[发明专利]电池的制造方法以及电池

说明书

技术领域

本发明涉及具有正负的活性物质层隔着电解质层相向的结构的电池及其制造方法。

背景技术

以往，作为制造例如锂离子电池那样的化学电池的方法，公开有如下技术，即，使分别带有正极活性物质以及负极活性物质的作为集电体的金属箔隔着隔膜(separator)重叠并使隔膜浸渍在电解液中的技术。但是，对于含有高挥发性的有机溶剂作为电解液的电池，在处理时需要小心，另外，还追求进一步的小型化及大输出化，因此，近年来提出如下技术，即，使用固体电解质来代替电解液，通过微细加工来制造全固体电池。

例如，在JP特开2005-116248号公报中公开有如下技术，即，通过喷墨法(inkjet method)，在用作集电体的金属箔上形成表面具有凹凸的活性物质层，为了填埋该凹凸，通过喷墨法依次立体地层积固体电解质层和另一个活性物质层。

在上述的现有技术中，通过重叠涂敷，使不同的功能层所混在一起的层层积为多层，由此得到上述的立体的结构，其中，不同的功能层包括在1次印刷工序中形成的正负的活性物质层以及固体电解质层等。但是，在此技术中存在如下的问题。

首先，在喷墨法中喷出微量的墨，因此能够如上所述那样控制性良好地形成复杂的结构，但是，为了得到所期望的立体结构需要多次进行重叠涂敷，从而制造需要很长的时间，生产率低。其次，各功能层间的分离困难。即，包含相互不同的材料的墨进行接触导致混合在一起，各功能层的边界变得不明确，从而有可能降低电池的性能。在上述现有技术中，每进行1次印刷工序就进行干燥，但是这样一来生产率进一步低下，增大制造成本。另外，即使能够防止通过各印刷工序形成的各层间的混合，也不能够防止在1次印刷工序中相邻地形成的多个功能层间的混合。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提出一种低成本且性能好的电池以及能够高生产率地制造该电池的技术。

为了达到上述目的，本发明的电池的制造方法，其特征在于，具有：第一活性物质层形成工序，在基材的表面上涂敷包含第一活性物质的涂敷液，以形成具有规定的凹凸图案的第一活性物质层；电解质层形成工序，在所述第一活性物质层形成工序之后，在所述基材的表面上层积所述第一活性物质层而成的层积体的表面上，涂敷包含高分子电解质的涂敷液，以形成具有与该层积体表面的所述凹凸图案大致吻合的凹凸的电解质层；第二活性物质层形成工序，在电解质层形成工序之后，在所述电解质层的表面涂敷包含第二活性物质的涂敷液，以形成与跟所述电解质层接触的面相反一侧的面大致平坦的第二活性物质层。

在这样构成的发明中，通过涂敷，在基材上形成具有凹凸图案的第一活性物质层，接着通过涂敷，形成与该凹凸吻合的电解质层，进而通过涂敷，形成第二活性物质层。这样，按照各个工序按顺序形成第一活性物质层、电解质层以及第二活性物质层的各功能层，因此不需要重叠涂敷，各工序单一，并且整个工序所需的时间短。因此，能够高生产率、低成本地制造出性能好的电池。

另外，为了达到上述目的，本发明的电池，其特征在于，具有层积基材、第一活性物质层、电解质层、第二活性物质层、集电体层而成的结构，所述第一活性物质层是涂敷在所述基材的表面上的包含第一活性物质的涂敷液固化而成的，所述第一活性物质层的表面具有规定的凹凸图案；所述电解质层包含高分子电解质，并具有与在所述基材的表面上层积所述第一活性物质层而成的层积体的所述凹凸图案大致吻合的凹凸；所述第二活性物质层包含第二活性物质，所述第二活性物质层的与所述电解质层接触的一个面与该电解质层的凹凸大致吻合，另一方面，与所述一个面相反一侧的另一个面大致平坦；所述集电体层与所述第二活性物质对应。

在这样构成的发明中，通过在表面设置凹凸来增大表面积而成的第一活性物质层和第二活性物质层隔着与凹凸吻合的电解质层相向，因此，不需要包含有机溶剂的电解质液，而且能够小型化并得到高输出。这样，根据本发明，能够得到性能好的电池，而且能够以低成本且高生产率制造该电池。

在本发明的电池的制造方法中，例如，可以在第一活性物质形成工序中，从相对于基材的表面进行相对移动的第一活性物质用喷嘴喷出包含第一活性物质的涂敷液，以将该涂敷液涂敷在基材的表面上。若采用这样的所谓喷嘴分配方式的涂敷方法，则与喷墨方式相比，能够以短时间涂敷更多的涂敷液，从而能够以短时间在基材的大的面积上形成立体的第一活性物质层。