全固体电池的制造方法、制造装置以及全固体电池制造方法及图纸

本发明专利技术涉及全固体电池的制造方法、制造装置及全固体电池，制造方法包括：将集电体层(1)、正极合剂层(2)、固体电解质层(5)及负极合剂层(3)分别层叠多个，得到具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池(6)；仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂；以及使所述液状树脂固化。在得到所述层叠电池的工序中，使所述集电体层(1)、所述正极合剂层(2)、所述固体电解质层(5)以及所述负极合剂层(3)中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层，从所述层叠电池(6)的所述侧面延伸出多个所述延伸层。在所述树脂的供给中，通过仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，使所述液状树脂渗入一个所述延伸层与其它所述延伸层之间的间隙。

Manufacturing methods, manufacturing devices and full solid batteries for all solid state batteries

The invention relates to a manufacturing method, all solid state battery manufacturing apparatus and all solid state battery manufacturing method comprises: a collector layer (1) and the positive electrode mixture layer (2) and a solid electrolyte layer (5) and the negative electrode mixture layer (3) respectively by stacking a plurality of stacked, battery has a surface and the side surface of the stacking direction two (6); only the supply side of the liquid resin laminated battery; and the liquid resin curing. In the stacked battery process, the collector layer (1), the positive electrode mixture layer (2), the solid electrolyte layer (5) and the negative electrode mixture layer (3) at least one layer than the other layer extends as extending from the layer. The laminated battery (6) of the side extends out of the plurality of extension layer. In the supply of the resin, the liquid resin is penetrated into the gap between the extension layer and the other extension layers by supplying liquid resin only to the side side of the laminated battery.

【技术实现步骤摘要】
全固体电池的制造方法、制造装置以及全固体电池
本申请公开全固体电池的制造方法、全固体电池的制造装置以及全固体电池。
技术介绍
已知针对将正极层、固体电解质层以及负极层分别层叠多个而成的层叠电池用树脂覆盖其整体的技术(参照日本特开2000-251858)。由此，例如提高电池的耐潮湿渗透性、机械强度。作为用树脂覆盖层叠电池的整体的方法，考虑在用未固化树脂覆盖层叠电池后使该未固化树脂固化的方法。在此，作为用未固化树脂覆盖层叠电池的方法，如日本特开2000-251858所公开那样，一般是将层叠电池浸渍于未固化树脂中之后提起的浸渍(dipping)法、将层叠电池配置于预定大小的模具内并在该模具内注入未固化树脂的浇注法。或者，还已知通过嵌入成型方式在层叠有正极层、固体电解质层以及负极层的全固体电池元件形成树脂覆盖层的技术(参照日本特开2015-018769)。另一方面，在
与全固体电池完全不同的半导体制造领域，已知将底部填充(underfill)用树脂填充于基板与芯片的间隙的技术(参照日本特开2008-113045以及日本特开2011-061093)。
技术实现思路
在层叠电池中通常为如下状态：正极层、固体电解质层以及负极层中的一层或者两层比其它层延伸出而作为延伸层，从层叠电池的侧面延伸出多个延伸层。在此，在层叠电池的侧面，一个延伸层与其它延伸层之间的间隙窄。因此认为，在想要利用如日本特开2000-251858所公开的浸渍法、浇注法用树脂覆盖层叠电池的情况下，由于在层叠电池的侧面树脂难以渗入该间隙，所以需要尽可能增加树脂量。作为结果，体积在层叠方向上增加，电池的能量密度降低。本申请提供能够提高能量密度的全固体电池的制造方法、全固体电池的制造装置，并进一步提供能量密度提高的全固体电池。本专利技术的第一方案的全固体电池的制造方法包括：将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层分别层叠多个而得到具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池；仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂；以及使所述液状树脂固化。在得到层叠电池的工序中，使所述集电体层、所述正极合剂层、所述固体电解质层及所述负极合剂层中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层，从所述层叠电池的所述侧面延伸出多个所述延伸层。在供给所述液状树脂的工序中，通过仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，使所述液状树脂渗入一个所述延伸层与其它所述延伸层之间的间隙。“集电体层”是指作为正极集电体或者负极集电体发挥功能的层。一个集电体层也可以兼具正极集电体和负极集电体。“将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层分别层叠多个”是指，例如通过将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层依次反复层叠而成为层叠有多个电池元件的状态。即，“层叠电池”由多个电池元件构成。此外，集电体层和正极合剂层、集电体层和负极合剂层例如也可以以将合剂浆体涂覆于集电体的表面的方式接合为相互叠合，也可以在得到层叠电池之前进行该工序。“层叠方向两端面”是指构成层叠电池的层叠方向最外侧的面。“侧面”是指由正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层的外缘构成的面。“液状树脂”是指未固化树脂，只要是能够通过此后某些处理而固化的树脂即可。“液状”无需一定在室温下为液状，也可以是通过加热而熔融的树脂。即，在本申请中“液状树脂”不仅包括热固性树脂、光固化性树脂等固化性树脂，还包括热塑性树脂。“仅对侧面供给液状树脂”是指，在使层叠电池的层叠方向两端面的大部分不用液状树脂覆盖而露出的状态下对层叠电池的侧面供给液状树脂。“使所述集电体层、所述正极合剂层、所述固体电解质层以及所述负极合剂层中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层”意味着，集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层中的至少一层的外缘比其它层的外缘向外方延伸。在上述第一方案中，也可以还具备：在供给所述液状树脂的工序完成后且使所述液状树脂固化的工序开始前，使气氛压力高于在供给所述液状树脂的工序中的气氛压力。“气氛压力”是指赋予给层叠电池的压力。在上述方案中，也可以还具备：在得到所述层叠电池的工序完成后且供给所述液状树脂的工序开始前，使气氛压力低于在得到所述层叠电池的工序中的气氛压力。此外，得到层叠电池和供给液状树脂也可以不在同一装置中进行。在上述方案中，也可以具备：在得到所述层叠电池的工序完成后且供给所述液状树脂的工序开始前，用覆盖部件覆盖所述层叠电池的所述层叠方向两端面，其中，在供给所述液状树脂的工序中，也可以通过所述覆盖部件保护所述层叠电池的所述层叠方向两端面以防所述液状树脂附着。在上述方案中，也可以一边用夹具保持层叠电池一边供给所述树脂。所述夹具也可以具有：下侧底面，覆盖所述层叠电池的层叠方向一端面；上侧覆盖部件，覆盖所述层叠电池的层叠方向另一端面；以及侧面，从所述上侧覆盖部件朝所述下侧底面渐缩。在上述方案中，在得到所述层叠电池的工序中也可以通过所述集电体层、所述正极合剂层以及所述负极合剂层构成双极性电极层。也可以隔着所述固体电解质层将所述双极性电极层层叠多个而作为所述层叠电池，使所述集电体层、所述正极合剂层、所述固体电解质层以及所述负极合剂层中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层，从所述层叠电池的所述侧面延伸出多个所述延伸层。本专利技术的第二方案的全固体电池的制造装置是如下装置：针对具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池，通过仅对该层叠电池的所述侧面供给液状树脂之后使该液状树脂固化来制造全固体电池，其中，从所述层叠电池的侧面延伸出多个延伸层并且在一个所述延伸层与其它所述延伸层之间具有间隙。所述制造装置具备：室，收容所述层叠电池；以及树脂供给部，构成为仅对收容于所述室内的所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂。“层叠电池”是指，如上述那样将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层分别层叠多个而成的电池。“树脂供给部”只要能够吐出液状树脂等并仅对层叠电池的侧面供给液状树脂即可。能够任意采用具有吐出口的配管、喷嘴等各种方式。在上述第二方案中，也可以还具备压力控制部，该压力控制部构成为对所述室内的压力进行控制。所述压力控制部也可以构成为在从所述树脂供给部仅对所述层叠电池的所述侧面供给所述液状树脂之后且使所述液状树脂固化之前，相对提高所述室内的压力。“在从所述树脂供给部仅对所述层叠电池的所述侧面供给所述液状树脂之后且使所述液状树脂固化之前，通过所述压力控制部相对提高所述室内的压力”是指还包括如下方式的概念：在如后述那样“在从所述树脂供给部仅对所述层叠电池的所述侧面供给所述液状树脂之前”减压了室内的情况下，使该室内的压力返回到大气压(即，将室敞开于大气压)。即，无论室外的压力如何，只要使压力在室内相对上升，就满足本公开的制造装置的压力控制部。在上述第二方案中，也可以还具备对所述室内的压力进行控制的压力控制部。所述压力控制部也可以构成为在将所述层叠电池收容于所述室内之后且从所述树脂供给部仅对所述层叠电池的所述侧面供给所述液状树脂之前，相对降低所述室内的压力。在上述第二方案中，也可以还具备夹具，该夹具构成为一边保护所述层叠电池的所述层叠方向两端面一边保持该层叠电池。也可以在所述夹具保护所述层叠电池的所述层叠方向两端面的状态下，从所述树脂供给单元仅对所述层叠电池的所述侧面供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全固体电池的制造方法，包括：将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层分别层叠多个而得到具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池，在得到所述层叠电池的工序中，使所述集电体层、所述正极合剂层、所述固体电解质层及所述负极合剂层中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层，从所述层叠电池的所述侧面延伸出多个所述延伸层；仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，在供给所述液状树脂的工序中，通过仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，使所述液状树脂渗入一个所述延伸层与其它所述延伸层之间的间隙；以及使所述液状树脂固化。

【技术特征摘要】
2016.06.01 JP 2016-110448;2017.02.03 JP 2017-018941.一种全固体电池的制造方法，包括：将集电体层、正极合剂层、固体电解质层及负极合剂层分别层叠多个而得到具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池，在得到所述层叠电池的工序中，使所述集电体层、所述正极合剂层、所述固体电解质层及所述负极合剂层中的至少一层比其它层延伸出而作为延伸层，从所述层叠电池的所述侧面延伸出多个所述延伸层；仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，在供给所述液状树脂的工序中，通过仅对所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂，使所述液状树脂渗入一个所述延伸层与其它所述延伸层之间的间隙；以及使所述液状树脂固化。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，还包括：在供给所述液状树脂的工序完成后且使所述液状树脂固化的工序开始前，使气氛压力高于在供给所述液状树脂的工序中的气氛压力。3.根据权利要求1或者2所述的制造方法，其特征在于，还包括：在得到所述层叠电池的工序完成后且供给所述液状树脂的工序开始前，使气氛压力低于在得到所述层叠电池的工序中的气氛压力。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，还包括：在得到所述层叠电池的工序完成后且供给所述液状树脂的工序开始前，用覆盖部件覆盖所述层叠电池的所述层叠方向两端面，其中，在供给所述液状树脂的工序中，通过所述覆盖部件保护所述层叠电池的所述层叠方向两端面以防所述液状树脂附着。5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，一边用夹具保持所述层叠电池一边供给所述树脂，所述夹具具有：下侧底面，覆盖所述层叠电池的层叠方向一端面；上侧覆盖部件，覆盖所述层叠电池的层叠方向另一端面；以及侧面，从所述上侧覆盖部件朝所述下侧底面渐缩。6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的制造方法，其特征在于，在得到所述层叠电池的工序中，通过所述集电体层、所述正极合剂层以及所述负极合剂层构成双极性电极层。7.一种装置，针对具有层叠方向两端面和侧面的层叠电池，通过仅对该层叠电池的所述侧面供给液状树脂之后使该液状树脂固化来制造全固体电池，其中，从所述层叠电池的侧面延伸出多个延伸层并且在一个所述延伸层与其它所述延伸层之间具有间隙，该装置的特征在于，包括：室，构成为收容所述层叠电池；以及树脂供给部，构成为仅对收容于所述室内的所述层叠电池的所述侧面供给液状树脂。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括压力控制部，该压力控制部构成为对所述室内的压力进行控制，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩野吉宏，辻子曜，镰田史尊，河村知范，川上干夫，
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