CN113921883B - 全固体电池的制造装置和全固体电池的制造方法 - Google Patents
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Abstract
在此公开的全固体电池的制造装置(1)具备输送装置(10)、压辊(20)和粘接剂赋予装置(50)。输送装置(10)输送活性物质层(3)。压辊(20)具有使集电箔(2)附着的作为圆筒面的箔附着面(21)。压辊(20)使附着于箔附着面(21)的集电箔(2)旋转移动到由输送装置(10)输送来的活性物质层(5)的表面,并且,在压辊(20)与输送装置(10)之间压制集电箔(2)和活性物质层(3)。粘接剂赋予装置(50)设在通过通过压辊(20)的箔附着面(21)而旋转移动的集电箔(2)的移动路径上,对附着于压辊(20)的集电箔(2)赋予粘接剂。
Description
技术领域
本教导涉及全固体电池的制造装置和全固体电池的制造方法。
背景技术
二次电池被广泛用作个人计算机和便携式终端等便携式电源、或EV(电动汽车)、HV(混合动力汽车)、PHV(插电式混合动力汽车)等的车辆驱动用电源。作为二次电池的一例,正在开发使用固体电解质代替液体电解质的全固体电池。全固体电池中,依次层叠有第1集电体、第1活性物质层、固体电解质层、第2活性物质层和第2集电体。如果层叠后的多个层的相对位置偏移,则电池性能可能发生变化。因此,为了抑制多个层的位置偏移,提出了将彼此邻接的2个层粘接的技术。例如,专利文献1中公开的全固体电池是通过由热塑性树脂粘接第1集电体和第1活性物质层而制造的。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公开2017-204377号公报
发明内容
根据以往的全固体电池的制造方法,在将粘接剂配置于待粘接的层之间的状态下,通过使用平板在层叠方向上加热压缩多个层,来粘接多个层。该方法中难以缩短制造时间。因此,希望能够更合适地粘接多个层的方法。
本教导的典型目的在于提供一种能够更合适地粘接构成电池的多个层的全固体电池的制造装置以及全固体电池的制造方法。
为了实现上述目的,在此公开的一方式的全固体电池的制造装置,是集电箔和活性物质层层叠而成的全固体电池的制造装置,其特征在于,具备输送装置、压辊和粘接剂赋予装置,上述输送装置以在支持面上支持上述活性物质层的状态输送上述活性物质层,上述压辊具有箔附着面,上述箔附着面是使从外部供给的上述集电箔附着在其上的圆筒面,上述压辊以圆筒面的中心轴为旋转轴旋转,由此使附着于上述箔附着面的上述集电箔旋转移动到由上述输送装置输送来的上述活性物质层的表面,并且,上述压辊在其与上述输送装置的上述支持面之间将上述集电箔和上述活性物质层沿厚度方向压制,上述粘接剂赋予装置设在通过上述压辊的上述箔附着面而旋转移动的上述集电箔的移动路径上,对附着于上述压辊的上述集电箔赋予粘接剂。
根据本公开的全固体电池的制造装置,能够一边利用压辊使集电箔旋转移动,一边将被赋予了粘接剂的集电箔和活性物质层层叠而进行压制(压缩)。因此,与使用平板等按压集电箔和活性物质层的情况相比,能够在短时间内粘接集电箔和活性物质层。
在此公开的制造装置的一优选方式中,粘接剂赋予装置具备粘接剂辊。粘接剂辊具有粘接剂接触面,粘接剂接触面是与粘接剂接触的圆筒面。粘接剂辊以与压辊的旋转轴平行的轴为旋转轴旋转,由此调整附着于压辊的箔附着面的集电箔上的粘接剂的厚度。
在使用平板对集电箔和活性物质层进行压制的情况下,通过延长压制时间,可以使集电箔与活性物质层之间的粘接剂厚度变薄。但是,如上所述,在使用平板的情况下难以缩短制造时间。另外,在利用压辊简单地压制集电箔和活性物质层的情况下,由于施加压制压力的时间变短,所以集电箔与活性物质层之间的粘接剂厚度不会变薄,全固体电池的层叠体形状可能杂乱。如果叠层体形状杂乱,则会产生电池性能的劣化等。对此,通过利用粘接剂辊预先调整(减薄)附着在集电箔上的粘接剂的厚度,集电箔和活性物质层在短时间内粘接,并且层叠体形状也不容易杂乱。因而,集电箔和活性物质层被更合适地粘接。
在此公开的制造装置的一优选方式中,粘接剂赋予装置还具备供给装置,供给装置将粘接剂供给到粘接剂辊的粘接剂接触面。粘接剂辊在将由供给装置供给到粘接剂接触面的粘接剂转印到附着于箔附着面的集电箔上的同时,调整粘接剂的厚度。该情况下,同时(并行)地实行将粘接剂赋予集电箔的工序和调整集电箔上的粘接剂厚度的工序。因而,集电箔和活性物质层被更有效地粘接。不过,粘接剂也可以采用由粘接剂辊进行的转印以外的方法(例如滴加、涂布或喷涂等方法)赋予集电箔。
在此公开的制造装置的一优选方式中,粘接剂是通过照射固化光而固化的光固化型粘接剂。制造装置还具备对附着于压辊的集电箔上的粘接剂照射固化光的固化光照射部。该情况下,与使用因加热而熔融的热熔体作为粘接剂的情况不同,由于无需加热粘接剂,所以制造效率进一步提高,并且不会因热而对全固体电池的构件产生不良影响。进而,即使全固体电池的温度在使用时上升,粘接剂也不熔融,所以形状也难以变化。因而,集电箔和活性物质层被更合适地粘接。不过,也可以使用热熔体等作为粘接剂。
在此公开的制造装置的一优选方式中,粘接剂辊的至少一部分由固化光能够透射的材质形成。固化光照射部使固化光透射粘接剂辊照向附着于压辊的所述集电箔上的粘接剂。该情况下,一边利用粘接剂辊调整集电箔上的粘接剂厚度,一边向粘接剂照射固化光。因而,各装置的配置自由度提高,并且集电箔和活性物质层被更有效地粘接。不过,也可以使固化光不透射粘接剂辊而照向粘接剂。
在此公开的制造装置的一优选方式中,压辊具备从箔附着面向内部延伸的多个通气孔。压辊从通气孔向内部吸引气体,由此使集电箔附着于箔附着面。该情况下,压辊能够容易且适当地使集电箔附着于箔附着面。
在此公开的制造装置的一优选方式中,粘接剂被赋予到集电箔上时的粘度为100~5000mPa·s。该情况下,粘接剂被适当地赋予到集电箔,并且集电箔和活性物质层的粘接也被适当地进行。另外,在集电箔的表面被覆有碳的情况下,如果粘接剂的粘度过低,则粘接剂过度地渗透到碳层中,集电箔和活性物质层可能无法充分粘接。相反地,如果粘接剂的粘度过高,则粘接剂难以渗透到碳层中,粘接剂的厚度可能无法充分变薄。因此,在集电箔的表面被覆有碳的情况下,粘接剂的粘度可以为500~1500mPa·s。该情况下,能够获得良好的粘接剂厚度和粘接性。
在此公开的一方式的全固体电池的制造方法,是集电箔和活性物质层层叠而成的全固体电池的制造方法,其特征在于,包括集电箔附着工序、粘接剂赋予工序和压制工序,集电箔附着工序中,使集电箔附着于压辊的箔附着面上,箔附着面是圆筒面,压辊以圆筒面的中心轴为旋转轴旋转,粘接剂赋予工序中,在附着于箔附着面的集电箔上赋予粘接剂,压制工序中,通过使压辊旋转,来使附着于箔附着面的集电箔旋转移动到由输送装置输送来的活性物质层的表面,并且,在压辊与输送装置之间将集电箔和活性物质层沿厚度方向压制。
根据本公开的全固体电池的制造方法,能够一边利用压辊使集电箔旋转移动,一边将被赋予了粘接剂的集电箔和活性物质层层叠而进行压制(压缩)。因此,与使用平板等压制集电箔和活性物质层的情况相比,能够在短时间内粘接集电箔和活性物质层。
在此公开的制造方法的一优选方式还包括厚度调整工序。厚度调整工序中,通过使粘接剂辊的粘接剂接触面与附着于箔附着面的集电箔上的粘接剂接触,来调整粘接剂的厚度,粘接剂接触面是圆筒面,粘接剂辊以与压辊的旋转轴平行的轴为旋转轴旋转。该情况下,如上所述,通过利用粘接剂辊预先调整附着在集电箔上的粘接剂厚度,集电箔和活性物质层在短时间内粘接,并且层叠体形状也不容易杂乱。
在此公开的制造方法的一优选方式中,通过使供给到粘接剂辊的粘接剂接触面的粘接剂转印到附着于箔附着面的集电箔上,来同时地实行粘接剂赋予工序和厚度调整工序。该情况下,集电箔和活性物质层被更有效地粘接。
在此公开的制造方法的一优选方式中,粘接剂是通过照射固化光而固化的光固化型粘接剂,优选是通过照射紫外线和/或可见光等固化光而固化的光固化型粘接剂。制造方法还包括对粘接剂照射固化光的固化光照射工序。该情况下,由于无需加热粘接剂,所以制造效率进一步提高,并且也不会因热而对全固体电池的构件产生不良影响。而且,由使用中的全固体电池的加热引起的形状变化也难以发生。
在此公开的制造方法的一优选方式中,粘接剂被赋予到集电箔上时的粘度为100~5000mPa·s。另外,在集电箔的表面被覆有碳的情况下,粘接剂的粘度可以为500~1500mPa·s。该情况下,如上所述,集电箔和活性物质层被更合适地粘接。
附图说明
图1是全固体电池的制造装置1的侧视图。
图2是全固体电池的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本公开中的一典型实施方式。作为本说明书中特别提及的事项以外的、实施所需的事项(例如全固体电池的构成等),可以基于本领域的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来掌握。在此公开的全固体电池的制造装置和制造方法可以根据本说明书中公开的内容和本领域中的技术常识来实施。再者,以下附图中,对发挥相同作用的构件和部位附带相同标记进行说明。另外,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反映实际的尺寸关系。
<全固体电池>
首先,对采用本公开例示的制造装置和制造方法制造的全固体电池的一例即全固体锂离子二次电池(以下有时也简称为“全固体电池”)的概略结构进行说明。不过,作为本公开的制造方法的适用对象的全固体电池并不限定于全固体锂离子二次电池。也就是说,全固体电池也可以是以锂离子以外的金属离子作为电荷载体的电池,例如钠离子二次电池、镁离子二次电池等。
本公开中的全固体电池是通过层叠多个作为层叠体的电池单元而制造的。电池单元具备正极集电体、正极活性物质层、固体电解质层、负极活性物质层和负极集电体。
固体电解质层至少包含固体电解质。作为固体电解质,例如可举出硫化物系固体电解质和氧化物系固体电解质。作为硫化物系固体电解质的例子,可举出Li2S-SiS2系、Li2S-P2S3系、Li2S-P2S5系、Li2S-GeS2系、Li2S-B2S3系等玻璃或玻璃陶瓷。作为氧化物系电解质的例子,可举出具有NASICON结构、石榴石型结构或钙钛矿型结构的各种氧化物。固体电解质例如是粒子状的。固体电解质层中含有丁二烯橡胶等粘合剂(粘结剂)。
正极活性物质层至少含有正极活性物质。正极活性物质层优选还含有固体电解质,可以进一步含有导电材料、粘合剂等。正极活性物质层的导电材料可以使用例如VGCF、乙炔黑等公知的导电材料。正极活性物质层的粘合剂例如可以使用聚偏二氟乙烯等含氟树脂等。作为正极活性物质,可以使用这种电池中以往使用的各种化合物。作为正极活性物质的例子,可举出LiCoO2、LiNiO2等层状结构的复合氧化物、Li2NiMn3O8、LiMn2O4等尖晶石结构的复合氧化物、LiFePO4等橄榄石结构的复合化合物等。作为正极活性物质层中的固体电解质,可以使用与固体电解质层中含有的固体电解质相同种类的材料。正极活性物质例如为粒子状。
负极活性物质层至少含有负极活性物质。负极活性物质层优选还含有固体电解质,可以进一步含有导电材料、粘合剂等。负极活性物质层的导电材料例如可以使用乙炔黑等公知的导电材料。负极活性物质层的粘合剂例如可以使用聚偏二氟乙烯等含氟树脂等。作为负极活性物质,可以使用这种电池中以往使用的各种化合物。作为负极活性物质的例子,例如可举出石墨、中间相碳微珠、炭黑等碳系负极活性物质。另外,作为负极活性物质的例子,可举出以硅(Si)或锡(Sn)为构成元素的负极活性物质。作为负极活性物质层中的固体电解质,可以使用与固体电解质层中含有的固体电解质相同种类的材料。负极活性物质例如为粒子状。
作为正极集电体,可以无特别限制地使用作为这种电池的正极集电体使用的集电体。典型地,正极集电体优选由导电性良好的金属制成。正极集电体例如可以由铝、镍、铬、金、铂、钛、锌、不锈钢等金属材料构成。再者,本实施方式的正极集电体是金属箔(集电箔),在表面被覆有厚度约3μm的碳层。作为负极集电体,可以无特别限制地使用作为这种电池的负极集电体使用的集电体。典型地,负极集电体优选由导电性良好的金属制成。作为负极集电体,例如可以使用铜(铜箔)或以铜为主体的合金、铝、镍、铁、钛、锌等。
<制造装置>
参照图1,对于本实施方式的全固体电池的制造装置1进行说明。制造装置1通过粘接剂5将集电箔2粘接到活性物质层3上,来制造全固体电池的电池单元。作为一例,本实施方式的制造装置1将作为正极集电体的集电箔2层叠并粘接到作为正极活性物质层的活性物质层3上。但是,制造装置1在将作为负极集电体的集电箔粘接到负极活性物质层上的情况下也可以使用。另外,以下,为了简化说明,在活性物质层3尚未与其他层(例如固体电解质层、对极的活性物质层和对极的集电体中的至少一者)层叠的状态下,在活性物质层3上层叠(粘接)集电箔2。但是,制造装置1也可以在已经与其他层层叠了的活性物质层3的表面层叠粘接集电箔2。
本实施方式的制造装置1具备输送装置10、压辊20、供给切断装置30、粘接剂赋予装置50和固化光照射部60。
输送装置10在于支持面11上支持活性物质层3的状态下沿着输送方向CD输送活性物质层3。支持面11例如可以是传送带等。详情后述,支持面11也被用作对集电箔2和活性物质层3进行压制的压制面。因此,支持面11优选由刚性适度的材质形成。本实施方式中,形成为均匀大小的多个活性物质层3由输送装置10连续输送。因此,容易缩短全固体电池的制造时间。另外,本实施方式中,形成为平板状的活性物质层3的一对宽面的一方(底面)由支持面11支持。结果,一对宽面的另一方(以下称为“表面”)朝向上方。不过,如上所述,由输送装置10输送的活性物质层3也可以与其他层层叠。该情况下,与活性物质层3层叠的其他层与支持面11接触,活性物质层3朝向上方。
压辊20是外形为大致圆筒状或大致圆柱状的构件。换言之,压辊20的外周面为圆筒面。压辊20使从外部供给的集电箔2附着在作为圆筒面的箔附着面21上。压辊20以圆筒面(箔附着面21)的中心轴为旋转轴25,沿箭头PD方向旋转。旋转轴25与由输送装置10输送的活性物质层3的输送方向垂直地在水平方向上延伸。
本实施方式的压辊20具备从作为圆筒面的箔附着面21向内部延伸的多个通气孔23。多个通气孔23在箔附着面21上设有多个,但图1中,用虚线仅示出多个通气孔23中的一部分。压辊20通过从通气孔23向内部吸引气体(空气),来使集电箔2附着于箔附着面21。
再者,本实施方式的压辊20(或制造装置1的控制部)通过根据位置切换来自各个通气孔23的气体吸引和吸引停止(或排出),来切换集电箔2向箔附着面21的附着和集电箔2从箔附着面21的剥离。详细而言,本实施方式的压辊20使气体从在周向上设置的多个通气孔23之中旋转而位于下方的通气孔23(也就是最接近输送装置10的位置的通气孔23)排出到外部。另外,压辊20使气体从位于箔附着面21之中至少附着集电箔2的区域的通气孔23吸引到内部。
不过,也可以变更用于使集电箔2附着于箔附着面21的原理。例如,集电箔2也可以通过静电等附着于箔附着面21。另外,当集电箔2与箔附着面21之间的附着力比集电箔2与活性物质层3之间的粘接剂5引起的附着力(详情后述)弱的情况下,压辊20也可以不具备使附着于箔附着面21的集电箔2剥离的结构。
供给切断装置30将集电箔2从外部供给到压辊20。另外,本实施方式的供给切断装置30将长条状集电箔2切断成预定长度并供给到压辊20。本实施方式中,供给切断装置30设在压辊20的上方。被切断并供给到压辊20的上部的集电箔2附着于箔附着面21。
本实施方式的供给切断装置30通过以在一对辊之间夹住集电箔2的状态使一对辊旋转,来将集电箔2供给到压辊20的上部。另外,在一对辊中的至少一个上设有切割器。在一对辊旋转,待供给到压辊20侧的集电箔2的长度达到预定长度时,集电箔2被切割器切断。供给切断装置30连续地将预定长度的集电箔2供给到压辊20。供给切断装置30的动作由制造装置1的控制部控制。再者,当然可以变更供给切断装置30的结构。
压辊20使由供给切断装置30供给并附着到箔附着面21的集电箔2,从上部向在下部由输送装置10输送的活性物质层3的表面旋转移动。此时,赋予到集电箔2上的粘接剂5(详情后述)被夹在集电箔2与活性材料层3之间。而且,压辊20在其与输送装置10的支持面11之间,将集电箔2和活性物质层3沿厚度方向(图1的上下方向)压制。也就是说,制造装置1能够一边通过压辊20使集电箔2旋转移动,一边层叠集电箔2和活性物质层3并进行压制。因此,与使用平板等压制活性物质层的情况相比,能够在短时间内层叠(粘接)集电箔2和活性物质层3。
粘接剂赋予装置50设在通过压辊20的箔附着面21而旋转移动的集电箔2的移动路径上(本实施方式中,在从供给集电箔2的上部到层叠于活性物质层3的下部的移动路径上)。粘接剂赋予装置50将粘接剂5赋予到附着于压辊20的集电箔2。
本实施方式的粘接剂赋予装置50具备粘接剂辊51。粘接剂辊51是外形为大致圆筒状或大致圆柱状的构件。换言之,粘接剂辊51的外周面为圆筒面。粘接剂辊51的圆筒面成为与粘接剂5接触的粘接剂接触面52。粘接剂辊51以圆筒面(粘接剂接触面52)的中心轴为旋转轴55,沿箭头AD方向旋转。粘接剂辊51的旋转轴55与压辊20的旋转轴25平行。另外,粘接剂辊51的旋转方向AD与压辊20的旋转方向PD是相反的方向。粘接剂辊51的粘接剂接触面52与压辊20的箔附着面21之间的距离,根据后述的粘接剂5的厚度的调整量而设定为预定的距离。
粘接剂赋予装置50具备供给装置57。供给装置57向粘接剂辊51的粘接剂接触面52供给粘接剂5。由供给装置57向粘接剂接触面52供给粘接剂5的方法可以采用各种方法(例如滴加、涂布或喷涂等)。从供给装置57供给到粘接剂接触面52的粘接剂5沿箭头AD方向旋转移动,并被转印到附着于压辊20的箔附着面21的集电箔2上。从供给装置57向粘接剂接触面52供给粘接剂的部位、供给量及供给时机被适当调整。结果,适量的粘接剂5被转印到通过压辊20而旋转移动的集电箔2的适当位置。
本实施方式的制造装置1中,粘接剂辊51的粘接剂接触面52与赋予到集电箔2的粘接剂5接触,由此调整集电箔2上的粘接剂5的厚度。粘接剂辊51的旋转方向AD与压辊20的旋转方向PD是相反的方向,因此不会受到摩擦等的影响,可适当地调整集电箔2上的粘接剂5的厚度。作为一例,本实施方式中,通过粘接剂辊51将集电箔2上的粘接剂5的厚度调整为2μm以下。之后,以在集电箔2与活性物质层3之间夹着厚度被预先调整了的粘接剂5的状态,将集电箔2和活性物质层3通过压辊20沿厚度方向压制。因此,即使集电箔2和活性物质层3被压制压力的施加时间容易缩短的压辊20压制,粘接剂5的厚度也容易变为适当厚度以下。结果,全固体电池的电池单元(层叠体)的形状因粘接剂5的厚度影响而杂乱的可能性降低。因而,根据本公开的制造装置1,集电箔2和活性物质层3在短时间内适当地粘接。
另外,本实施方式的粘接剂辊51一边将粘接剂5转印到箔附着面21的集电箔2上,一边调整转印后的粘接剂5的厚度。也就是说,本实施方式中,同时地实行将粘接剂5赋予集电箔2的工序和调整集电箔2上的粘接剂5的厚度的工序。因而,集电箔2和活性物质层3被更有效地粘接。
粘接剂5是通过照射固化光而固化的光固化型粘接剂,优选是通过照射紫外线和/或可见光等固化光而固化的光固化型粘接剂。作为一例,本实施方式中,使用含有丙烯酸系光固化型化合物的粘接剂5。在使用含有丙烯酸系光自由基固化型化合物的粘接剂5的情况下,优选固化后的表面在室温下具有压敏粘接性的粘接剂。但是,也可以使用其他光固化型粘接剂(例如环氧系等的光阳离子固化型粘接剂、以及硅系光湿气固化型粘接剂等中的至少一者)。在使用光固化型粘接剂的情况下,与使用热熔体作为粘接剂的情况不同,无需加热粘接剂5,所以制造效率进一步提高,并且也不会因热而对全固体电池的构件产生不良影响。进而,即使全固体电池的温度在使用时上升,粘接剂5也不熔融,所以形状也不容易变化。因而,集电箔2和活性物质层3被更合适地粘接。
固化光照射部60将固化光照向粘接剂5。本实施方式的粘接剂5以从固化光照射部60照射固化光为契机开始固化反应,在由压辊20进行的集电箔2和活性物质层3的压制后充分固化。
详细而言,本实施方式的粘接剂辊51的至少一部分由透射固化光的材质形成。固化光照射部60使固化光透射粘接剂辊51照向附着在压辊20的集电箔上的粘接剂5。因此,一边通过粘接剂辊51调整集电箔2上的粘接剂5的厚度,一边向粘接剂5照射固化光。因而,各装置的配置自由度提高,并且集电箔2和活性物质层3被更有效地粘接。而且,在使用含有丙烯酸系光自由基固化型化合物的粘接剂5进行光固化的情况下,由空气中的氧阻碍聚合,已知这在厚度为几μm左右的情况下变得显著。另一方面,如本实施方式那样,作为辊51的材质使用固化光能够透射的材质,优选使用紫外线和/或可见光能够透射的材质,采用在辊51接触的部位向粘接剂5照射固化光的结构,由此即使在使用含有丙烯酸系光自由基固化型化合物的粘接剂5的情况下,也能够良好地使粘接剂5固化而不会引起聚合阻碍。
粘接剂5赋予到集电箔2上时的粘度为100~5000mPa·s。该情况下,粘接剂5被适当地赋予到集电箔2,并且集电箔2和活性物质层3也被适当地粘接。更详细而言,在本实施方式的集电箔2的表面被覆有碳层。该情况下,如果粘接剂5的粘度过低,则粘接剂5过度渗透到碳层中,集电箔2与活性物质层3可能无法充分粘接。相反地,如果粘接剂5的粘度过高,则粘接剂5难以渗透到碳层中,粘接剂5的厚度可能不充分变薄。因此,本实施方式中,通过使粘接剂5赋予到集电箔2上时的粘度为500~1500mPa·s,来使粘接剂的厚度成为良好的厚度,同时抑制因粘接剂5的过度渗透而使粘接力降低的情况。
<制造方法>
参照图2对于本实施方式的全固体电池的制造方法进行说明。图2所示制造方法由上述制造装置1(参照图1)来实行。再者,实际的制造方法中,依次层叠多个集电箔2和多个活性物质层3。但是,为了简化说明,图2所示流程图中,示出层叠(粘接)一组集电箔2和活性物质层3的工序。本公开的全固体电池的制造方法包括集电箔附着工序(S1)、粘接剂赋予工序和厚度调整工序(S2)、固化光照射工序(S3)和压制工序(S4)。
集电箔附着工序(S1)中,在压辊20的箔附着面21附着集电箔2。如上所述,本实施方式中,通过供给切断装置30将长条状集电箔2裁切成预定长度,附着(供给)到箔附着面21上。
粘接剂赋予工序中,在附着于箔附着面21的集电箔2上赋予粘接剂5。如上所述,本实施方式中,通过粘接剂赋予装置50在集电箔2上赋予粘接剂5。
厚度调整工序中,通过粘接剂辊51的粘接剂接触面52与集电箔2上的粘接剂5接触,来调整集电箔2上的粘接剂5的厚度。结果,后述的压制工序(S4)后,集电箔2与活性物质层3之间的粘接剂5的厚度容易变为适当厚度以下。因而,全固体电池的电池单元的形状不易变得杂乱。
本实施方式中,同时地实行粘接剂赋予工序和厚度调整工序(S2)。详细而言,通过将供给到粘接剂辊51的粘接剂接触面52的粘接剂5转印到集电箔2上,来同时地实行粘接剂5的赋予和粘接剂的厚度调整。因而,制造效率进一步提高。
固化光照射工序(S3)中,固化光被照向粘接剂5。结果,粘接剂5的固化反应适当地开始,所以在集电箔2和活性物质层3的压制后,两者通过粘接剂5而粘接。
压制工序(S4)中,通过压辊20使附着在箔附着面21上的集电箔2旋转移动到由输送装置10输送的活性物质层3的表面。而且,集电箔2和活性物质层3在压辊20与输送装置10之间沿厚度方向被压制。因此,与使用平板等的情况相比,集电箔2和活性物质层3在短时间内适当地粘接。
上述实施方式中公开的技术只是一例。因此,也可以变更上述实施方式中例示的技术。例如,也可以使用热熔体等代替光固化型粘接剂作为粘接剂。另外,也可以采用上述实施方式中例示的多个技术的仅一部分。例如,也可以只采用利用粘接剂辊51调整粘接剂5的厚度的技术、以及将粘接剂5的粘度设为适当粘度赋予集电箔2的技术中的一者。
Claims (13)
1.一种全固体电池的制造装置,所述全固体电池是集电箔和活性物质层层叠而成的,
所述制造装置具备输送装置、压辊和粘接剂赋予装置,
所述输送装置以在支持面上支持所述活性物质层的状态输送所述活性物质层,
所述压辊具有箔附着面,所述箔附着面是使从外部供给的所述集电箔附着在其上的圆筒面,所述压辊以圆筒面的中心轴为旋转轴旋转,由此使附着于所述箔附着面的所述集电箔旋转移动到由所述输送装置输送来的所述活性物质层的表面,并且,所述压辊在其与所述输送装置的所述支持面之间将所述集电箔和所述活性物质层沿厚度方向压制,
所述粘接剂赋予装置设在通过所述压辊的所述箔附着面而旋转移动的所述集电箔的移动路径上,对附着于所述压辊的所述集电箔赋予粘接剂。
2.根据权利要求1所述的全固体电池的制造装置,
所述粘接剂赋予装置具备粘接剂辊,
所述粘接剂辊具有粘接剂接触面,所述粘接剂接触面是与所述粘接剂接触的圆筒面,所述粘接剂辊以与所述压辊的旋转轴平行的轴为旋转轴旋转,由此调整附着于所述箔附着面的所述集电箔上的所述粘接剂的厚度。
3.根据权利要求2所述的全固体电池的制造装置,
所述粘接剂赋予装置还具备供给装置,所述供给装置将所述粘接剂供给到所述粘接剂辊的所述粘接剂接触面,
所述粘接剂辊在将由所述供给装置供给到所述粘接剂接触面的所述粘接剂转印到附着于所述箔附着面的所述集电箔上的同时,调整所述粘接剂的厚度。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的全固体电池的制造装置,
所述粘接剂是通过照射固化光而固化的光固化型粘接剂,
所述制造装置还具备对所述粘接剂照射所述固化光的固化光照射部。
5.根据权利要求2或3所述的全固体电池的制造装置,
所述粘接剂是通过照射固化光而固化的光固化型粘接剂,
所述粘接剂辊的至少一部分由所述固化光能够透射的材质形成,
所述制造装置还具备固化光照射部,所述固化光照射部使所述固化光透射所述粘接剂辊照向附着于所述压辊的所述集电箔上的所述粘接剂。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的全固体电池的制造装置,
所述压辊具备从所述箔附着面向内部延伸的多个通气孔,从所述通气孔向内部吸引气体,由此使所述集电箔附着于所述箔附着面。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的全固体电池的制造装置,
所述粘接剂被赋予到所述集电箔上时的粘度为100~5000mPa·s。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的全固体电池的制造装置,
在将要被赋予所述粘接剂的所述集电箔的表面被覆有碳,
所述粘接剂被赋予到所述集电箔上时的粘度为500~1500mPa·s。
9.一种全固体电池的制造方法,所述全固体电池是集电箔和活性物质层层叠而成的,
所述制造方法包括集电箔附着工序、粘接剂赋予工序和压制工序,
所述集电箔附着工序中,使所述集电箔附着于压辊的箔附着面上,所述箔附着面是圆筒面,所述压辊以圆筒面的中心轴为旋转轴旋转,
所述粘接剂赋予工序中,在附着于所述箔附着面的所述集电箔上赋予粘接剂,
所述压制工序中,通过使所述压辊旋转,来使附着于所述箔附着面的所述集电箔旋转移动到由输送装置输送来的活性物质层的表面,并且,在所述压辊与所述输送装置之间将所述集电箔和所述活性物质层沿厚度方向压制,
所述粘接剂是通过照射固化光而固化的光固化型粘接剂,
所述制造方法还包括对所述粘接剂照射所述固化光的固化光照射工序。
10.根据权利要求9所述的全固体电池的制造方法,
还包括厚度调整工序,该工序中,通过使粘接剂辊的粘接剂接触面与附着于所述箔附着面的所述集电箔上的所述粘接剂接触,来调整所述粘接剂的厚度,所述粘接剂接触面是圆筒面,所述粘接剂辊以与所述压辊的旋转轴平行的轴为旋转轴旋转。
11.根据权利要求10所述的全固体电池的制造方法,
通过使供给到所述粘接剂辊的所述粘接剂接触面的所述粘接剂转印到附着于所述箔附着面的所述集电箔上,来同时地实行所述粘接剂赋予工序和厚度调整工序。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的全固体电池的制造方法,
在所述粘接剂赋予工序中,所述粘接剂被赋予到所述集电箔上时的粘度为100~5000mPa·s。
13.根据权利要求9~11中任一项所述的全固体电池的制造方法,
在将要被赋予所述粘接剂的所述集电箔的表面被覆有碳,
在所述粘接剂赋予工序中,所述粘接剂被赋予到所述集电箔上时的粘度为500~1500mPa·s。
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