專利名稱：鋰二次電池的制造方法以及鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有固體電解質(zhì)層的鋰二次電池以及鋰二次電池的制造方 法，該固體電解質(zhì)層具有能收納在正極以及負極之間析出的鋰的空間。
背景技術(shù)：
一直以來，作為電子設(shè)備的電源、搭載于車輛的蓄電池，使用鋰二次 電池。在該鋰二次電池中，由于反復(fù)進行的充電放電，會導(dǎo)致發(fā)生微小的 內(nèi)部短路，其結(jié)果是，導(dǎo)致二次電池的容量降低、電池壽命縮短。
該內(nèi)部短路的原因之一是，負極中的鋰由于反復(fù)進行的充電放電而發(fā)
生微?；鶎?dǎo)致的體積膨脹。即，存在下述情況由于在負極側(cè)析出的鋰 的體積膨脹導(dǎo)致隔板-故壓縮變薄，或者鋰為尋求析出空間而向隔板的微細 孑L內(nèi)析出、到達正極。由此，正極以及負極電接觸，導(dǎo)致發(fā)生內(nèi)部短路。
于是，為了抑制由于鋰的析出所導(dǎo)致的體積膨脹，提出了以下所說明 的技術(shù)。
在專利文獻l所記載的鋰二次電池中，在電極(正極或者負極)和隔 板之間配置襯墊，從而確保用于收納析出的鋰的空間。另外，在專利文獻 1所記載的鋰二次電池中，以負極側(cè)的孔隙率高于正極側(cè)的孔隙率的方式
層疊具有相互不同的孔隙率的多個無紡布、構(gòu)成隔板。
另外，在專利文獻2、 3所記載的鋰二次電池中，為了收納析出的鋰， 而將負極用的集電體的表面(與隔板相對的面)形成為凹凸狀。
專利文獻1:日本特開平10-12279號公報(段落號0015 ~ 0017、 0032、 0034、圖13、圖14等)
專利文獻2:日本特開2000-228185號公報(段落號0011等)專利文獻3:日本特開2002-313319號公報(段落號0009、 0010等) '專利文獻4:日本特開平06 - 84512號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述鋰二次電池中，會發(fā)生以下所說明的不良情況。 首先，在電極和隔板之間配置有襯墊的二次電池的構(gòu)造中，除了作為 一般二次電池的構(gòu)造要素的電極以及隔板之外，還必須準備襯墊，導(dǎo)致二 次電池的成本上升。另外，在二次電池的制造工序中，增加了用于配置村 墊的工序。
另一方面，在層疊多個無紡布、構(gòu)成在層疊方向(厚度方向)上孔隙 率不同的隔板的情況下，必須準備孔隙率不同的多個無紡布，導(dǎo)致二次電 池的成本上升。另外，因為必須層疊多個無紡布，所以隔板的制造工序變 得復(fù)雜。
而且，在負極用的集電體的表面形成凹凸面的二次電池的構(gòu)造中，在 二次電池的制造工序中凹凸面有時會破損，從而不能確保用于收納析出的 鋰的空間。即，在一般的二次電池的制造中，在將負極、隔板以及正極按 該順序進行層疊之后，在層疊方向上對該層疊體進行加壓，但在該力。壓時 負極用的集電體的凹凸面有時會破損。
尤其是，在負極是由鋰、銦等構(gòu)成的情況下，因為這些金屬比較柔軟， 所以在加壓時凹凸面容易破損。
于是，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種能夠以簡單的方法確保用于 收納在正極以及負極之間析出的鋰的空間的鋰二次電池的制造方法。
本申請的第一發(fā)明，是正極體以及負極體隔著固體電解質(zhì)層地配置的
鋰二次電池的制造方法，其特征在于，具有第一工序，至少層疊笫一粒 子群和具有比笫一粒子群的平均粒徑大的平均粒徑的第二粒子群、形成固
體電解質(zhì)層；和第二工序，以負極體與固體電解質(zhì)層中的包含笫二粒子群 的面相抵接的方式，相對于固體電解質(zhì)層層疊正極體以及負極體。
這里，作為上述第一工序，能夠進行使用第一粒子群形成笫一層的工序、使用第二粒子群形成第二層的工序、和層疊第一層以及第二層形成 固體電解質(zhì)層的工序。
本申請的第二發(fā)明，是正極體以及負極體隔著固體電解質(zhì)層地配置的
鋰二次電池的制造方法，其特征在于，具有在固體電解質(zhì)層的一方端面 形成凹凸面的工序；和以負極體與固體電解質(zhì)層的凹凸面相抵接的方式， 相對于固體電解質(zhì)層層疊正極體以及負極體的工序。
這里，能夠?qū)盈B第一粒子群和具有比第一粒子群的平均粒徑大的平均 粒徑的第二粒子群、形成固體電解質(zhì)層。
作為本申請的第三發(fā)明的鋰二次電池，其特征在于，具有正極體以
及負極體、和配置在正極體以及負極體之間的固體電解質(zhì)層；固體電解質(zhì) 層具有包含第一粒子群的第一層，和包含第二粒子群、與負極體相抵接 的笫二層，第二粒子群具有比第 一粒子群的平均粒徑大的平均粒徑。
作為本申請的第四發(fā)明的鋰二次電池，其特征在于，具有正極體以 及負極體、和配置在正極體以及負極體之間的固體電解質(zhì)層，固體電解質(zhì) 層中的與負極體相抵接的面形成為凹凸狀。
這里，能夠?qū)⒇摌O體由與固體電解質(zhì)層相抵接的負極用的集電體構(gòu)成。 另外，能夠使用鋰或鋰合金形成負極體。
另外，作為固體電解質(zhì)層，能夠使用高分子固體電解質(zhì)、無機固體電 解質(zhì)。另外，作為構(gòu)成固體電解質(zhì)層的粒子(第一以及第二粒子群中的至 少一方粒子群)，如果使用硫化物，則能夠提高鋰離子的傳導(dǎo)性。這里， 作為硫化物，例如能夠使用硫化鋰、硫化硅。
根據(jù)作為本申請第一發(fā)明的鋰二次電池的制造方法，能夠僅通過對第
一以及第二粒子群進行層疊來形成固體電解質(zhì)層，能夠防止鋰二次電池的 制造工序變得復(fù)雜。而且，固體電解質(zhì)層中的抵接于負極體的部分，使用 具有比第一粒子群的平均粒徑大的平均粒徑的第二粒子群，因此，能夠通 過使用在第二粒子群內(nèi)的空間，收納析出的鋰。
根據(jù)作為本申請第二發(fā)明的鋰二次電池的制造方法，因為在固體電解 質(zhì)層中的與負極體接觸的面形成凹凸面，所以與在負極體上形成凹凸面的
6情況相比，能夠抑制在鋰二次電池的制造時凹凸面石皮損的情況。由此，能 夠確保用于收納在負極體上析出的鋰的空間。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1所涉及的鋰二次電池的構(gòu)造的概略圖。
圖2是表示實施例1中的固體電解質(zhì)層的構(gòu)造的概略圖。
圖3是實施例1中、固體電解質(zhì)層以及集電體的接觸部分的放大圖。
圖4是實施例1中的固體電解質(zhì)層的成形所使用的沖壓裝置的概略圖。
圖5是表示實施例1中的固體電解質(zhì)層的成形工序的一部分的概略圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的鋰二次電池的構(gòu)造的概略圖。
圖7是實施例2中、固體電解質(zhì)層以及集電體的接觸部分的放大圖。
圖8是用于說明實施例2中的固體電極質(zhì)層的成形工序的概略圖。
具體實施例方式
以下，對本發(fā)明的實施例進行說明。
實施例1
使用圖1,對作為本發(fā)明的實施例1的鋰二次電池的構(gòu)造進行_沈明。 在圖1中，在正極用的集電體ll的表面上，形成有正極層12。這里， 由集電體11以及正極層12構(gòu)成正極體。正極層12包含活性物質(zhì)。另外， 在正極層12，根據(jù)需要，可以包含導(dǎo)電輔助材料、粘合劑、用于提高離子 傳導(dǎo)性的無機固體電解質(zhì)、高分子膠狀電解質(zhì)、高分子電解質(zhì)、添加劑等。 并且，作為集電體ll，例如能夠使用鋁箔。
作為正極活性物質(zhì)，例如能夠使用過渡金屬和鋰的復(fù)合氧化物。具體 而言，能夠使用LiCo02等Li'Co類復(fù)合氧化物，LiNi02等Li'Ni類復(fù)合氧 化物，尖晶石LiMn204等Li.Mn類復(fù)合氧化物，LiFe02等Li.Fe類復(fù)合氧 化物。
在正極體12和負極用的集電體14之間，配置有固體電解質(zhì)層13。這 里，在本實施例的鋰二次電池IO中，在集電體14的表面(與固體電解質(zhì)層13相對的面)上，沒有形成包含活性物質(zhì)的負極層。通過這樣省略負極 層，能夠謀求鋰二次電池10的成本降低。
另外，作為集電體14，例如能夠4吏用銅箔。另外，在由銅箔構(gòu)成的集 電體14的表面上，也能夠設(shè)置鋰或鋰合金。
作為固體電解質(zhì)層13，能夠使用無機固體電解質(zhì)、高分子固體電解質(zhì)。 這里，作為無機固體電解質(zhì)，例如能夠使用Li的氮化物、閨化物、含氧酸 鹽、硫化磷化合物。更加具體而言，能夠使用Li3N、 Lil、 Li3N-LiI-LiOH、 LiSi04、 LiSi04-LiI-LiOH、 Li3P04-Li4Si04、 Li2SiS3。
另外，作為高分子固體電解質(zhì)，例如能夠使用由上述的電解質(zhì)和進行 電解質(zhì)的離解的高分子構(gòu)成的物質(zhì)、在高分子中具備離子離解基的物質(zhì)。 作為進行電解質(zhì)的離解的高分子，例如能夠使用聚環(huán)氧乙烷衍生物以及包 含該衍射物的聚合物、聚環(huán)氧丙烷衍生物以及包含該衍生物的聚合物、磷 酸酯聚合物。另外，也能夠并用無機固體電解質(zhì)以及高分子固體電解質(zhì)。
這里，如果作為構(gòu)成固體電解質(zhì)層13的材料^f吏用減^化物，則能夠提高 鋰離子的傳導(dǎo)性。作為硫化物，例如能夠使用硫化鋰、硫化硅。
固體電解質(zhì)層13,使用平均粒徑相互不同的粒子群(多個粒子)而形 成。在圖2中，示出了表示固體電解質(zhì)層13的詳細構(gòu)造的側(cè)視圖(放大圖)。
如圖2所示，固體電解質(zhì)層13，具有第一層13a以及笫二層13b。第 一層13a以及第二層13b，由多個粒子(粒子群)構(gòu)成，構(gòu)成第二層13b 的粒子群的平均粒徑，相比構(gòu)成第一層13a的粒子群的平均粒徑要大。
而且，第二層13b抵接于集電體14，第一層13a抵接于正極層12。即， 固體電解質(zhì)層13內(nèi)所包含的多個粒子中的粒徑較大的粒子接觸于集電體 14。如圖3所示，在使粒徑較大的粒子13bl接觸于集電體14時，在粒子 13bl的表面與集電體14的表面之間形成空間Sl。
這里，因為構(gòu)成第二層13b的粒子群的平均粒徑，相比構(gòu)成笫一層13a 的粒子群的平均粒徑要大，所以第二層13b中的粒子之間的空間比第一層 13a中的粒子之間的空間大。即，在集電體14的表面上所形成的空間Sl (參照圖3)相比在固體電解質(zhì)層13的第一層13a中所形成的空間要大。在對本實施例的鋰二次電池10充電時，正極層12所包含的鋰離子經(jīng) 過固體電解質(zhì)層13移動至集電體14側(cè)，鋰在集電體14的表面析出。具體 而言，在圖3中，從粒子13bl以及集電體14相互接觸的部分鋰開始析出。 另一方面，在鋰二次電池10放電時，在集電體14上析出的鋰變?yōu)殇囯x子， 經(jīng)過固體電解質(zhì)層13移動至正極層12側(cè)。
這里，如果如上所述在集電體14的表面上形成有空間Sl(參照圖3)， 則能夠使用該空間Sl收納在充電時在集電體14的表面析出的鋰。這樣， 通過預(yù)先確保用于收納析出的鋰的空間Sl，即^更在集電體14的表面析出 鋰，也能夠抑制固體電解質(zhì)層13、集電體14等變形，能夠抑制鋰二次電 池10的體積膨脹。
尤其是，在像本實施例的鋰二次電池10這樣，集電體14直接接觸固 體電解質(zhì)層13的一端面的構(gòu)造中，由于在集電體14上析出鋰，鋰二次電 池10的體積容易膨脹。因此，若使用本實施例的鋰二次電池10,能夠高 效地抑制體積膨脹。
這里，在將本實施例的鋰二次電池10搭載到車輛的情況下，需要層疊 多個鋰二次電池IO,將該層疊體的兩端由夾持機構(gòu)(沒有圖示)夾持。該 夾持機構(gòu)，用于抑制鋰二次電池10的體積膨脹，但是像本實施例這樣，通 過抑制鋰二次電池10的體積膨脹，能夠簡化夾持機構(gòu)的構(gòu)造。
另一方面，在僅以構(gòu)成第二層13b的粒子群形成固體電解質(zhì)層13的情 況下，粒子間的接觸面積變小，鋰離子的移動路徑受到限制。即，不能夠 高效地進行鋰二次電池10的充電》文電。
于是，在本實施例的固體電解質(zhì)層13中，除了第二層13b以外，還使 用笫一層13a,該笫一層13a由具有比構(gòu)成第二層13b的粒子群的平均粒 徑小的平均粒徑的粒子群構(gòu)成。如果使用平均粒徑較小的粒子群，則能夠 增加粒子間的接觸面積，能夠確保鋰離子的移動路徑。由此，能夠提高充 電》文電的效率。
這樣，在本實施例的鋰二次電池10中，能夠既確保鋰離子的移動路徑， 又將充電時析出于集電體14上的鋰收納于預(yù)先形成的空間Sl內(nèi)。這里，能夠適當設(shè)定笫一層13a以及第二層13b的厚度(圖2的上下 方向的長度)。但是，如果第二層13b的厚度過厚，則如上所述，難于確 保鋰離子的移動路徑。另外，在集電體14上所形成的空間Sl，只要具有 能夠收納在集電體14上析出的鋰的大小即可。能夠考慮這幾點來設(shè)定第一 層13a以及第二層13b的厚度。
另外，在本實施例中，固體電解質(zhì)層13由兩層13a、 13b構(gòu)成，但并 不限定于此。即，也可以由3個以上的層構(gòu)成固體電解質(zhì)層13。此時，只 要構(gòu)成用于構(gòu)成固體電解質(zhì)層13的多層中位于最靠近集電體14側(cè)的層的 粒子群的平均粒徑，相比構(gòu)成其他層的粒子群的平均粒徑大即可。
而且，在由3個以上的層構(gòu)成固體電解質(zhì)層13時，能夠以構(gòu)成各層的 粒子群的平均粒徑從集電體14側(cè)的層朝向正極層12側(cè)的層變小的方式階 段性地變化。
而且，在本實施例中，固體電解質(zhì)層13由2個層13a、 13b構(gòu)成，形 成有層13a、 13b之間的邊界，但并不限定于此。即，還可以以在固體電解 質(zhì)層13的厚度方向(圖2的上下方向)上粒子群的平均粒徑連續(xù)地變化的 方式配置粒子群。在此時，同樣只要與集電體14接觸的部分中的粒子群的 平均粒徑相比其他部分中的粒子群的平均粒徑大即可。
接著，對于本實施例的鋰二次電池IO的制造方法進行說明。在以下的 說明中，使用圖4以及圖5，具體地說明固體電解質(zhì)層13的制造方法。這 里，圖4表示用于制造固體電解質(zhì)層13的沖壓裝置。
在圖4中，在筒體20內(nèi)，收納構(gòu)成固體電解質(zhì)層13的粒子群。另夕卜， 在筒體20的兩端側(cè)，配置有沖壓部件21、 22。這里，沖壓部件21、 22， 能夠沿圖4箭頭所示方向移動。
首先，在筒體20的孔部20a內(nèi)插入沖壓部件22的突部22a。接著， 將構(gòu)成固體電解質(zhì)層13的第二層13b的粒子群供給至筒體20的孔部20a 內(nèi)。這里，為了使粒子間的結(jié)合變得容易，還可以將粘合劑與粒子群一起 供給至孔部20a內(nèi)。
接著，將構(gòu)成固體電解質(zhì)層13的第一層13a的粒子群供給至筒體20的孔部20a內(nèi)。此時同樣，為了使粒子間的結(jié)合變得容易，可以將粘合劑 與粒子群一起供給至孔部20a內(nèi)。
由此，如圖5所示，成為在孔部20a內(nèi)構(gòu)成第一層13a以及第二層13b 的粒子群層疊的狀態(tài)。
這里，用于形成固體電解質(zhì)層13的粒子群，能夠通過篩選等來預(yù)先準 備。而且，能夠?qū)⑵骄捷^大的粒子群用于形成第二層13b，將平均粒 徑較小的粒子群用于形成第一層13a。
接著，使沖壓部件21從圖5所示狀態(tài)移動(下降)，使沖壓部件21 的突部21a插入筒體20的孔部20a內(nèi)。由此，在孔部20a內(nèi)所收納的兩個 粒子群，通過沖壓部件21、 22被沖壓成形(加壓成形)，形成了固體電解 質(zhì)層13。
在沖壓成形后，使沖壓部件21、 22的突部21a、 22a從孔部20a退出， 從而能夠?qū)⒐腆w電解質(zhì)層13從孔部20a中取出。
在形成固體電解質(zhì)層13后，在固體電解質(zhì)層13的兩端面上，層疊預(yù) 先形成的正極體(集電體ll以及正極層12)和負極體(集電體14)。此 時，配置成集電體14抵接于固體電解質(zhì)層13的第二層13b。由此，形成 本實施例的鋰二次電池10。
在上述的說明中，將構(gòu)成第二層13b的粒子群和構(gòu)成第一層13a的粒 子群按照該順序供給至筒體20的孔部20a內(nèi)，但并不限定于此。即，供給 至孔部20a內(nèi)的粒子群的順序可以顛倒。
另外，能夠每當將平均粒徑不同的粒子群供給至孔部20a內(nèi)時進行沖 壓成形。而且，能夠預(yù)先通過沖壓成形分別形成第一層13a以及第二層13b， 然后層疊該層13a、 13b。
并且，也能夠在將構(gòu)成第一層13a以及第二層13b的粒子群供給至 筒體20的孔部20a內(nèi)后，將構(gòu)成正極層12的材料(包含活性物質(zhì))供給 至孔部20a內(nèi)，在該狀態(tài)下進行沖壓成形。此時，在固體電解質(zhì)層13的一 方端面上一體地形成正極層12。接著，只要在正極層12側(cè)配置(層疊) 集電體ll,在固體電解質(zhì)層13的第二層13b側(cè)配置(層疊)集電體14，就能得到本實施例的鋰二次電池10。另夕卜，在固體電解質(zhì)層13由3個以上的層構(gòu)成時，只要預(yù)先按層數(shù)準 備平均粒徑不同的粒子群,將這些粒子群在筒體20的孔部20a內(nèi)層疊即可。 此時，以平均粒徑最大的粒子群位于孔部20a內(nèi)的一端側(cè)的方式層疊多個 粒子群即可。進而，在固體電解質(zhì)層13的厚度方向上使粒子群的平均粒徑連續(xù)不同 時，例如只要一邊使具有相互不同的平均粒徑的粒子群的混合比不同，一 邊供給至筒體20的孔部20a內(nèi)即可。在此時同樣，只要位于固體電解質(zhì)層 13的一方端面(與集電體14抵接的面)的粒子群的平均粒徑比其他位置 的氺立子群的平均粒徑大即可。根據(jù)本實施例的鋰二次電池10的制造方法，只使用平均粒徑不同的粒 子群，就能夠在固體電解質(zhì)層13內(nèi)容易地形成用于收納在充電時析出的鋰 的空間。另外，因為僅使構(gòu)成固體電解質(zhì)層13的粒子群的平均粒徑不同， 所以與專利文獻1-3所記載的鋰二次電池相比較，能夠謀求成本降低。另外，因為僅將平均粒徑不同的粒子群按順序投入筒體20的孔部20a 內(nèi)，所以能夠使用現(xiàn)有的鋰二次電池的制造方法，不會使鋰二次電池10 的制造工序復(fù)雜化。實施例2接著，對作為本發(fā)明的實施例2的鋰二次電池進行說明。首先，使用 圖6對本實施例的鋰二次電池的構(gòu)造進行說明。在圖6中，在正極用的集電體31的表面上，形成有正極層32。正極 層32包含活性物質(zhì)。另外，在正極層32中，根據(jù)需要，能夠包含導(dǎo)電輔 助材料、粘合劑、用于提高離子傳導(dǎo)性的無機固體電解質(zhì)、高分子膠狀電 解質(zhì)、高分子電解質(zhì)、添加劑等。另外，作為正極活性物質(zhì)，能夠4吏用實 施例1中所說明的材料。在正極層32和負極用的集電體34之間，配置有固體電解質(zhì)層33。這 里，在本實施例的鋰二次電池30中同樣，在集電體34的表面(與固體電 解質(zhì)層33相對的面)上未形成包含活性物質(zhì)的負極層。這樣通過省略負極層，能夠謀求鋰二次電池30的成本降低。另外，作為集電體31、 34,與實施例l同樣地，能夠使用鋁箔、銅箔 等。另外，也能夠在由銅箔構(gòu)成的集電體34的表面上設(shè)置鋰或鋰合金。作為固體電解質(zhì)層33，能夠使用高分子固體電解質(zhì)、無機固體電解質(zhì)。 作為固體電解質(zhì)層33的具體材料，能夠使用在實施例1中所說明的材料。 另外，在固體電解質(zhì)層33中的集電體34側(cè)的面形成凹凸面33a。這里，通過在固體電解質(zhì)層33上形成凹凸面33a，如圖7所示，在凹 凸面33a和集電體34之間，形成空間S2。另外，圖7是表示固體電解質(zhì) 層33以及集電體34的接觸部分的放大圖。如實施例1所說明的那樣，在本實施例的鋰二次電池30中同樣，在充 電時在集電體34的表面上析出鋰。具體而言，從凹凸面33a以及集電體 34的接觸部分析出鋰。在本實施例中，因為如上所述在固體電解質(zhì)層33和集電體34之間形 成有空間S2，所以在該空間S2內(nèi)收納析出的鋰。這樣，通過在空間S2內(nèi)收納鋰，即便在集電體34的表面析出鋰，也 能夠抑制固體電解質(zhì)層33、集電體34等變形，從而能夠抑制鋰二次電池 30的體積膨脹。尤其是，在像本實施例的鋰二次電池30這樣、集電體34直接接觸固 體電解質(zhì)層33的凹凸面33a的構(gòu)造中，鋰在集電體34上析出，使得鋰二 次電池30的體積容易膨脹。于是，如果使用本實施例的鋰二次電池30， 則能夠高效地抑制體積膨脹。這里，在將本實施例的鋰二次電池30搭載到車輛等上時，需要層疊多 個鋰二次電池30,并通過夾持機構(gòu)(沒有圖示)夾持該層疊體的兩端。該 夾持機構(gòu)，用于抑制鋰二次電池30的體積膨脹，但通過像本實施例這樣抑 制鋰二次電池30的體積膨脹，能夠簡化夾持機構(gòu)的構(gòu)造。另外，在本實施例中，因為在比集電體34硬的固體電解質(zhì)層33上形 成凹凸面33a，所以即便在固體電解質(zhì)層33的兩側(cè)配置正極體(集電體31 以及正極層32)以及負極體(集電體34)并加壓，也能夠抑制凹凸面33a破損。即，與以往在負極用的集電體上形成凹凸面的情況相比，能夠抑制伴隨鋰二次電池30的加壓處理、凹凸面33a破損的情況。由此，能夠?qū)⒃?充電時析出的鋰可靠地收納在空間S2內(nèi)。這里，能夠適當設(shè)定空間S2的大小。具體而言，將其設(shè)定為能夠收納 在集電體34的表面析出的鋰的大小即可。接著，對本實施例的鋰二次電池30的制造方法進行說明。在以下的說 明中，使用圖8詳細說明固體電解質(zhì)層33的制造方法。圖8表示實施例l說明的沖壓裝置(參照圖4)中的一部分的構(gòu)造。 這里，對于與圖4中所說明的部件相同部件附加相同的符號。在本實施例 中，在沖壓部件22的突部22a的端面形成凹凸面22al。首先，與實施例1同樣地，將構(gòu)成固體電解質(zhì)層33的粒子群供給至筒 體20的孔部20a內(nèi)(參照圖4、 5)。這里，為了4吏粒子間的結(jié)合變得容 易，可以將粘合劑與粒子群一起供給至孔部20a內(nèi)。在實施例1中，使用 具有相互不同的平均粒徑的粒子群，但在本實施例中使用具有特定平均粒 徑的粒子群。即，沒有使用平均粒徑相互不同的多個粒子群。在粒子群供給至孔部20a內(nèi)的狀態(tài)下，由沖壓部件21、 22對粒子群進 行沖壓成形，從而形成固體電解質(zhì)層33。這里，因為在突部22a的端面形成凹凸面22al，所以在沖壓成形時在 固體電解質(zhì)層33的端面形成凹凸面33a。接著，只要在固體電解質(zhì)層33的兩端側(cè)配置(層疊)正極體(集電體 31以及電極層32)以及負極體(集電體34)，就能夠得到本實施例的鋰 二次電池30。如上所述，在本實施例中，能夠利用沖壓成形在固體電解質(zhì)層33的端 面上一體地形成凹凸面33a，能夠容易地確保用于收納在集電體34上析出 的鋰。即，在本實施例中，只要在突部22a的端面預(yù)先形成凹凸面2hl 即可，使用與以往相同的制造工序，就能夠制造本實施例的鋰二次電池30。這里，與實施例1同樣地，如果將構(gòu)成正極層32的材料(包含正極活 性物質(zhì))供給至筒體20的孔部20a內(nèi)，則能夠一體地形成固體電解質(zhì)層33以及正極層32。此時，只要在正極層32側(cè)配置集電體31，在固體電解 質(zhì)層33'的凹凸面33a側(cè)配置集電體34，就能夠得到本實施例的鋰二次電 池30。另外，在本實施例中，在固體電解質(zhì)層33的沖壓成形時也一體地形成 凹凸面33a，但并不限定于此。例如，還可以預(yù)先形成兩端面大致平坦的 固體電解質(zhì)層，接著在該固體電解質(zhì)層的一方端面上，通過沖壓成形而形 成凹凸面33a。另夕卜，在本實施例的固體電解質(zhì)層33中，使用具有特定的平均粒徑的 粒子群，但也可以像實施例1中所說明的固體電解質(zhì)層13那樣使用具有不 同平均粒徑的粒子群。即，能夠為使固體電解質(zhì)層33由第一層(與實施 例1的第一層13a相對應(yīng))和包含凹凸面33a的第二層(與實施例1的第 二層13b相對應(yīng))而構(gòu)成，將第二層中的粒子群的平均粒徑設(shè)定得比笫一 層中的粒子群的平均粒徑大。根據(jù)這樣的構(gòu)造，能夠利用由凹凸面33a形成的空間S2和第二層中的 粒子間的空間(相當于實施例1的空間Sl),收納在集電體34上析出的 鋰。實施例l、 2中所i兌明的鋰二次電池，能夠搭載在車輛等上。這里，在 將其搭載到車輛上時，能夠使用層疊實施例1、 2中所說明的各鋰二次電池 而構(gòu)成的電池《且件。
權(quán)利要求
1.一種鋰二次電池的制造方法，該鋰二次電池以隔著固體電解質(zhì)層的方式配置有正極體以及負極體，該制造方法的特征在于，具有第一工序，至少層疊第一粒子群和具有比所述第一粒子群的平均粒徑大的平均粒徑的第二粒子群、形成所述固體電解質(zhì)層；和第二工序，以所述負極體與所述固體電解質(zhì)層中的包含所述第二粒子群的面相抵接的方式，相對于所述固體電解質(zhì)層層疊所述正極體以及所述負極體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所記載的鋰二次電池的制造方法，其特征在于， 所述第一工序，具有使用所述第 一粒子群形成第 一層的工序； 使用所述第二粒子群形成第二層的工序；和 層疊所述第一層以及第二層、形成所述固體電解質(zhì)層的工序。
3. —種鋰二次電池的制造方法，該鋰二次電池以隔著固體電解質(zhì)層的 方式配置有正極體以及負極體，該制造方法的特征在于，具有在所述固體電解質(zhì)層的一方端面形成凹凸面的工序；和 以所述負極體與所述固體電解質(zhì)層的凹凸面相抵接的方式，相對于所 述固體電解質(zhì)層層疊所述正極體以及所述負極體的工序。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所記載的鋰二次電池的制造方法，其特征在于， 具有層疊笫一粒子群和具有比所述第一粒子群的平均粒徑大的平均粒徑的第二粒子群、形成所述固體電解質(zhì)層的工序。
5. —種鋰二次電池，其特征在于，具有正極體以及負極體、和配置在所迷正極體以及所述負極體之間 的固體電解質(zhì)層；所述固體電解質(zhì)層具有包含第一粒子群的笫一層，和包含第二粒子 群、與所述負極體相抵接的第二層，所述第二粒子群具有比所述第一粒子 群的平均粒徑大的平均粒徑。
6. —種鋰二次電池，其特征在于，'具有正極體以及負極體，和配置在所述正極體以及所述負極體之間 的固體電解質(zhì)層；所述固體電解質(zhì)層中的與所述負極體相抵接的面形成為凹凸狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所記載的鋰二次電池，其特征在于， 所述負極體是與所述固體電解質(zhì)層相抵接的負極用的集電體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所記載的鋰二次電池，其特征在于， 所述負極體包含鋰或鋰合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠容易地制造具備帶能夠收納析出鋰的空間的固體電解質(zhì)層的鋰二次電池的制造方法。所述鋰二次電池的制造方法，是正極體(12)以及負極體(14)隔著固體電解質(zhì)層(13)地配置的鋰二次電池的制造方法，具有第一工序，至少層疊第一粒子群(13a)和具有比第一粒子群的平均粒徑大的平均粒徑的第二粒子群(13b)、形成固體電解質(zhì)層；和第二工序，以負極體與固體電解質(zhì)層中的包含第二粒子群的面相抵接的方式，相對于固體電解質(zhì)層層疊正極體以及負極體。
文檔編號H01M10/40GK101517815SQ200780035759
公開日2009年8月26日 申請日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者木村健治 申請人:豐田自動車株式會社