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公開番号2025105136
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223464
出願日2023-12-28
発明の名称電極積層体の製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、電極積層体のシワを低減させることができる電極積層体の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】下記方法を含む、電極積層体の製造方法:(a)第1の電極活物質層111、固体電解質層120、第2の電極活物質層112、第1の集電体層131、第2の電極活物質層112、固体電解質層120、及び第1の電極活物質層111をこの順で有する予備電極積層体100を提供すること、及び(b)予備電極積層体100を120～160℃の温度で平面プレスすること。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記方法を含む、電極積層体の製造方法：
（ａ）第１の電極活物質層、固体電解質層、第２の電極活物質層、第１の集電体層、第２の電極活物質層、固体電解質層、及び第１の電極活物質層をこの順で有する予備電極積層体を提供すること、及び
（ｂ）前記予備電極積層体を１２０～１６０℃の温度で平面プレスすること。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
工程（ａ）と工程（ｂ）との間に、
（ａ－２）前記予備電極積層体の両面を金属板で挟み込むみ、金属板で挟み込まれた前記予備電極積層体に対して、１．０ｔｏｎ／ｃｍ以上の圧力でロールプレスすること、
を更に含む、請求項１に記載の電極積層体の製造方法。
【請求項３】
工程（ｂ）の後で、
（ｃ）前記電極積層体の第１の電極活物質層に対して、第２の集電体層を接続すること、
を更に含む、請求項１に記載の電極積層体の製造方法。
【請求項４】
前記金属板が、１０～１０００μｍの厚みを有するステンレス鋼板である、請求項１に記載の電極積層体の製造方法。
【請求項５】
前記第１の集電体層が、アルミニウムを含む、請求項１に記載の電極積層体の製造方法。
【請求項６】
前記予備電極積層体の厚みが、１００～３００μｍである、請求項１～５のいずれか一項に記載の電極積層体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極積層体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電極積層体を製造する際には、電極積層体に含まれる電極活物質層の高密度化を図るため、電極積層体をロールプレスにより加圧することが知られている。電極積層体をロールプレスにより加圧すると、電極積層体にシワや歪みが発生することがある。シワや歪みの少ない電極積層体を得るため、次のような電極シート、全固体電池の製造方法、及びシート電極の製造方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、金属箔と、前記金属箔上に配置された、塗工部および未塗工部と、を有する電極シートであって、前記塗工部は、活物質を含む電極合材層を少なくとも有し、前記未塗工部は、前記電極合材層を有さず、前記電極シートを厚さ方向に平面視し、前記塗工部の端部から前記未塗工部の端部に向かう方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とした場合に、前記未塗工部は、前記第２方向に延在する切り欠き部を有する、電極シートが開示されている。特許文献１の電極シートによると、未塗工部におけるシワの発生を抑制可能な電極シート、または、上記シワの発生が抑制された電極シートを提供できるとされている。
【０００４】
特許文献２には、全固体電池の製造方法であって、正極、固体電解質層、負極がこの順に積層された積層体を準備する工程と、前記積層体に対し、一方向からロールプレスする第１プレス工程と、第１プレス工程後の前記積層体に対し、前記一方向に対して直交する方向からロールプレスする第２プレス工程と、を備えることを特徴とする全固体電池の製造方法が開示されている。特許文献２の全固体電池の製造方法によると、電極うねりの発生を抑制し、全固体電池の電池抵抗を低減することができるとされている。
【０００５】
特許文献３には、集電体シート面に電極活物質を塗工乾燥したシート電極のロールプレス後の湾曲量を測定し、所定の式で表される演算式を用いてシート電極の幅方向の歪み差を算定し、予め求めてある集電体シートの温間引張特性と歪み差との相関関係より温間矯正条件を求め、この求められた温間矯正条件の下でシート電極の歪み取り矯正を行うようにしたシート電極の製造方法が開示されている。特許文献３のシート電極の製造方法によると、適正な温間矯正条件の下にシート電極の歪み取り矯正を行うことにより、シート電極表面の波打ちや湾曲の問題が解消され、歪みのないフラットなシート電極が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－０６０５５８号公報
特開２０２３－０３９４６７号公報
特許第３６８３１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電極積層体のロールプレス工程では、電極積層体がロールプレスにより加圧され伸び、集電体層の歪み応力が電極活物質層の歪み応力より大きいため、電極活物質層が集電体層に引っ張られ、それによって、シワが発生する。
【０００８】
特に、電解質層として固体電解質を含む固体電池の製造においては、電解質層に電解液を含む液系電池と比較して、電極積層体を高い圧力でロールプレスする必要であり、かつ電極積層体全体として剛性が低い設計であるため、ロールプレスによるシワの課題が顕著である。
【０００９】
そこで本開示は、電極積層体のシワを低減させることができる電極積層体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示は、以下の手段によって、上記目的を達成するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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