固态电解质膜的制造方法、全固态电池的制造方法、固态电解质膜的制造装置及全固态电池的制造装置制造方法及图纸

提供全固态电池的制造方法及其制造装置。全固态电池的制造方法具有：(a)形成具有由树脂所形成的纤维的不织布的步骤；(b)于所述不织布上涂覆含有固态电解质粒子的浆料的步骤；(c)借由加热器来干燥所述不织布上的浆料的步骤；(d)借由辊来对所述不织布上的浆料进行加压的步骤；(e)于所述固态电解质膜的一侧上形成正极组件的步骤；(f)于所述固态电解质膜的另一侧上形成正极组件的步骤。所述(a)步骤借由激光静电纺丝法来将含有极性填料的树脂形成为纤维状，以形成所述不织布的步骤。根据上述制造方法，可有效率地制造全固态电池(正极组件、固态电解质膜及负极组件的层叠体)。固态电解质膜及负极组件的层叠体)。固态电解质膜及负极组件的层叠体)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态电解质膜的制造方法、全固态电池的制造方法、固态电解质膜的制造装置及全固态电池的制造装置


[0001]本专利技术涉及固态电解质膜的制造方法、全固态电池的制造方法、固态电解质膜的制造装置及全固态电池的制造装置。。

技术介绍

[0002]关于二次电池，作为主要的趋势，已依序开发了铅电池、镍镉电池、镍氢电池(Ni
‑
MH电池)、锂电池(LIB)。就其用途来说，其作为行动电话、笔记型电脑，特别是电动汽车(Electric Vehicle,EV)的电源的需求急速地扩大。其中，LIB相较于其他的二次电池而言，除了具有高度的能量密度
·
充放电能量之外，还具有例如可做到紧凑封装等许多优点，因此作为二次电池形成了主流。已知LIB至少具有正极、隔膜、负极等三层，且形成为这三层被电解质所覆盖的结构。作为电解质，虽然一般使用属于可燃性物质的有机溶剂，然而近来为了要开发安全性更高的电池而注意到全固态电池。全固态电池为将可燃性的有机电解液替换为不燃性的无机固态电解质等，安全性比过去还要提升。此外，于此种全固态电池当中，被期待在关于电池的性能方面有更大的提升，例如期待电池的高能量密度化。
[0003]例如，于专利文献1(特开2010
‑
250982号公报)当中，揭示了一种固态电解质用的片体，其以包含Li、P、S的固态电解质玻璃粒子的粉末所成型的片体，于反复测量的拉曼光谱的330cm
‑1至450cm
‑1之间存在峰，所述玻璃粒子对该峰进行波形分离，所得到的各个峰的面积强度比的标准差均小于4.0。
[0004]此外，专利文献2(特开2017
‑
103146号公报)当中揭示了一种关于固态电解质片体及其制造方法的技术，其能够赋予全固态电池优异的能量密度及输出特性，并且能够借由连续步骤更为大量地生产全固态电池。具体来说，固态电解质片体具备固态电解质、支撑体，支撑体具有复数个贯孔，固态电解质填充于贯孔当中。所述固态电解质片体的制造方法具备：将固态电解质填充至形成于支撑体上的复数个贯孔的步骤；对于贯孔中填充有固态电解质的支撑体进行压制的步骤。
[0005]此外，专利文献3(特开2018
‑
204140号公报)当中，揭示有借由激光静电纺丝法(LES)来制作PET纤维网的技术。
[0006][现有技术文献][0007][专利文献][0008][专利文献1]日本特开2010
‑
250982号公报
[0009][专利文献2]日本特开2017
‑
103146号公报
[0010][专利文献3]日本特开2018
‑
204140号公报

技术实现思路

[0011][专利技术所欲解决问题][0012]于全固态电池当中，例如，于所述专利文献1当中，使包含Li等元素的固态电解质
玻璃粒子粉体成型并形成为片状，并将其应用于固态电解质。然而，仅由粉末材料所形成的固态电解质当中，借由粉末彼此间的接触来形成导通，因此使得接触面积变小，相较于使用电解液的锂电池，前者的输出特性易于劣化。此外，当使用粉末材料时，难以形成以单一材料所形成的层所构成的薄膜片体，易使制造步骤变得复杂。
[0013]另一方面，于所述专利文献2当中，聚酰亚胺片状支撑体具有以光蚀刻法开孔加工製得的边长200～800μm方形的複数个贯孔，将固态电解质填充至所述聚酰亚胺片状支撑体之后，以压製机进行加热
·
加压处理，借此製造固态电解质片体(厚度：37～138μm)。然而，于此情况下，当在穿透作为支撑体的聚酰亚胺片时，係运用铬系溶剂的湿蚀刻法，使用有害的有机溶剂，因此有着严重的成本
·
环境问题。此外，由于开口部的尺寸大，且固态电解质的比重大，因此当不使用粘合剂时，固态电解质可能会慢慢地从片体支撑体上脱落，使得耐久性容易变差。除此之外，由于固态电解质层厚，使得电极间阻抗变高。
[0014]综上所述，为了要获得更良好的固态电解质膜，本案专利技术人发现到薄型且具有微细多孔的高强度
·
高耐热性的纳米纤维不织布适于固态电解质粉体的支撑体的见解，并且应用激光静电纺丝(LES)的技术(专利文献3)，致力研究的结果，发现固体电解质膜的制造方法、全固态电池的制造方法、固态电解质膜的制造装置及全固态电池的制造装置。
[0015]其他所欲解决问题及新颖特征可由本说明书的记载及附图而显而易见。
[0016][解決問題的手段][0017]于本案中所揭示实施方式当中，若简单说明具代表性内容的概要可为如下。
[0018]本案所揭示一实施方式中所示固态电解质膜的制造方法具有：(a)形成具有由树脂所形成的纤维的不织布的步骤；(b)于所述不织布上涂覆含有固态电解质粒子的浆料的步骤；(c)借由加热器来干燥所述不织布上的浆料的步骤；及(d)借由辊来对所述不织布上的浆料进行加压的步骤。
[0019]本案中所揭示一实施方式中所示的全固态电池的制造方法具有：(a)形成具有由树脂所形成的纤维的不织布的步骤；(b)于所述不织布上涂覆含有固态电解质粒子的浆料的步骤；(c)借由加热器来干燥所述不织布上的浆料的步骤；(d)借由辊来对所述不织布上的浆料进行加压的步骤；(e)于借由所述(d)步骤所形成的固态电解质膜的一侧上形成正极组件的步骤；(f)于所述固态电解质膜的另一侧上形成负极组件的步骤。
[0020]本案中所揭示一实施方式中所示的固态电解质膜的制造装置具有挤出机、不织布制造机、全固态电池用层叠体制造机，其中，所述挤出机一边熔融树脂一边将其混炼；所述不织布制造机通过将所述树脂形成为纤维状来形成不织布；所述全固态电池用层叠体制造机于所述不织布上，涂覆含有固态电解质粒子的浆料，并通过进行干燥、加压来形成固体电解质膜。
[0021]本案中所揭示一实施方式所示的固态电解质膜的制造装置具有挤出机、不织布制造机、全固态电池用层叠体制造机，其中，所述挤出机一边熔融树脂一边将其混炼，所述不织布制造机借着将所述树脂形成为纤维状来形成不织布，所述全固态电池用层叠体制造机为：(a)将含有固态电解质粒子的浆料涂覆于所述不织布上，并且进行干燥、加压，借此形成固态电解质膜，(b)于所述固态电解质膜的一侧上形成正极组件，并于所述固态电解质膜的另一侧上形成负极组件。
[0022][發明功效][0023]根据本案中所揭示的代表性实施方式所示固态电解质膜的制造方法，可有效率地制造特性良好的固态电解质膜。根据本案中所揭示的代表性实施方式中所示的全固态电池的制造方法，可有效率地制造特性良好的全固态电池。根据本案中所揭示代表性实施方式中所示固态电解质膜的制造装置，可有效率地制造特性良好的固态电解质膜。根据本案中所揭示代表性实施方式所示全固态电池的制造装置，可有效率地制造特性良好的全固态电池。
附图说明
[0024]图1为示意性表示实施方式的全固态电池的构成的剖面图。
[0025]图2为表示实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种全固态电池用的固态电解质膜的制造方法，其具有：(a)形成具有由树脂所形成的纤维的不织布的步骤；(b)于所述不织布上涂覆含有固态电解质粒子的浆料的步骤；(c)借由加热器来干燥所述不织布上的浆料的步骤；及(d)借由辊来对所述不织布上的浆料进行加压的步骤。2.根据权利要求1所述的固态电解质膜的制造方法，其中，所述(a)步骤借由激光静电纺丝法，将含有极性填料的树脂形成为纤维状，以形成所述不织布的步骤。3.根据权利要求2所述的固体电解质膜的制造方法，其中，所述极性填料为纤维素。4.根据权利要求3所述的固体电解质膜的制造方法，其中，所述树脂为聚乙烯或聚丙烯。5.根据权利要求2所述的固体电解质膜的制造方法，其中，所述含有极性填料的树脂，是借由挤出机并通过对极性填料及熔融树脂进行混炼而形成。6.一种全固态电池的制造方法，其具有：(a)形成具有由树脂所形成的纤维的不织布的步骤；(b)于所述不织布上涂覆含有固态电解质粒子的浆料的步骤；(c)借由加热器来干燥所述不织布上的浆料的步骤；(d)借由辊来对所述不织布上的浆料进行加压的步骤；(e)于借由所述(d)步骤所形成的固态电解质膜的一侧上形成正极组件的步骤；(f)于所述固态电解质膜的另一侧上形成负极组件的步骤。7.根据权利要求6所述的全固态电池的制造方法，其中，由所述(b)步骤至所述(f)步骤为连续地进行。8.根据权利要求6所述的全固态电池的制造方法，所述(a)步骤借由激光静电纺丝法来将含有极性填料的树脂形成为纤维状，以形成所述不织布的步骤。9.根据权利要求8所述的全固态电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：石黑亮，中村谕，高崎绿，南部壮太郎，
申请(专利权)人：国立大学法人京都工艺纤维大学，
类型：发明
国别省市：