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公開番号2025155010
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024058322
出願日2024-03-30
発明の名称固体電池の製造方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20251003BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】固体電池の抵抗を低くするとともに、電極のクラックの発生を抑制することが可能な固体電池の製造方法を提供する。
【解決手段】固体電池1の製造方法は、負極2上に中間層5を配置した状態でプレスして中間層-負極積層体を得る第1A工程と、中間層-負極積層体の中間層5が配置されている側の面に第1固体電解質層41を構成する材料を配置した状態でプレスして第1固体電解質層-中間層-負極積層体を得る第2A工程と、正極3上に第2固体電解質層43を構成する材料を配置した状態でプレスして第2固体電解質層-正極積層体を得る第3工程と、第1固体電解質層-中間層-負極積層体の第1固体電解質層41が配置されている側の面と、第2固体電解質層-正極積層体の第2固体電解質層43が配置されている側の面との間に、ゲル電解質層42を構成する材料を配置した状態でプレスして電極積層体を得る第4A工程と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極と、中間層と、電解質層と、正極とが順次積層されている電極積層体を備える固体電池を製造する方法であって、
前記電解質層は、前記電極積層体の積層方向に、第１固体電解質層と、ゲル電解質層と、第２固体電解質層とが順次積層されており、
前記負極上に前記中間層を構成する材料を配置した状態でプレスして中間層－負極積層体を得る第１Ａ工程と、
前記中間層－負極積層体の中間層が配置されている側の面に前記第１固体電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして第１固体電解質層－中間層－負極積層体を得る第２Ａ工程と、
前記正極上に前記第２固体電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして第２固体電解質層－正極積層体を得る第３工程と、
前記第１固体電解質層－中間層－負極積層体の第１固体電解質層が配置されている側の面と、前記第２固体電解質層－正極積層体の第２固体電解質層が配置されている側の面との間に、前記ゲル電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして前記電極積層体を得る第４Ａ工程と、を含む、固体電池の製造方法。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記第２Ａ工程におけるプレス圧力は、前記第４Ａ工程におけるプレス圧力よりも高い、請求項１に記載の固体電池の製造方法。
【請求項３】
前記第２Ａ工程におけるプレス圧力は、６００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である、請求項２に記載の固体電池の製造方法。
【請求項４】
前記第３工程におけるプレス圧力は、前記第４Ａ工程におけるプレス圧力よりも高い、請求項１から３のいずれか一項に記載の固体電池の製造方法。
【請求項５】
前記第３工程におけるプレス圧力は、８００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下である、請求項４に記載の固体電池の製造方法。
【請求項６】
負極と、電解質層と、正極とが順次積層されている電極積層体を備える固体電池を製造する方法であって、
前記電解質層は、前記電極積層体の積層方向に、第１固体電解質層と、ゲル電解質層と、第２固体電解質層とが順次積層されており、
前記負極上に前記第１固体電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして第１固体電解質層－負極積層体を得る第２Ｂ工程と、
前記正極上に前記第２固体電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして第２固体電解質層－正極積層体を得る第３工程と、
前記第１固体電解質層－負極積層体の第１固体電解質層が配置されている側の面と、前記第２固体電解質層－正極積層体の第２固体電解質層が配置されている側の面との間に、前記ゲル電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして前記電極積層体を得る第４Ｂ工程と、を含む、固体電池の製造方法。
【請求項７】
前記固体電池は、固体リチウム金属電池である、請求項１または６に記載の固体電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手頃で信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する固体電池に関する研究開発が実施されている。
【０００３】
固体電池としては、正極と負極との間に固体電解質層が配置されている全固体電池が知られている。
【０００４】
特許文献１には、正極積層体、中間固体電解質層および負極積層体がこの順で積層されている全固体電池の製造方法が記載されている。ここで、正極積層体が、正極集電体層、正極活物質層および第一固体電解質層をこの順で有し、負極積層体が、第二固体電解質層、負極活物質層および銅を含有している負極集電体層をこの順で有する。全固体電池の製造方法は、正極積層体をプレスする第一プレス工程、負極積層体をプレスする第二プレス工程、正極積層体、中間固体電解質層および負極積層体をプレスする第三プレス工程を含む。このとき、第一プレス工程のプレス圧力が、第三プレス工程のプレス圧力よりも高く、かつ第一プレス工程のプレス温度が、１５０℃以上１７５℃以下である。また、第二プレス工程のプレス圧力が、第三プレス工程のプレス圧力よりも高く、かつ第二プレス工程のプレス温度が、１２５℃以下である。さらに、第三プレス工程のプレス温度が、１２５℃以下であり、中間固体電解質層が、第三プレス工程でプレスする前に、第三プレス工程のプレス圧力を超える圧力でプレスされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－１０８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている全固体電池の製造方法では、第一プレス工程のプレス圧力および第二プレス工程のプレス圧力が高いと、第一固体電解質層および第二固体電解質層が緻密化し、第三プレス工程でプレスする際に、電極にクラックが発生する。一方、第一プレス工程のプレス圧力および第二プレス工程のプレス圧力が低いと、第一固体電解質層および第二固体電解質層が緻密化せず、全固体電池の抵抗が高くなる。
【０００７】
本発明は、固体電池の抵抗を低くするとともに、電極のクラックの発生を抑制することが可能な固体電池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】
【０００８】
（１）負極と、中間層と、電解質層と、正極とが順次積層されている電極積層体を備える固体電池を製造する方法であって、前記電解質層は、前記電極積層体の積層方向に、第１固体電解質層と、ゲル電解質層と、第２固体電解質層とが順次積層されており、前記負極上に前記中間層を構成する材料を配置した状態でプレスして中間層－負極積層体を得る第１Ａ工程と、前記中間層－負極積層体の中間層が配置されている側の面に前記第１固体電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして第１固体電解質層－中間層－負極積層体を得る第２Ａ工程と、前記正極上に前記第２固体電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして第２固体電解質層－正極積層体を得る第３工程と、前記第１固体電解質層－中間層－負極積層体の第１固体電解質層が配置されている側の面と、前記第２固体電解質層－正極積層体の第２固体電解質層が配置されている側の面との間に、前記ゲル電解質層を構成する材料を配置した状態でプレスして前記電極積層体を得る第４Ａ工程と、を含む、固体電池の製造方法。
【０００９】
（２）前記第２Ａ工程におけるプレス圧力は、前記第４Ａ工程におけるプレス圧力よりも高い、（１）に記載の固体電池の製造方法。
【００１０】
（３）前記第２Ａ工程におけるプレス圧力は、６００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下である、（２）に記載の固体電池の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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