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公開番号2025108085
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024001751
出願日2024-01-10
発明の名称積層体の製造方法、及び電気化学素子の製造方法
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250715BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】入出力特性に優れる電気化学素子が得られる積層体を提供する。
【解決手段】積層体の製造方法は、電極合材層用固体電解質と電極活物質を含む電極合材層と、前記電極合材層上に形成された固体電解質層用固体電解質を含む固体電解質層と、を有する積層体の製造方法であって、加圧前電極合材層上に前記固体電解質層の成分を含む液体組成物を付与することを含む、加圧前固体電解質層を形成する加圧前固体電解質層形成工程と、前記加圧前固体電解質層形成工程で得られた加圧前積層体を加圧する加圧工程と、を備え、前記固体電解質層用固体電解質が硫黄元素を含み、前記固体電解質層形成工程において前記液体組成物が付与される前記加圧前電極合材層の体積密度が1.2～2.1g/cm³である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
電極合材層用固体電解質と電極活物質を含む電極合材層と、
前記電極合材層上に形成された固体電解質層用固体電解質を含む固体電解質層と、を有する積層体の製造方法であって、
加圧前電極合材層上に前記固体電解質層の成分を含む液体組成物を付与することを含む、加圧前固体電解質層を形成する加圧前固体電解質層形成工程と、
前記加圧前固体電解質層形成工程で得られた加圧前積層体を加圧する加圧工程と、を備え、
前記固体電解質層用固体電解質が硫黄元素を含み、
前記加圧前固体電解質層形成工程において前記液体組成物が付与される前記加圧前電極合材層の体積密度が１．２～２．１ｇ／ｃｍ
３
である、
積層体の製造方法。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記固体電解質層用固体電解質は、前記積層体において粒子として含まれ、
前記粒子の平均粒径が０．１～２０μｍである、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項３】
前記加圧前固体電解質層形成工程において、前記液体組成物をインクジェットヘッドで吐出して前記固体電解質層を形成する、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項４】
前記液体組成物が分散媒を含み、
前記分散媒の２５℃における比誘電率が７．０以下である、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項５】
前記加圧前固体電解質層形成工程の前に、前記電極合材層の成分を含む液体組成物から前記電極合材層を形成する電極合材層形成工程を有する、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項６】
前記電極合材層形成工程において、前記液体組成物をインクジェットヘッドで吐出して前記電極合材層を形成する、
請求項５に記載の積層体の製造方法。
【請求項７】
前記電極合材層の成分を含む前記液体組成物が分散媒を含み、
前記分散媒の２５℃における比誘電率が７．０以下である、
請求項５に記載の積層体の製造方法。
【請求項８】
前記電極合材層が電極基体上に形成され、
前記電極基体と前記電極合材層との間に接着層が形成されている、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項９】
前記電極合材層が、正極活物質を含む正極合材層である、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項１０】
前記電極合材層が、負極活物質を含む負極合材層である、
請求項１に記載の積層体の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体の製造方法、及び電気化学素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、レドックスキャパシタ等の電気化学素子は、電子機器、電気自動車等に搭載され、幅広く利用されている。とりわけ、車載向けのリチウムイオン二次電池の需要は、近年の低環境負荷のニーズを背景に、拡大していくことが予想されている。その様な背景の中で、リチウムイオン二次電池の安全性やエネルギー密度のさらなる向上が求められており、既存の電解液から固体電解質に代えた全固体リチウム二次電池の実用化の取組が盛んである。
【０００３】
例えば、乾燥、プレス工程を経た、電極密度が２．２ｇ／ｃｍ
３
の正極材料層と、平均粒子径１０μｍの硫化物系固体電解質粒子と、平均粒子径０．１μｍのアルミナ粒子とが１：１の体積比で混合された複合体を加温プレス成型することにより作製した固体電解質層と、を積層する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、正極集電部材、接着層、及び正極層からなるシートをロールプレス機を用いて圧延することで、電極密度１．５３～２．９６ｇ／ｃｃの正極構造体を生成し、該正極構造体を電解質層の裏面に充填したものを加圧して固体電池を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、入出力特性に優れる電気化学素子が得られる積層体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】
【０００６】
本発明に係る積層体の製造方法は、電極合材層用固体電解質と電極活物質を含む電極合材層と、前記電極合材層上に形成された固体電解質層用固体電解質を含む固体電解質層と、を有する積層体の製造方法であって、加圧前電極合材層上に前記固体電解質層の成分を含む液体組成物を付与することを含む、加圧前固体電解質層を形成する加圧前固体電解質層形成工程と、前記加圧前固体電解質層形成工程で得られた加圧前積層体を加圧する加圧工程と、を備え、前記固体電解質層用固体電解質が硫黄元素を含み、前記固体電解質層形成工程において前記液体組成物が付与される前記加圧前電極合材層の体積密度が１．２～２．１ｇ／ｃｍ
３
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の課題は、入出力特性に優れる電気化学素子が得られる積層体を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態の積層体の製造方法における電極合材層または固体電解質層の製造方法の一例を示す模式図である。
本実施形態の積層体の製造方法における電極合材層または固体電解質層の製造装置の一例を示す模式図である。
本実施形態の積層体の製造方法における電極合材層または固体電解質層の製造装置の他の一例を示す模式図である。
電極の製造方法一例を示す模式図である。
液体吐出装置の変形例を示す模式図である。
電極の製造方法の一例を示す模式図である。
液体吐出装置の他の変形例を示す模式図である。
積層体に用いられる正極の一例を示す断面図である。
積層体に用いられる正極の変形例を示す断面図である。
積層体に用いられる負極の一例を示す断面図である。
積層体が用いられる電極セルの一例を示す断面図である。
積層体が用いられる電極セルの他の一例を示す断面図である。
本実施形態の電気化学素子に用いられる電極素子の一例を示す断面図である。
本実施形態の電気化学素子の他の一例を示す断面図である。
本実施形態の電気化学素子の一例である全固体電池を搭載した移動体の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。
【００１０】
＜積層体の製造方法＞
本実施形態に係る積層体の製造方法は、電極合材層用固体電解質と電極活物質を含む電極合材層と、該電極合材層上に形成された固体電解質層用固体電解質を含む固体電解質層と、を有する積層体の製造方法である。積層体は、電気化学素子に適用することが可能な電極に用いることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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