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公開番号2025009487
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023112524
出願日2023-07-07
発明の名称全固体電池の製造方法、全固体電池の製造装置、および、全固体電池
出願人カナデビア株式会社
代理人弁理士法人いくみ特許事務所
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250110BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】集電体に対するセルの位置がずれてしまうことを抑制しながら、セルと集電体とを積層できる全固体電池の製造方法、全固体電池の製造装置、および、全固体電池を提供する。
【解決手段】
全固体電池1は、正極活物質を含有する粉体から作られた正極層21と、負極活物質を含有する粉体から作られた負極層22と、正極層21と負極層22との間に配置され、固体電解質の粉体から作られた固体電解質層23とを有するセル2と、周縁部に切欠き34Aを有する集電体3とを備える。全固体電池の製造方法は、セル2を集電体3の上に積層し、治具RAを切欠き34A内に配置して、セル2のエッジE11が治具RAと接触するように、セル2を集電体3に対して位置決めする。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
全固体電池の製造方法であって、
前記全固体電池は、
正極活物質を含有する粉体から作られた正極層と、負極活物質を含有する粉体から作られた負極層と、前記正極層と前記負極層との間に配置され、固体電解質の粉体から作られた固体電解質層とを有するセルと、
周縁部に切欠きを有する集電体と
を備え、
前記セルを前記集電体の上に積層する工程と、
治具を前記切欠き内に配置して、前記セルのエッジが前記治具と接触するように、前記セルを前記集電体に対して位置決めする工程と
を含む、全固体電池の製造方法。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の全固体電池の製造方法に用いられる製造装置であって、
前記集電体を支持可能な支持テーブルと、
第１方向において前記支持テーブルの一方側に配置され、第１治具を有し、前記支持テーブルから離れた第１離間位置と、前記第１離間位置よりも前記支持テーブルに近い第１近接位置との間を、前記第１方向に移動可能な第１移動部材と、
前記第１方向において前記支持テーブルの他方側に配置され、第２治具を有し、前記支持テーブルから離れた第２離間位置と、前記第２離間位置よりも前記支持テーブルに近い第２近接位置との間を、前記第１方向に移動可能な第２移動部材と、
前記第１方向と直交する第２方向において前記支持テーブルの一方側に配置され、第３治具を有し、前記支持テーブルから離れた第３離間位置と、前記第３離間位置よりも前記支持テーブルに近い第３近接位置との間を、前記第２方向に移動可能な第３移動部材と、
前記第２方向において前記支持テーブルの他方側に配置され、第４治具を有し、前記支持テーブルから離れた第４離間位置と、前記第４離間位置よりも前記支持テーブルに近い第４近接位置との間を、前記第２方向に移動可能な第４移動部材と
を備え、
前記集電体は、第１切欠きと、第２切欠きと、第３切欠きと、第４切欠きとを有し、前記集電体が前記支持テーブルの上に載置された状態で、前記第１切欠きは、前記第１方向における前記集電体の一端部に配置され、前記第２切欠きは、前記第１方向における前記集電体の他端部に配置され、前記第３切欠きは、前記第２方向における前記集電体の一端部に配置され、前記第４切欠きは、前記第２方向における前記集電体の他端部に配置され、
前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第１移動部材が前記第1近接位置に配置された状態で、前記第１治具は、前記第１切欠き内に配置され、
前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第２移動部材が前記第２近接位置に配置された状態で、前記第２治具は、前記第２切欠き内に配置され、
前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第３移動部材が前記第３近接位置に配置された状態で、前記第３治具は、前記第３切欠き内に配置され、
前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第４移動部材が前記第４近接位置に配置された状態で、前記第４治具は、前記第４切欠き内に配置される、全固体電池の製造装置。
【請求項３】
前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、前記セルが前記集電体の上に載置され、かつ、前記第１移動部材が前記第1近接位置に配置された状態で、前記第２移動部材が前記第２離間位置から前記第２近接位置へ向かって移動することにより、前記第２治具は、前記セルのエッジが前記第１治具と接触するように前記セルを前記第１治具に向けて移動させて、前記第１方向において、前記セルを前記集電体に対して位置決めし、
前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、前記セルが前記集電体の上に載置され、かつ、前記第３移動部材が前記第３近接位置に配置された状態で、前記第４移動部材が前記第４離間位置から前記第４近接位置へ向かって移動することにより、前記第４治具は、前記セルのエッジが前記第３治具と接触するように前記セルを前記第３治具に向けて移動させて、前記第２方向において、前記セルを前記集電体に対して位置決めする、請求項２に記載の全固体電池の製造装置。
【請求項４】
前記支持テーブルに対して固定され、前記支持テーブルに対する前記集電体の位置を決める位置決め部材を、さらに備える、請求項２に記載の全固体電池の製造装置。
【請求項５】
前記位置決め部材は、
前記第１方向において前記支持テーブルの一端部に配置される第１位置決め部と、
前記第２方向において前記支持テーブルの一端部に配置される第２位置決め部と
を有し、
前記全固体電池の製造装置は、
前記第１方向において前記支持テーブルの他方側に配置され、前記支持テーブルから離れた第５離間位置と、前記第５離間位置よりも前記支持テーブルに近い第５近接位置との間を、前記第１方向に移動可能な第５移動部材であって、前記第５離間位置から前記第５近接位置へ向かって移動することにより、前記支持テーブルの上に載置された前記集電体を前記第１位置決め部に向けて移動させる第５移動部材と、
前記第２方向において前記支持テーブルの他方側に配置され、前記支持テーブルから離れた第６離間位置と、前記第６離間位置よりも前記支持テーブルに近い第６近接位置との間を、前記第１方向に移動可能な第６移動部材であって、前記第６離間位置から前記第６近接位置へ向かって移動することにより、前記支持テーブルの上に載置された前記集電体を前記第２位置決め部に向けて移動させる第６移動部材と
をさらに備える、請求項４に記載の全固体電池の製造装置。
【請求項６】
前記第１治具、前記第２治具、前記第３治具および前記第４治具のそれぞれは、前記セルと前記集電体との積層方向に延びるロッドである、請求項２に記載の全固体電池の製造装置。
【請求項７】
正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に配置される固体電解質層とを有するセルと、
周縁部に切欠きを有する集電体と
を備える、全固体電池。
【請求項８】
前記集電体は、
前記セルと接触する導電体と、
前記導電体の周縁部に積層され、前記セルの周りに配置される絶縁部材と
を有し、
前記切欠きは、前記導電体のエッジから前記絶縁部材の内側まで切り欠かれている、請求項７に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池の製造方法、全固体電池の製造装置、および、全固体電池に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、正極層と、負極層と、正極層と負極層との間に配置される固体電解質層とを有する電極層体と、電極層体の正極層と接触する正極集電体と、電極層体の負極層と接触する負極集電体とを備える全固体電池が知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２５２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されるような全固体電池の製造において、集電体（正極集電体および負極集電体）から独立した電極層体を、集電体に積層する場合がある。
【０００５】
この場合、電極層体を集電体に重ねるときに集電体に対する電極層体の位置が過度にずれてしまうと、例えば、電極層体の一方に積層される集電体と電極層体の他方に積層される集電体とが短絡してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、集電体に対するセルの位置がずれてしまうことを抑制しながら、セルと集電体とを積層できる全固体電池の製造方法、全固体電池の製造装置、および、全固体電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明［１］は、全固体電池の製造方法であって、前記全固体電池が、正極活物質を含有する粉体から作られた正極層と、負極活物質を含有する粉体から作られた負極層と、前記正極層と前記負極層との間に配置され、固体電解質の粉体から作られた固体電解質層とを有するセルと、周縁部に切欠きを有する集電体とを備え、前記セルを前記集電体の上に積層する工程と、治具を前記切欠き内に配置して、前記セルのエッジが前記治具と接触するように、前記セルを前記集電体に対して位置決めする工程とを含む、全固体電池の製造方法を含む。
【０００８】
このような方法によれば、集電体に対するセルの位置がずれてしまうことを抑制しながら、セルと集電体とを積層できる。
【０００９】
本発明［２］は、上記［１］の全固体電池の製造方法に使用可能な製造装置であって、前記集電体を支持可能な支持テーブルと、第１方向において前記支持テーブルの一方側に配置され、第１治具を有し、前記支持テーブルから離れた第１離間位置と、前記第１離間位置よりも前記支持テーブルに近い第１近接位置との間を、前記第１方向に移動可能な第１移動部材と、前記第１方向において前記支持テーブルの他方側に配置され、第２治具を有し、前記支持テーブルから離れた第２離間位置と、前記第２離間位置よりも前記支持テーブルに近い第２近接位置との間を、前記第１方向に移動可能な第２移動部材と、前記第１方向と直交する第２方向において前記支持テーブルの一方側に配置され、第３治具を有し、前記支持テーブルから離れた第３離間位置と、前記第３離間位置よりも前記支持テーブルに近い第３近接位置との間を、前記第２方向に移動可能な第３移動部材と、前記第２方向において前記支持テーブルの他方側に配置され、第４治具を有し、前記支持テーブルから離れた第４離間位置と、前記第４離間位置よりも前記支持テーブルに近い第４近接位置との間を、前記第２方向に移動可能な第４移動部材とを備え、前記集電体が、第１切欠きと、第２切欠きと、第３切欠きと、第４切欠きとを有し、前記集電体が前記支持テーブルの上に載置された状態で、前記第１切欠きが、前記第１方向における前記集電体の一端部に配置され、前記第２切欠きが、前記第１方向における前記集電体の他端部に配置され、前記第３切欠きが、前記第２方向における前記集電体の一端部に配置され、前記第４切欠きが、前記第２方向における前記集電体の他端部に配置され、前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第１移動部材が前記第１近接位置に配置された状態で、前記第１治具が、前記第１切欠き内に配置され、前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第２移動部材が前記第２近接位置に配置された状態で、前記第２治具が、前記第２切欠き内に配置され、前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第３移動部材が前記第３近接位置に配置された状態で、前記第３治具が、前記第３切欠き内に配置され、前記集電体が前記支持テーブルの上に載置され、第４移動部材が前記第４近接位置に配置された状態で、前記第４治具が、前記第４切欠き内に配置される、全固体電池の製造装置を含む。
【００１０】
このような構成によれば、集電体の上にセルを積層した状態で、治具を有する複数の移動部材（第１移動部材、第２移動部材、第３移動部材、および、第４移動部材）を利用して、第１方向および第２方向において、セルを集電体に対して位置決めできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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