[發(fā)明專利]全固體電池的制造方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110085576.2 | 申請日： | 2021-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN113363594A | 公開（公告）日： | 2021-09-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 池田裕介;大野雅人 | 申請（專利權(quán)）人： | 豐田自動車株式會社 |
| 主分類號： | H01M10/0585 | 分類號： | H01M10/0585;H01M10/04 |
| 代理公司： | 北京市中咨律師事務(wù)所 11247 | 代理人： | 劉航;王瀟悅 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 固體 電池 制造 方法 | ||
一種全固體電池的制造方法，包括電池單元制作工序、平坦化工序和層疊工序。電池單元制作工序中，通過經(jīng)歷壓制工序而制作板狀的電池單元，壓制工序以第1壓力對包含正極活性物質(zhì)層、固體電解質(zhì)層和負極活性物質(zhì)層各自至少各1層的層疊體沿厚度方向進行壓制。平坦化工序中，通過在將制成的電池單元加熱到使其軟化變形的溫度以上的溫度的狀態(tài)下，以第1壓力以下的第2壓力沿厚度方向壓制電池單元，使電池單元平坦化。層疊工序中，將平坦化后的多個電池單元層疊。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及全固體電池的制造方法。
背景技術(shù)
二次電池被廣泛用作個人計算機和便攜終端等的便攜電源、或EV(電動汽車)、HV(混合動力汽車)、PHV(插電式混合動力汽車)等的車輛驅(qū)動用電源。作為二次電池的一例，正在開發(fā)使用固體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)的全固體電池。例如，在日本專利公開2015-8073所記載的全固體電池的制造方法中，通過層疊多個層以使固體電解質(zhì)層夾在含有負極活性物質(zhì)的層與含有正極活性物質(zhì)的層之間，從而得到層疊體。之后，對層疊體進行熱壓。
發(fā)明內(nèi)容
有時通過在制作了至少含有各1個正極活性物質(zhì)層、固體電解質(zhì)和負極活性物質(zhì)層的電池單元后，使多個電池單元層疊來制造全固體電池。在此，各個電池單元是經(jīng)歷在厚度方向上以高壓壓制的工序而制造的。通過在高壓下壓制電池單元的至少一部分，粉末和各層之間緊密接合。但是，壓力被解除時，由于因壓力而減少的間隙的不均勻性等的影響，有時制作出的電池單元會產(chǎn)生起伏。在電池單元產(chǎn)生起伏的狀態(tài)下層疊多個電池單元時，多個電池單元難以正常地層疊。結(jié)果，會產(chǎn)生電池性能的降低等。
本發(fā)明提供一種全固體電池的制造方法，能夠抑制電池單元的起伏的影響，合適地層疊多個電池單元。
本發(fā)明的方式的全固體電池的制造方法，包括電池單元制作工序、平坦化工序和層疊工序，電池單元制作工序中，通過經(jīng)歷壓制工序而制作板狀的電池單元，壓制工序以第1壓力對包含正極活性物質(zhì)層、固體電解質(zhì)層和負極活性物質(zhì)層各自至少各1層的層疊體沿所述層疊體的厚度方向進行壓制，平坦化工序中，通過在所述電池單元加熱到使其軟化變形的溫度以上的溫度的狀態(tài)下，以所述第1壓力以下的第2壓力沿所述厚度方向壓制所述電池單元，使所述電池單元平坦化，層疊工序中，將平坦化后的多個所述電池單元層疊。
設(shè)定電池單元制作工序中的壓制(以下稱為“高壓壓制”)中的第1壓力，以使得層疊體中的粉體成為適當密度。本公開的平坦化工序中，電池單元以高壓壓制中的第1壓力以下的第2壓力被壓制。因此，與以比高壓壓制中的第1壓力大的壓力進行平坦化工序中的壓制的情況不同，在抑制了電池單元中的電極結(jié)構(gòu)變化的狀態(tài)下，電池單元被適當?shù)仄教够Ａ硗猓緦嵤┓绞降钠教够ば蛑校陔姵貑卧浕冃蔚臏囟纫陨系臏囟认拢诤穸确较蛏蠅褐齐姵貑卧Ｒ虼耍纾c在低于電池單元所含的粘合劑(粘結(jié)劑)軟化變形的溫度的溫度下被壓制的情況不同，在解除壓制后電池單元的形狀難以恢復(fù)原狀。因而，通過平坦化工序，各個電池單元的起伏減少。之后，通過層疊多個電池單元，容易合適地確保相鄰的電池單元間的相對面積。因此，難以發(fā)生全固體電池的性能下降等。
所述方法可以還包括冷卻工序，冷卻工序中，將在平坦化工序中被加熱和壓制后的電池單元在被壓制的狀態(tài)下冷卻。該情況下，難以發(fā)生由于在電池單元被加熱的狀態(tài)下解除壓制而引起的回彈現(xiàn)象。因此，各個電池單元被更合適地平坦化。
冷卻工序可以通過在由壓力輸送機對電池單元進行壓縮輸送的狀態(tài)下將電池單元冷卻來實行。該情況下，不需要在冷卻工序中停止電池單元的移動，所以生產(chǎn)效率提高。
在平坦化工序中壓制電池單元的第2壓力可以為0.0005MPa以上且1500MPa以下。通過將第2壓力設(shè)為1500MPa以下，可合適地抑制電池單元中的電極結(jié)構(gòu)變化。此外，通過將第2壓力設(shè)為0.0005MPa以上，電池單元可合適地平坦化。
附圖說明
以下，參照附圖說明本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和產(chǎn)業(yè)意義，相同的標記表示相同的元件。
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