电池用层叠体的制造方法技术

本发明专利技术涉及电池用层叠体的制造方法。本发明专利技术的目的在于提供一种能够减少与电池制造有关的工序、能够抑制电池的短路并且能够使其性能提高的电池用层叠体的制造方法。制造具有层叠了第一活性物质层(110)和固体电解质层(120)的层叠体(100)的电池用层叠体的本发明专利技术的方法包括：通过从第一活性物质层(110)侧对层叠体(100)照射激光，除去第一活性物质层(110)的一部分。另外，由固体电解质层(120)引起的激光的反射率为80％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池用层叠体的制造方法。更详细而言，本专利技术涉及能够减少与电池制造有关的工序数、抑制电池的短路并使其性能提高的电池用层叠体的制造方法。
技术介绍
近年来，将电解液置换成固体电解质的全固体电池正受到关注。与使用电解液的二次电池相比，不使用电解液的全固体电池不发生由电池的过充电引起的电解液的分解等，并且具有高的循环耐久性和能量密度。在这样的全固体电池的内部，存在层叠有正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的电池用层叠体。作为该电池用层叠体的制造方法，通常可举出下述的制造方法：(1)湿压干(wet-on-dry)方式的制造方法，其中在将负极活性物质浆料涂敷在集电体层上之后，将其干燥或预烧成以得到负极活性物质层，接着，在负极活性物质层上涂敷固体电解质浆料，将其干燥或烧成以得到固体电解质层；(2)湿压湿(wet-on-wet)方式的制造方法，其中涂敷负极活性物质浆料以形成负极活性物质浆料层，在其上涂敷固体电解质浆料以形成固体电解质浆料层，将它们干燥或烧成以得到负极活性物质层和固体电解质层；以及(3)层叠压制方式的制造方法，其中在将各自经干燥或烧成的正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层层叠之后，对该层叠体进行压制。在由此得到的电池用层叠体中，存在由于因剪裁等加工而发生变
形、因反复充放电而发生变形、或者因使用中的振动等而发生部分破损的可能性，因此正极活性物质层和负极活性物质层会相互接触而发生短路。因此，研究了能够抑制短路的电池用层叠体的形状和结构等及其制造方法。具体而言，在专利文献1的全固体电池的制造方法中，使正极电极体与负极电极体的层叠面的大小具有差异，由此试图抑制短路。专利文献1的全固体电池的制造方法包括：对具有负极活性物质层和第一固体电解质层的负极电极体进行压制并且切断该负极电极体的端部的工序，对具有正极活性物质层和第二固体电解质层的正极电极体进行压制并且切断该正极电极体的端部的工序，以第一固体电解质层侧与第二固体电解质层侧接触的方式将这些负极电极体和正极电极体层叠以得到电池用层叠体的工序，以及对该电池用层叠体进行加热压制的工序。专利文献1的全固体电池的制造方法公开了如下技术：在切断上述正极电极体和负极电极体的端部的工序中，使它们的层叠面的大小具有差异。专利文献2的全固体二次电池的制造方法包括：在集电体层上设置层叠有正极活性物质层、固体电解质层和负极活性物质层的电池用层叠体的工序，以及通过激光烧蚀等方法切断该集电体层上的电池用层叠体的工序。专利文献2的全固体电池的制造方法公开了如下技术：通过对电池用层叠体的集电体层的相反侧照射激光来加工电池用层叠体，并且在激光到达作为集电体层的铝的情况下，反射该激光。关于透明电极基板的制造方法，专利文献3包括：在透明基板上形成剥离层的工序、在剥离层上形成透明电极层的工序、以及对剥离层照射激光以使剥离层部分地挥发，并且连同剥离层一起选择性地除去透明电极层，由此将透明电极层图案化的工序。该专利文献3的透明电极基板的制造方法公开了如下技术：对于规定波长的激光，使透明电极层的光吸收系数低于剥离层的光吸收系数，由此透过透明电极层的一部分激光使剥离层选择性地挥发。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2015-008073号公报专利文献2：特开2001-015153号公报专利文献3：特开2010-129403号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献1的全固体电池的制造方法中，使正极电极体与负极电极体的层叠面的大小具有差异，由此试图抑制短路，但由于各工序中产生的公差，全固体电池的能量密度有可能下降。在专利文献2的全固体二次电池的制造方法中，通过激光烧蚀等方法在集电体层上切断电池用层叠体来进行分割，并且尝试使所分割的一个电极用层叠体的短路不影响所分割的其它多个电池用层叠体，但有可能不能抑制短路自身。因此，本专利技术的一个目的在于提供一种能够减少与电池制造有关的工序数、抑制电池的短路并使其性能提高的电池用层叠体的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术人发现，通过以下手段，能够解决上述课题。〈1〉电池用层叠体的制造方法，其为层叠有第一活性物质层和固体电解质层的电池用层叠体的制造方法，其包括：通过从上述第一活性物质层侧对上述电池用层叠体照射激光，在维持上述固体电解质层的同时除去上述第一活性物质层的一部分，由上述固体电解质层引起的上述激光的反射率为80％以上。〈2〉〈1〉项中记载的方法，其中，由上述固体电解质层引起的上述激光的反射率与由上述第一活性物质层引起的上述激光的反射率相比大50％以上。〈3〉〈1〉项中记载的方法，其中，由上述第一活性物质层引起的上述激光的反射率为30％以下。〈4〉〈1〉～〈3〉项的任一项中记载的方法，其中，上述激光为固体激光、气体激光、液体激光或半导体激光，或者将它们组合的激光。〈5〉〈1〉～〈4〉项的任一项中记载的方法，其中，上述固体电解质层含有选自硫化物系非晶质固体电解质、硫化物系结晶质固体电解质、氧化物系非晶质固体电解质、和结晶质氧化物及氧氮化物、以及它们的组合中的至少一种的固体电解质。〈6〉〈1〉～〈5〉项的任一项中记载的方法，其中，上述电池用层叠体在上述第一活性物质层的相反侧进一步具有层叠于上述固体电解质层的第二活性物质层。〈7〉〈6〉项中记载的方法，其中，上述电池用层叠体在上述固体电解质层的相反侧进一步具有层叠于上述第二活性物质层的集电体层。〈8〉〈6〉或〈7〉项中记载的方法，其中，在上述激光的照射后，上述第一活性物质层的层叠面的面积小于上述第二活性物质层的层叠面的面积。〈9〉〈6〉～〈8〉项的任一项中记载的方法，其中，上述第一活性物质层为正极活性物质层，并且上述第二活性物质层为负极活性物质层。〈10〉〈1〉～〈9〉项的任一项中记载的方法，其进一步包括：通过对将第一活性物质浆料层和固体电解质浆料层按该顺序进行了层叠的浆料层叠体进行干燥，形成层叠有上述第一活性物质层和上述固体电解质层的上述电池用层叠体。〈11〉〈6〉～〈9〉项的任一项中记载的方法，其进一步包括：通过对将第一活性物质浆料层、固体电解质浆料层和第二活性物质浆料层按该顺序进行了层叠的浆料层叠体进行干燥，形成层叠有上述第一活性物质层、上述固体电解质层和上述第二活性物质层的上述电池用层叠体。〈12〉全固体电池，其具备通过〈1〉～〈11〉项的任一项中记载
的方法制造的电池用层叠体。专利技术效果根据本专利技术，可提供一种能够减少与电池制造有关的工序数、抑制电池的短路并使其性能提高的电池用层叠体的制造方法。附图说明图1(a)是通过本专利技术的方法所制造的电池用层叠体的示意性正视图，图1(b)是图1(a)的侧视图。图2(a)是示出固体电解质层的波长(nm)与反射率(％)的关系的图，图2(b)是示出负极活性物质层的波长(nm)与反射率(％)的关系的图，图2(c)是示出正极活性物质层的波长(nm)与反射率(％)的关系的图。图3(a)是参考例中得到的层叠体的示意性正视图，图3(b)是图3(a)的侧视图，图3(c)是利用扫描型电子显微镜(SEM)对被0.5μm波长的激光切断的层叠体的侧面断面进行观察时的SEM图像。图4(a)是实施例1中得到的层叠体的一部分的示意性正视图，图4(b)本文档来自技高网...

【技术保护点】
电池用层叠体的制造方法，其为层叠有第一活性物质层和固体电解质层的电池用层叠体的制造方法，其包括：通过从所述第一活性物质层侧对所述电池用层叠体照射激光，在维持所述固体电解质层的同时除去所述第一活性物质层的一部分，由所述固体电解质层引起的所述激光的反射率为80％以上。

【技术特征摘要】
2015.05.08 JP 2015-0960651.电池用层叠体的制造方法，其为层叠有第一活性物质层和固体电解质层的电池用层叠体的制造方法，其包括：通过从所述第一活性物质层侧对所述电池用层叠体照射激光，在维持所述固体电解质层的同时除去所述第一活性物质层的一部分，由所述固体电解质层引起的所述激光的反射率为80％以上。2.权利要求1所述的方法，其中，由所述固体电解质层引起的所述激光的反射率与由所述第一活性物质层引起的所述激光的反射率相比大50％以上。3.权利要求1所述的方法，其中，由所述第一活性物质层引起的所述激光的反射率为30％以下。4.权利要求1～3任一项所述的方法，其中，所述激光为固体激光、气体激光、液体激光或半导体激光，或者将它们组合的激光。5.权利要求1～4任一项所述的方法，其中，所述固体电解质层含有选自硫化物系非晶质固体电解质、硫化物系结晶质固体电解质、氧化物系非晶质固体电解质、和结晶质氧化物及氧氮化物、以及它们的组合中的至少一种的固体电解质。6.权利要求1～5任一项所述的方法，其中，所述第一活性物质层为正极活性物质层...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛慎司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP