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公開番号2025154469
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057492
出願日2024-03-29
発明の名称電池製造装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池の品質を向上でき、延いてはエネルギーの効率化に寄与する電池製造装置を提供する。
【解決手段】正極層6,7、負極層8,9、及び固体電解質層11,12を重ね合わせた状態の電極積層体2に電極積層体2の積層方向の外側から接触する押圧部31と、電極積層体2を積層方向に圧縮するように、押圧部31に対して荷重を加える複数の荷重入力部32と、正極層6,7と負極層8,9との間の隙間を埋める緩衝材34と、を備える。複数の荷重入力部32は、電極積層体2の積層方向と直交する方向に沿って配置されており、複数の荷重入力部32による押圧部31への荷重を個別に制御する加圧制御部33を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極層と、前記正極層の厚さ方向で対向配置され、前記正極層の面積と異なる面積の負極層と、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、を有する電極積層体を加圧する電池製造装置であって、
前記正極層、前記負極層、及び前記固体電解質層を重ね合わせた状態の前記電極積層体に前記電極積層体の積層方向の外側から接触する押圧部と、
前記電極積層体を積層方向に圧縮するように、前記押圧部に対して荷重を加える複数の荷重入力部と、
前記正極層と前記負極層との間の隙間を埋める緩衝材と、
を備え、
前記複数の荷重入力部は、前記電極積層体の積層方向と直交する方向に沿って配置されており、
前記複数の荷重入力部による前記押圧部への荷重を個別に制御する加圧制御部を備える、
ことを特徴とする電池製造装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記緩衝材は、
前記電極積層体を積層方向からみて前記電極積層体が配置されている範囲内に配置された第１緩衝部と、
前記電極積層体の最外周部を覆う第２緩衝部と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の電池製造装置。
【請求項３】
前記第１緩衝部の物性と前記第２緩衝部の物性とが異なる、
ことを特徴とする請求項２に記載の電池製造装置。
【請求項４】
前記第１緩衝部の物性は前記電極積層体の物性に近似しており、
前記第２緩衝部の物性は前記電極積層体から引き出される集電体の物性に近似している、
ことを特徴とする請求項３に記載の電池製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、電池製造装置に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、持続可能な輸送システムへのアクセスを提供する取り組みが活発化している。この実現に向けて例えば全固体電池の開発が進められている。全固体電池は、正極層と、正極層の厚さ方向で対向配置される負極層と、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。これら正極層、負極層、及び固体電解質層は、積層した状態で積層方向に加圧される。これにより、正極層と固体電解質層との界面、及び負極層と固体電解質層との界面を十分に接合させることができ、電池として作動させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、全固体電池を加圧する際、全固体電池の全面を均等な力で押圧できない場合があった。このような場合、固定電解質層と各電極層との界面の接合が部分的に不十分になり、電池の性能が低下してしまう。このため、全固体電池の全面の加圧力分布を均一にできる製造装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
このものは、全固体電池を積層方向に押圧する複数の加圧シリンダと、各加圧シリンダの加圧力を個別に制御する圧力制御装置と、を備える。各加圧シリンダの加圧力を個別に制御することにより、全固体電池の全面を均等な力で押圧できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９４３２０８号公報
特開２００５－１４２０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、全固体電池では、正極層の面積と負極層の面積とを異ならせる場合がある。例えば、正極層の面積に対して負極層の面積を大きくする。このように構成することで、全固体電池を作動させた際、活物質が膨張、収縮するなどして正極層と負極層とが短絡しないようにしている。
【０００６】
このような構成では、正極層と負極層との間に隙間が生じる。このため、全固体電池を加圧圧縮する際に、負極層の全面にかかる押圧力を正極層が受け切れずに負極層の一部に局所的に応力がかかってしまう可能性があった。この場合、負極層が損傷し、電池の品質が低下してしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、電池の品質を向上でき、延いてはエネルギーの効率化に寄与する電池製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明に係る電池製造装置（例えば、実施形態の電池製造装置３０）は、正極層（例えば、実施形態の第１正極層６、第２正極層７）と、前記正極層の厚さ方向で対向配置され、前記正極層の面積と異なる面積の負極層（例えば、実施形態の第１負極層８、第２負極層９）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（例えば、実施形態の第１固体電解質層１１、第２固体電解質層１２）と、を有する電極積層体（例えば、実施形態の電極積層体２）を加圧する電池製造装置であって、前記正極層、前記負極層、及び前記固体電解質層を重ね合わせた状態の前記電極積層体に前記電極積層体の積層方向の外側から接触する押圧部（例えば、実施形態の押圧部３１）と、前記電極積層体を積層方向に圧縮するように、前記押圧部に対して荷重を加える複数の荷重入力部（例えば、実施形態の荷重入力部３２）と、前記正極層と前記負極層との間の隙間を埋める緩衝材（例えば、実施形態の緩衝材３４）と、を備え、前記複数の荷重入力部は、前記電極積層体の積層方向と直交する方向に沿って配置されており、前記複数の荷重入力部による前記押圧部への荷重を個別に制御する加圧制御部（例えば、実施形態の加圧制御部３３）を備える。
【０００９】
このように、加圧制御部によって複数の荷重入力部による押圧部への荷重を制御することにより、電極積層体の全面を均等な力で押圧できる。電極積層体を押圧する際、この押圧力の一部を緩衝材によって確実に受けることができる。このため、電極積層体に、局所的に応力がかかってしまうことを防止しつつ、固定電解質層と各電極層との界面の接合を確実に行うことができる。よって、電池の品質を向上できる。
【００１０】
（２）上記構成において、前記緩衝材は、前記電極積層体を積層方向からみて前記電極積層体が配置されている範囲内に配置された第１緩衝部（例えば、実施形態の第１緩衝部４３）と、前記電極積層体の最外周部を覆う第２緩衝部（例えば、実施形態の第２緩衝部４４）と、を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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