电极复合体的制造方法、锂离子电池的制造方法技术

本发明专利技术提供能够缩短有关热处理的热史时间而高效地制造电极复合体的电极复合体的制造方法、锂离子电池的制造方法。本实施方式的电极复合体(111)的制造方法具备：第一工序，形成作为包含活性物质的成形体的复合体(111P)；第二工序，在第一气氛下，在固体电解质的熔液(114M)中浸渍复合体(111P)，使熔液(114M)含浸于复合体(111P)的内部的空隙；以及第三工序，使含浸有熔液(114M)的复合体(111P)转移至与第一气氛下相比温度较低的第二气氛下并进行冷却，以使复合体(111P)与固体电解质复合化。

Manufacturing method of electrode complex and manufacturing method of lithium ion battery

The invention provides a method for manufacturing an electrode complex and a lithium ion battery, which can shorten the thermal history time of heat treatment and efficiently manufacture an electrode complex. The manufacturing method of the electrode complex (111) of the present embodiment has the following steps: the first step is to form a complex (111P) as a forming body containing an active substance; the second step is to impregnate the complex (111P) in the melt (114 M) of the solid electrolyte in the first atmosphere, so that the melt (114 M) is contained in a void within the complex (111P); In the third process, the composite (111P) containing molten liquid (114 M) is transferred to the second atmosphere with lower temperature than the first atmosphere and cooled, so that the composite (111P) is compounded with the solid electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极复合体的制造方法、锂离子电池的制造方法
本专利技术涉及电极复合体的制造方法、锂离子电池的制造方法。
技术介绍
作为用作锂离子电池的电极的电极复合体的制造方法，例如在专利文献1中公开了一种电极复合体的制造方法，其包括：在包含锂复合氧化物的多孔质的活性物质成形体的多个空隙中形成第一固体电解质的工序；以及，使传导锂离子的非晶质的第二固体电解质的前体溶液含浸于形成有第一固体电解质的活性物质成形体中，并实施热处理，从而在上述多个空隙中形成第二固体电解质的工序。如果使用这样制造的电极复合体，则会由第一固体电解质和第二固体电解质填充活性物质成形体的多个空隙，从而得到充分的输出，进而能够得到可大容量化的锂离子电池。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-144061号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题根据上述专利文献1的电极复合体的制造方法，在多孔质的活性物质成形体的多个空隙中形成第一固体电解质的工序也与形成第二固体电解质的情况同样地，使第一固体电解质的前体溶液渗入。也就是说，使用两种前体溶液，分别含浸于活性物质成形体后实施热处理，从而在多个空隙中依次形成第一固体电解质和第二固体电解质。因此，当使前体溶液含浸于活性物质成形体时，需要考虑各个活性物质成形体中的空隙率而调整各个前体溶液的量。换言之，存在如下课题：会花费预先求出各个活性物质成形体的空隙率的时间和精力。此外，如果各个活性物质成形体的空隙率上存在偏差，则有可能所准备的前体溶液会被浪费。而且，由于在使前体溶液含浸于活性物质成形体后进行热处理(烧成)，因此当反复进行热处理(烧成)时，在电极复合体中会残留热史。如果以高温且长时间而进行热处理，则锂会从活性物质成形体或固体电解质脱离而发生组成变化，从而有可能对电极复合体中的离子传导性产生影响。用于解决课题的方法本专利技术是为了解决上述课题的至少一部分而做出的，其可以作为以下的方式或应用例来实现。[应用例]本应用例涉及的电极复合体的制造方法的特征在于，具备：第一工序，形成包含活性物质的成形体；第二工序，在第一气氛下，将上述成形体浸渍在固体电解质的熔液中，以使上述熔液含浸于上述成形体的内部的空隙中；以及第三工序，使含浸有上述熔液的上述成形体转移至与上述第一气氛下相比温度较低的第二气氛下并进行冷却，以使上述成形体与上述固体电解质复合化。根据本应用例，在第二工序中使固体电解质的熔液含浸于多孔质的成形体之后，在第三工序中进行冷却而将成形体与固体电解质复合化。因此，与使固体电解质的前体溶液含浸于多孔质的成形体中并干燥，且实施热处理从而在成形体的多个空隙中形成固体电解质的现有的方法相比，能够缩短所得到的电极复合体中的热史的时间。也就是说，能够制造具有优异的离子传导度的电极复合体。在上述应用例所记载的电极复合体的制造方法中，优选为，在上述第二工序中，将上述成形体的端部浸渍在上述熔液中，并利用毛细管现象而使上述熔液含浸于上述成形体的内部的空隙中。根据该方法，由于利用毛细管现象而使固体电解质的熔液含浸于成形体中，因此无论成形体中的空隙率如何均能够含浸并填充熔液，从而能够避免熔液的浪费。在上述应用例中记载的电极复合体的制造方法中，优选为，在上述第三工序中，以上述成形体的温度1分钟降低10℃以上的方式而使上述成形体从上述第一气氛下转移至上述第二气氛下并进行冷却。根据该方法，能够对含浸有固体电解质的熔液的成形体进行急冷，从而容易地在成形体的空隙中形成固体电解质。在上述应用例中记载的电极复合体的制造方法中，优选为，在上述第二气氛下导入冷却用气体。根据该方法，通过在第二气氛下导入冷却用气体，从而能够有效地冷却含浸有固体电解质的熔液的成形体。也就是说，能够在成形体的空隙中有效形成固体电解质。上述应用例中记载的电极复合体的制造方法的特征在于，上述成形体包含作为上述活性物质的锂复合金属化合物，上述固体电解质为包含Li、C、B的化合物，冷却用的上述气体包含CO2。根据该方法，由于冷却用气体包含CO2，因此固体电解质的熔液中所含的锂(Li)与碳(C)的分解得到抑制，从而能够抑制锂离子传导度因从所形成的固体电解质脱离碳(C)而下降。也就是说，能够确保固体电解质中的锂离子传导度。在上述应用例中记载的电极复合体的制造方法中，优选为，上述第三工序中复合化的上述固体电解质包含非晶质相。根据该方法，固体电解质包含非晶质相，因此与固体电解质为结晶质的情况相比，在与活性物质之间更顺利地进行了锂离子的传导。也就是说，能够制造出具有高离子传导度的电极复合体。在上述应用例中记载的电极复合体的制造方法中，优选为，上述成形体的空隙率为30％以上且70％以下。根据该方法，能够确保电极复合体中的电容量和物理强度。[应用例]本应用例涉及的锂离子电池的制造方法的特征在于，具备：第四工序，在使用上述应用例中记载的电极复合体的制造方法而制造出的电极复合体上形成耐锂还原层；第五工序，在上述耐锂还原层上形成锂金属层；以及第六工序，以与上述电极复合体和上述锂金属层中的至少一方相接的方式而形成集电体。根据本应用例，能够制造大容量且具有优异的充放电特性的锂离子电池。上述应用例中记载的锂离子电池的制造方法的特征在于，上述第六工序包括粘贴工序，所述粘贴工序为，在上述第二工序之前，将作为上述集电体的金属箔粘贴于上述成形体上的工序。根据该方法，在使固体电解质的熔液含浸于成形体之前粘贴作为集电体的金属箔，因此能够使成形体中所含的活性物质与金属箔可靠地接合。在上述应用例中记载的锂离子电池的制造方法中，也可以设为，上述第六工序包括表面处理工序，所述表面处理工序为，在上述第三工序之后，在上述电极复合体的与形成有上述耐锂还原层的面为相反侧的面上实施表面处理，从而使上述活性物质露出的工序。根据该方法，在成形体的多个空隙中形成固体电解质之后实施表面处理而使活性物质露出，因此能够使所露出的活性物质与集电体可靠地接合。附图说明图1为示出钱币型电池的示意立体图。图2为示出钱币型电池的结构的概要剖视图。图3为示出锂离子电池的结构的概要剖视图。图4为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的流程图。图5为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图6为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图7为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图8为示出成形体的浸渍用夹具的概要立体图。图9为示出成形体的浸渍装置的概要图。图10为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图11为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图12为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图13为示出第一实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图14为示出第二实施方式的锂离子电池的制造方法的流程图。图15为示出第二实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图16为示出第二实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。图17为示出第二实施方式的锂离子电池的制造方法的概要剖视图。具体实施方式以下，根据附图，对于将本专利技术具体化的实施方式进行说明。需要说明的是，为了使所说明的部分成为易于辨认的状态，从而适当地放大或缩小表示所使用的附图。(第一实施方式)首先，作为应用了本实施方式的电极复合体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极复合体的制造方法，其特征在于，具备：第一工序，形成包含活性物质的成形体；第二工序，在第一气氛下，将所述成形体浸渍在固体电解质的熔液中，以使所述熔液含浸于所述成形体的内部的空隙中；以及第三工序，使含浸有所述熔液的所述成形体转移至与所述第一气氛下相比温度较低的第二气氛下并进行冷却，以使所述成形体与所述固体电解质复合化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.28 JP 2016-0140641.一种电极复合体的制造方法，其特征在于，具备：第一工序，形成包含活性物质的成形体；第二工序，在第一气氛下，将所述成形体浸渍在固体电解质的熔液中，以使所述熔液含浸于所述成形体的内部的空隙中；以及第三工序，使含浸有所述熔液的所述成形体转移至与所述第一气氛下相比温度较低的第二气氛下并进行冷却，以使所述成形体与所述固体电解质复合化。2.根据权利要求1所述的电极复合体的制造方法，其特征在于，在所述第二工序中，将所述成形体的端部浸渍于所述熔液中，并利用毛细管现象而使所述熔液含浸于所述成形体的内部的空隙中。3.根据权利要求1所述的电极复合体的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，以所述成形体的温度1分钟降低10℃以上的方式，使所述成形体从所述第一气氛下转移至所述第二气氛下并进行冷却。4.根据权利要求1所述的电极复合体的制造方法，其特征在于，在所述第二气氛下，导入冷却用的气体。5.根据权利要求4所述的电极复合体的制造方法，其特征在于，所述成形体包含作为所述活性物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：永野大介，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP