本發(fā)明涉及全固態(tài)二次電池的制造方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，正在進(jìn)行與有助于能源的高效化的二次電池相關(guān)的研究開發(fā)，使得能夠確保更多的人獲得實(shí)惠且可靠的、可持續(xù)的且先進(jìn)的能源。即便在二次電池中，在安全性、壽命、輸出等的方面具有優(yōu)異的特性的全固態(tài)二次電池也受到關(guān)注。作為全固態(tài)二次電池的制造方法，已知有對(duì)由正極層、固態(tài)電解質(zhì)及負(fù)極層構(gòu)成的層疊體進(jìn)行沖壓的方法(例如，參照日本專利第6251974號(hào))。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、然而，在與二次電池相關(guān)的技術(shù)中，得到全固態(tài)電池的均質(zhì)性是個(gè)問題。

2、本發(fā)明的方案的目的在于，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)性優(yōu)異的全固態(tài)二次電池的制造方法。而且，有助于能源的高效化。

3、本發(fā)明的方案提供以下的手段。

4、本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法包括：正極層成形工序，在該正極層成形工序中，將包含正極活性物質(zhì)的正極層成形；電解質(zhì)層層疊工序，在該電解質(zhì)層層疊工序中，在所述正極層的一個(gè)面層疊包含固態(tài)電解質(zhì)的電解質(zhì)層；第一壓縮工序，在該第一壓縮工序中，通過以第一壓力對(duì)所述正極層和所述電解質(zhì)層進(jìn)行壓縮而得到第一壓縮體；中間層層疊工序，在該中間層層疊工序中，在所述第一壓縮體中的所述電解質(zhì)層露出的面層疊中間層；第二壓縮工序，在該第二壓縮工序中，通過以第二壓力對(duì)所述正極層、所述電解質(zhì)層及所述中間層進(jìn)行壓縮而得到第二壓縮體；負(fù)極層層疊工序，在該負(fù)極層層疊工序中，在所述第二壓縮體中的所述中間層露出的面層疊負(fù)極層；以及第三壓縮工序，在該第三壓縮工序中，通過以第三壓力對(duì)所述正極層、所述電解質(zhì)層、所述中間層及所述負(fù)極層進(jìn)行壓縮而得到第三壓縮體。依次進(jìn)行所述正極層成形工序、所述電解質(zhì)層層疊工序、所述第一壓縮工序、所述中間層層疊工序、所述第二壓縮工序、所述負(fù)極層層疊工序及所述第三壓縮工序。所述第二壓力分別比所述第一壓力和所述第三壓力高。

5、根據(jù)該方法，通過實(shí)施第一壓縮工序，電解質(zhì)層成為被平坦化的狀態(tài)。由于電解質(zhì)層被平坦化，因此，即便在電解質(zhì)層層疊中間層而進(jìn)行了第二壓縮工序，也能夠抑制電解質(zhì)層陷入到中間層。

6、通過實(shí)施第二壓縮工序，正極層和中間層變得致密。由此，能夠抑制電解質(zhì)層陷入到中間層。

7、通過實(shí)施第三壓縮工序，全固態(tài)二次電池的強(qiáng)度提高。例如，在全固態(tài)二次電池的使用環(huán)境中，即便在全固態(tài)二次電池中產(chǎn)生了在電解質(zhì)層的面方向上壓縮和非壓縮這樣的反復(fù)的負(fù)荷，也能夠抑制電解質(zhì)層的延展或破裂所引起的破損的發(fā)生。

8、此外，電解質(zhì)層與中間層之間的界面處的平滑性提高，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)均質(zhì)性優(yōu)異的全固態(tài)二次電池。

9、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，在所述正極層成形工序中，以在正極集電體層疊所述正極層的方式將所述正極層成形。

10、根據(jù)該方法，第一壓縮體具有正極集電體、正極層及電解質(zhì)層。即便進(jìn)行了第一壓縮工序，也能夠在第一壓縮體中抑制正極集電體的破損。

11、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，所述正極集電體具有第一面以及與所述第一面相反的第二面，在所述正極層成形工序中，在所述正極集電體的所述第一面和所述第二面分別成形所述正極層。

12、根據(jù)該方法，在正極集電體的第一面上形成正極層。同樣地，在正極集電體的第二面上形成正極層。即，得到在正極集電體的兩面形成了正極層的構(gòu)造。在這樣的構(gòu)造中，即便在進(jìn)行了第一壓縮工序、第二壓縮工序及第三壓縮工序之后，在第一面產(chǎn)生的正極層的復(fù)原力與在第二面產(chǎn)生的正極層的復(fù)原力也相互抵消。因此，在全固態(tài)二次電池的整體中，抑制了翹曲的發(fā)生。因此，能夠提高全固態(tài)二次電池的平面度。尤其是在第一壓縮工序、第二壓縮工序及第三壓縮工序中使用輥壓法的情況下，能夠降低輥的表面與層疊于正極集電體的兩面的層疊體的表面之間的摩擦系數(shù)差。由此，能夠提高全固態(tài)二次電池的平面度。

13、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，所述中間層具有固態(tài)電解質(zhì)、碳化物及粘合劑。

14、通常，電解質(zhì)層由粉體構(gòu)成。因此，在負(fù)極層直接接合電解質(zhì)層的構(gòu)造中，負(fù)極層與電解質(zhì)層的接合性低。與此相對(duì)，在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，中間層夾設(shè)在負(fù)極層與電解質(zhì)層之間，并且，中間層具有固態(tài)電解質(zhì)、碳化物及粘合劑。因此，與在負(fù)極層直接接合電解質(zhì)層的構(gòu)造相比，在具備中間層的構(gòu)造中，能夠提高負(fù)極層與電解質(zhì)層的接合性。

15、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，所述負(fù)極層具有與所述中間層對(duì)置的負(fù)極對(duì)置面，在進(jìn)行所述負(fù)極層層疊工序之前，對(duì)所述負(fù)極對(duì)置面進(jìn)行粗糙面處理，在進(jìn)行了所述粗糙面處理之后，進(jìn)行所述負(fù)極層層疊工序。

16、根據(jù)該方法，通過對(duì)負(fù)極層的負(fù)極對(duì)置面實(shí)施粗糙面處理，能夠在負(fù)極對(duì)置面形成微細(xì)的凹凸形狀。在該情況下，在負(fù)極對(duì)置面與中間層接觸的界面處，中間層容易進(jìn)入負(fù)極對(duì)置面的凹凸形狀。因此，能夠提高負(fù)極層與中間層的接合性。

17、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，在所述粗糙面處理中，將所述負(fù)極對(duì)置面的面粗糙度設(shè)為20μm以上。

18、根據(jù)該方法，能夠充分地確保負(fù)極層的負(fù)極對(duì)置面的表面粗糙度。另外，負(fù)極對(duì)置面成為容易發(fā)生變形的面。因此，在第三壓縮工序中負(fù)極層發(fā)生了變形的情況下，在負(fù)極層與中間層之間產(chǎn)生的應(yīng)力被吸收，能夠提高緩沖性。因此，能夠抑制不期望的變形，能夠?qū)ω?fù)極層與中間層之間賦予均勻的壓力。能夠提高負(fù)極層與中間層的接合性。

19、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，在所述第一壓縮工序、所述第二壓縮工序及所述第三壓縮工序中，分別使用對(duì)壓縮對(duì)象物進(jìn)行壓縮的壓縮構(gòu)件，在所述第一壓縮工序、所述第二壓縮工序及所述第三壓縮工序中的至少一個(gè)工序中，在使保護(hù)片夾設(shè)于所述壓縮對(duì)象物與所述壓縮構(gòu)件之間的狀態(tài)下，所述壓縮構(gòu)件對(duì)所述壓縮對(duì)象物進(jìn)行壓縮。

20、根據(jù)該方法，使用保護(hù)片，進(jìn)行第一壓縮工序、第二壓縮工序及第三壓縮工序中的至少一個(gè)工序。因此，即便對(duì)構(gòu)成全固態(tài)二次電池的層施加了壓力，也能夠抑制層的破損。這里，構(gòu)成全固態(tài)二次電池的層例如是正極集電體和負(fù)極層等。尤其是在構(gòu)成全固態(tài)二次電池的層是較薄的箔狀的材料的情況下，得到抑制層的破損的效果。

21、本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法也可以具有：負(fù)極集電體層疊工序，在進(jìn)行了所述第三壓縮工序之后，在所述第三壓縮體中的所述負(fù)極層露出的面層疊負(fù)極集電體；以及第四壓縮工序，在該第四壓縮工序中，通過對(duì)所述正極層、所述電解質(zhì)層、所述中間層、所述負(fù)極層及所述負(fù)極集電體進(jìn)行壓縮而得到全固態(tài)二次電池。

22、根據(jù)該方法，能夠得到在負(fù)極層層疊了負(fù)極集電體的構(gòu)造。

23、在本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法中，也可以是，在所述第四壓縮工序中，使用對(duì)壓縮對(duì)象物進(jìn)行壓縮的壓縮構(gòu)件，在所述第四壓縮工序中，在使保護(hù)片夾設(shè)于所述壓縮對(duì)象物與所述壓縮構(gòu)件之間的狀態(tài)下，所述壓縮構(gòu)件對(duì)所述壓縮對(duì)象物進(jìn)行壓縮。

24、根據(jù)該方法，使用保護(hù)片進(jìn)行第四壓縮工序。因此，即便對(duì)構(gòu)成全固態(tài)二次電池的負(fù)極集電體施加了壓力，也能夠抑制負(fù)極集電體的破損。尤其是在負(fù)極集電體是較薄的箔狀的材料的情況下，得到抑制負(fù)極集電體的破損的效果。

25、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案的全固態(tài)二次電池的制造方法，能夠提供均質(zhì)性優(yōu)異的全固態(tài)二次電池的制造方法。