

图2是简化说明各工序的图。

图3是表示电池的性能评价结果的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的固体电池的制造方法（以下有时称为“本发明的制造方法”）进行说明。应予说明，以下所示的方式是本发明的例示，本发明不限于以下所示的方式。

图1是说明本发明的制造方法的流程图，图2是简化说明图1所示的各工序的图。以下，参照图1和图2，对本发明的制造方法进行说明。图1所示的本发明的制造方法具有准备工序（S1）、框体配置工序（S2）、加压工序（S3）、第1电极层形成工序（S4）、除去工序（S5）和第2电极层形成工序（S6）。