特許 7564727 静電成膜装置およびこれを使用する全固体二次電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】静電成膜装置およびこれを使用する全固体二次電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/025 20060101AFI20241002BHJP

   H01M 10/0562 20100101ALI20241002BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20241002BHJP

   B05B 5/08 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

B05B5/025 B

H01M10/0562

H01M10/0585

B05B5/08 F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021019408

(22)【出願日】2021-02-10

(65)【公開番号】P2022122298

(43)【公開日】2022-08-23

【審査請求日】2023-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000005119

【氏名又は名称】日立造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001298

【氏名又は名称】弁理士法人森本国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 健児

(72)【発明者】

【氏名】福井 英之

【審査官】當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－１４６４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７４５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１８２８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１０４８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８８７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１６９５６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０３４５９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０３２９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９３６９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ ５／０２５

Ｈ０１Ｍ １０／０５６２

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

Ｂ０５Ｂ ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体を供給する粉体供給器と、
前記粉体から粉体膜を形成する基板と、
前記粉体供給器と前記基板とに電圧を印加することで、当該粉体供給器からの粉体を静電力により前記基板に導く直流電源と、
前記粉体供給器と前記基板との間に配置されて、当該粉体供給器から当該基板に至る粉体を通過させる通過口を有するマスキング部材とを備える静電成膜装置であって、
前記マスキング部材が、形成される粉体膜に非接触の状態で配置され、
前記直流電源が、前記マスキング部材にも前記基板と同極の電圧を印加するものであり、
前記粉体供給器と前記基板との間の電界が所定値未満になるまで、当該粉体供給器と前記基板とを離間させる移動機構と、
前記マスキング部材から分離した前記粉体が前記基板に形成された粉体膜に付着しないようにする粉体回避手段と、
前記粉体が前記基板に形成された粉体膜に付着しない状態で、前記直流電源による前記粉体供給器および前記マスキング部材への電圧の印加を遮断する電圧遮断機構とをさらに備えることを特徴とする静電成膜装置。

【請求項2】

前記粉体回避手段が、前記マスキング部材から分離した前記粉体が前記基板に形成された粉体膜に付着しない位置まで、前記マスキング部材を退避させる退避機構であり、
退避された前記マスキング部材から前記粉体を除去する清掃機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の静電成膜装置。

【請求項3】

前記マスキング部材と前記基板との間に配置されたスペーサをさらに備え、
前記スペーサが、前記基板に形成される粉体膜よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の静電成膜装置。

【請求項4】

前記スペーサが、絶縁体であることを特徴とする請求項３に記載の静電成膜装置。

【請求項5】

前記スペーサが、弾性を有し、前記マスキング部材および前記基板に密着していることを特徴とする請求項３または４に記載の静電成膜装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか一項に記載の静電成膜装置を使用する、電極集電体および粉体膜を有する全固体二次電池の製造方法であって、
前記静電成膜装置の基板として前記電極集電体を準備する工程と、
前記静電成膜装置により、前記電極集電体である基板に前記粉体膜を形成する工程とを備えることを特徴とする全固体二次電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静電成膜装置およびこれを使用する全固体二次電池の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

静電成膜装置では、通常、スクリーンなどの粉体供給器から粉体を帯電させながら落下させ、当該粉体とは反対の極に帯電させた基板で当該粉体を受けることにより、当該基板に粉体膜が形成される。静電成膜装置を使用する場合、粉体供給器から落下する粉体が静電力により基板に引き寄せられるので、粉体が飛散して基板から外れることを抑えられる、というメリットがある。

【0003】

従来の静電成膜装置では、粉体供給器として、粉体をスクリーンに上からローラで刷り込む構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、この特許文献１には、その段落［００１４］および［００１５］並びに図２に示されているように、粉体供給器（スクリーン１０）から落下する粉体（機能性粉体１３）を受ける基板（対象物１）にマスキング部材（マスキングシート１５）が載置されている。これにより、基板（対象物１）には、粉体膜の形成されている箇所と形成されていない箇所との境界が明確になるので、粉体膜の輪郭がはっきりする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１４００１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、前記特許文献１に記載の静電成膜装置（静電スクリーン印刷装置）では、マスキング部材（マスキングシート１５）の使用により粉体膜を形成した後、基板（対象物１）からマスキング部材（マスキングシート１５）を取り外す際に、粉体膜の一部がマスキング部材（マスキングシート１５）に付着して、当該粉体膜が欠損することもある。このように、前記特許文献１に記載の静電成膜装置（静電スクリーン印刷装置）では、形成された粉体膜が欠損することもあるので、高精度に粉体膜を形成できないという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、高精度に粉体膜を形成し得る静電成膜装置およびこれを使用する全固体二次電池の製造方法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】

【0007】

前記課題を解決するため、第１の発明に係る静電成膜装置は、粉体を供給する粉体供給器と、
前記粉体から粉体膜を形成する基板と、
前記粉体供給器と前記基板とに電圧を印加することで、当該粉体供給器からの粉体を静電力により前記基板に導く直流電源と、
前記粉体供給器と前記基板との間に配置されて、当該粉体供給器から当該基板に至る粉体を通過させる通過口を有するマスキング部材とを備える静電成膜装置であって、
前記マスキング部材が、形成される粉体膜に非接触の状態で配置され、
前記直流電源が、前記マスキング部材にも前記基板と同極の電圧を印加するものであり、
前記粉体供給器と前記基板との間の電界が所定値未満になるまで、当該粉体供給器と前記基板とを離間させる移動機構と、
前記マスキング部材から分離した前記粉体が前記基板に形成された粉体膜に付着しないようにする粉体回避手段と、
前記粉体が前記基板に形成された粉体膜に付着しない状態で、前記直流電源による前記粉体供給器および前記マスキング部材への電圧の印加を遮断する電圧遮断機構とをさらに備えるものである。

【0008】

また、第２の発明に係る静電成膜装置は、第１の発明に係る静電成膜装置における前記粉体回避手段が、前記マスキング部材から分離した前記粉体が前記基板に形成された粉体膜に付着しない位置まで、前記マスキング部材を退避させる退避機構であり、
退避された前記マスキング部材から前記粉体を除去する清掃機構をさらに備えるものである。

【0009】

さらに、第３の発明に係る静電成膜装置は、第１または第２の発明に係る静電成膜装置において、前記マスキング部材と前記基板との間に配置されたスペーサをさらに備え、
前記スペーサが、前記基板に形成される粉体膜よりも外側に配置されているものである。

【0010】

加えて、第４の発明に係る静電成膜装置は、第３の発明に係る静電成膜装置における前記スペーサが、絶縁体である。

【0011】

また、第５の発明に係る静電成膜装置は、第３または第４の発明に係る静電成膜装置における前記スペーサが、弾性を有し、前記マスキング部材および前記基板に密着しているものである。

【0014】

また、第６の発明に係る全固体二次電池の製造方法は、第１乃至第５の発明に係る静電成膜装置を使用する、電極集電体および粉体膜を有する全固体二次電池の製造方法であって、
前記静電成膜装置の基板として前記電極集電体を準備する工程と、
前記静電成膜装置により、前記電極集電体である基板に前記粉体膜を形成する工程とを備える方法である。

【発明の効果】

【0015】

前記静電成膜装置およびこれを使用する全固体二次電池の製造方法によると、高精度に粉体膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態１に係る静電成膜装置の概略断面図であり、粉体膜が形成されている状態を示す。

【図2】同静電成膜装置の概略断面図であり、粉体膜が形成された後の状態を示す。

【図3】本発明の実施の形態２に係る静電成膜装置の概略断面図であり、粉体膜が形成されている状態を示す。

【図4】同静電成膜装置の概略断面図であり、粉体膜が形成された後に基板を移動し、その後に基板への電圧の印加を遮断した状態を示す。

【図5】同静電成膜装置の概略断面図であり、図４に示す状態の後に、粉体供給器およびマスキング部材への電圧の印加を遮断した状態を示す。

【図6】本発明の実施の形態３に係る静電成膜装置の概略断面図であり、粉体膜が形成された後の状態を示す。

【図7】同静電成膜装置の概略断面図であり、図６に示す状態の後に、マスキング部材が退避されて、マスキング部材の粉体が除去された状態を示す。

【図8】同静電成膜装置の使用により製造される全固体二次電池の概略構成図である。

【図9】同全固体二次電池の製造方法を示す概略断面図であり、正極集電体に正極層が形成された状態を示す。

【図10】同全固体二次電池の製造方法を示す概略断面図であり、正極層に固体電解質層が形成された状態を示す。

【図11】同全固体二次電池の製造方法を示す概略断面図であり、固体電解質層に負極層が形成された状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態１～３に係る静電成膜装置について説明し、その後、当該静電成膜装置を使用する全固体二次電池の製造方法について説明する。
［実施の形態１］

【0018】

まず、本発明の実施の形態１に係る静電成膜装置について、図１および図２に基づき説明する。

【0019】

図１に示すように、この静電成膜装置１は、粉体Ｐを供給する粉体供給器２と、当該粉体Ｐから粉体膜Ｆを形成する基板５と、前記粉体供給器２と基板５とに電圧を印加する直流電源３とを備える。この直流電源３は、前記電圧を印加することで、前記粉体供給器２からの粉体Ｐを静電力により基板５に導くものである。また、前記静電成膜装置１は、前記粉体供給器２と基板５との間に配置されるマスキング部材４を備える。このマスキング部材４には、前記粉体供給器２から基板５に至る粉体Ｐを通過させる通過口４０が形成されている。さらに、前記マスキング部材４は、形成される粉体膜Ｆに非接触の状態で配置されている。前記マスキング部材４が形成される粉体膜Ｆに非接触の状態とは、例えば、前記マスキング部材４が形成される粉体膜Ｆの厚さｈ以上に基板５から離れた位置（ｈ≦Ｄ）のことである。勿論、前記マスキング部材４は、形成される粉体膜Ｆに非接触の状態であれば、形成されていく粉体膜Ｆの厚さに応じて基板５から離れていくものでもよい。また、前記マスキング部材４は、図１および図２には示さないが、保持手段により保持される。当該保持手段は、例えば、前記マスキング部材４を横から保持する保持具、および、実施の形態２および３で後述する、前記マスキング部材４と基板５との間に配置されて当該マスキング部材４を支持するスペーサ６（図３参照）などである。

【0020】

図１に示すように、前記粉体供給器２は、前記粉体Ｐを供給するものであれば特に制限されないが、例えば、スクリーン２１が形成された静電スクリーン印刷板２０と、この静電スクリーン印刷板２０のスクリーン２１に粉体Ｐを擦り込む擦込体２２とを有する。

【0021】

前記基板５は、前記粉体供給器２からの粉体Ｐにより粉体膜Ｆを形成するものであれば特に制限されないが、前記マスキング部材４の通過口４０を通過した粉体Ｐから粉体膜Ｆを形成するものであるから、前記基板５の縁が通過口４０よりも外側に位置することが好ましい。

【0022】

前記直流電源３は、前記粉体供給器２からの粉体Ｐを静電力により基板５に導く電圧を当該粉体供給器２と基板５とに印加するものであれば特に制限されないが、前記粉体供給器２側および基板５側をそれぞれ負電圧および正電圧に印加することが好ましい。

【0023】

前記マスキング部材４は、その通過口４０が、形成したい粉体膜Ｆに応じた形状にされている。前記マスキング部材４は、形成される粉体膜Ｆに非接触の状態（例えば、形成される粉体膜Ｆの厚さｈ以上に基板５から離れた位置（ｈ≦Ｄ））で配置されていれば特に制限されない。このため、前記マスキング部材４と基板５との距離Ｄは、形成される粉体膜Ｆの厚さｈ以上であれば、固定でもよく、変動してもよい。前記マスキング部材４と基板５との距離Ｄが変動する場合、特に、前記粉体膜Ｆが形成されてから変動する場合を、後述する実施の形態２および３で説明する。

【0024】

以下、前記静電成膜装置１の作用について説明する。

【0025】

図１に示すように、静電スクリーン印刷板２０の粉体Ｐは、擦込体２２によりスクリーン２１に擦り込まれて、直流電源３による負電圧の印加で負に帯電する。スクリーン２１に擦り込まれて負に帯電した粉体Ｐは、直流電源３による正電圧の印加で正に帯電した基板５に、静電力により導かれる。スクリーン２１からの粉体Ｐは、当該スクリーン２１と基板５との間に配置されたマスキング部材４の通過口４０を通過した後、基板５に堆積することで、粉体膜Ｆを形成する。この粉体膜Ｆは、通過口４０を通過した粉体Ｐから形成されるので、当該通過口４０に応じた形状に形成される。

【0026】

図２に示すように、基板５に形成された粉体膜Ｆがマスキング部材４に付着しないので、マスキング部材４を基板５から取り外しても、粉体膜Ｆが欠損しない。

【0027】

このように、前記静電成膜装置１によると、形成された粉体膜Ｆがマスキング部材４により欠損しないので、高精度に粉体膜Ｆを形成することができる。
［実施の形態２］

【0028】

以下、本発明の実施の形態２に係る静電成膜装置１について、図３～図５に基づき説明する。本実施の形態２では、前記実施の形態１で説明しなかった構成に着目して説明するとともに、前記実施の形態１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0029】

図３に示すように、本実施の形態２に係る静電成膜装置１は、前記マスキング部材４と基板５との間に配置されたスペーサ６を備える。当該スペーサ６は、前記基板５に形成される粉体膜Ｆよりも外側に配置され、言い換えれば、通過口４０よりも外側に配置されている。これにより、粒径の小さい粉体Ｐに起こりがちな、形成したい粉体膜Ｆの外側への粉体Ｐの回り込みが防止される。前記スペーサ６は、内側に粉体膜Ｆが形成される開口６０を有する開口型でもよい。開口型のスペーサ６は、その開口６０の縁が、前記マスキング部材４の通過口４０の外側に位置する。

【0030】

前記スペーサ６は、絶縁体であることが好ましい。これにより、当該スペーサ６の近傍の電界（電圧）が低くなることで、当該スペーサ６が粉体Ｐを引き寄せにくく、結果として、形成したい粉体膜Ｆの外側への粉体Ｐの回り込みがさらに防止される。

【0031】

前記スペーサ６は、前記マスキング部材４および基板５の両方に必ずしも接する必要は無く、いずれか一方（好ましくはマスキング部材４）に接していてもよい。前記スペーサ６は、前記マスキング部材４および／または基板５に接しなく（つまり隙間を有し）ても、当該隙間が十分に小さければ、形成したい粉体膜Ｆの外側への粉体Ｐの回り込みがさらに防止される。しかしながら、前記スペーサ６は、弾性を有し、前記マスキング部材４および基板５に密着していることが好ましい。これにより、前記マスキング部材４および基板５は、前記スペーサ６から弾性力による反力を受けることになる。結果として、前記マスキング部材４および基板５とスペーサ６とは、十分に密着することにより、粉体Ｐを通さないので、形成したい粉体膜Ｆの外側への粉体Ｐの回り込みがさらに防止される。前記スペーサ６は、例えば、スポンジまたはゴムなどである。

【0032】

前記直流電源３は、前記マスキング部材４にも基板５と同極の電圧を印加する。すなわち、前記直流電源３は、前記基板５に正電圧を印加するのであれば、前記マスキング部材４にも正電圧を印加する。これにより、前記通過口４０を通過しなかった粉体Ｐがマスキング部材４に吸着されるので、前記基板５に形成された粉体膜Ｆに粉体Ｐが付着しない。なお、前記直流電源３は、アースＥに接続されていることが好ましい。

【0033】

前記静電成膜装置１は、図３および図４に示すように、前記基板５を移動させる基板移動機構７（移動機構の一例）を備える。この基板移動機構７は、前記粉体供給器２と基板５との間の電界が所定値未満になるまで、前記粉体供給器２と基板５とを離間させる機構である。ここで、前記電界の所定値とは、仮に基板５への電圧の印加が遮断されても、当該基板５に形成された粉体膜Ｆが粉体供給器２からの静電力により形状を崩さない程度の電界の値であり、例えば、０．１ｋＶ／ｍｍ（粉体Ｐの材料により異なる）である。前記電界が所定値未満になる例としては、前記直流電源３による電圧の印加が２ｋＶという条件で、前記粉体供給器２と基板５との距離が２０ｍｍ以上の場合である。また、前記粉体供給器２と基板５との対向する面積は、１０ｍｍ^２～１００ｍｍ^２であることが好ましい。前記基板移動機構７により、移動された基板５に形成された粉体膜Ｆは、仮に基板５への電圧の印加が遮断されても、前記静電力により粉体Ｐが分離することなく、且つ、前記静電力により表面が荒れたりすることもない。

【0034】

前記静電成膜装置１は、前記マスキング部材４から分離した粉体Ｐが基板５に形成された粉体膜Ｆに付着しないようにする粉体回避手段８を備える。この粉体回避手段８は、図４および図５に示すように、例えば、前記粉体膜Ｆを覆うカバー８０を張ることで、前記マスキング部材４からの粉体Ｐを受け止めるものである。

【0035】

前記静電成膜装置１は、前記直流電源３による電圧の印加を遮断する電圧遮断機構９を備える。この電圧遮断機構９は、図４に示すように、前記基板移動機構７により基板５が移動された後、当該基板５への電圧の印加を遮断する。前記基板５への電圧の印加を遮断するタイミングは、前記粉体回避手段８によりマスキング部材４から分離した粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しない状態になる前でもよく、当該状態になっている時でもよい。また、前記電圧遮断機構９は、図５に示すように、前記粉体回避手段８によりマスキング部材４から分離した粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しない状態で、前記粉体供給器２およびマスキング部材４への電圧の印加を遮断する。前記粉体供給器２およびマスキング部材４への電圧の印加が遮断されると、前記粉体供給器２およびマスキング部材４から粉体Ｐが分離するが、前記粉体回避手段８により、当該粉体Ｐは基板５の粉体膜Ｆに付着しない。

【0036】

以下、前記静電成膜装置１の作用について説明する。

【0037】

図３に示すように、スクリーン２１からの粉体Ｐは、基板５に粉体膜Ｆを形成するが、スペーサ６により、形成される粉体膜Ｆの外側に回り込まない。

【0038】

基板５に粉体膜Ｆが形成されると、図４に示すように、基板移動機構７により基板５が移動されて、粉体供給器２と基板５との間の電界が所定値未満になるまで、粉体供給器２と基板５とが離間する。その後、電圧遮断機構９により、基板５への電圧の印加が遮断される。直流電源３による粉体供給器２への電圧の印加が継続されていても、粉体供給器２と基板５との間の電界が所定値未満であるから、基板５に形成された粉体膜Ｆは形状が崩れない。すなわち、粉体膜Ｆは、その粉体Ｐが分離することなく、且つ、表面が荒れたりすることもない。一方で、粉体回避手段８により、前記粉体膜Ｆを覆うカバー８０が張られる。これにより、粉体供給器２およびマスキング部材４から分離した粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しない状態になる。

【0039】

次に、図５に示すように、電圧遮断機構９により、粉体供給器２およびマスキング部材４への電圧の印加を遮断する。粉体供給器２およびマスキング部材４への電圧の印加が遮断されると、粉体供給器２およびマスキング部材４に残っていた粉体Ｐが、粉体供給器２およびマスキング部材４から分離する。これらの分離した粉体Ｐは、粉体回避手段８のカバー８０で受け止められることにより、基板５の粉体膜Ｆに付着しない。

【0040】

このように、本実施の形態２に係る静電成膜装置１によると、前記実施の形態１での効果を奏する上に、スペーサ６により粉体膜Ｆの外側への粉体Ｐの回り込みが防止されるとともに、前記基板移動機構７、粉体回避手段８および電圧遮断機構９により、形成された粉体膜Ｆの形状が崩れず、且つ、粉体供給器２およびマスキング部材４からの粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しないので、さらに高精度に粉体膜Ｆを形成することができる。
［実施の形態３］

【0041】

以下、本発明の実施の形態３に係る静電成膜装置１について、図６および図７に基づき説明する。本実施の形態３では、前記実施の形態１および２で説明しなかった構成に着目して説明するとともに、前記実施の形態１および２と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0042】

図６および図７に示すように、本実施の形態３に係る静電成膜装置１は、前記実施の形態２に係る静電成膜装置１において、前記粉体回避手段８が後述する退避機構８１であり、さらに、後述する清掃機構４１を備えるものである。

【0043】

前記静電成膜装置１の退避機構８１は、前記マスキング部材４から分離した粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しない位置まで、前記マスキング部材４を退避させるものである。前記清掃機構４１は、退避されたマスキング部材４から粉体Ｐを除去するものであり、例えば、スポンジ、ブラシまたはスクレーパなどである。なお、退避されたマスキング部材４とは、退避されている最中のマスキング部材４、および、退避された後のマスキング部材４のいずれも含む意味である。

【0044】

前記静電成膜装置１が複数の粉体膜Ｆを形成するものである場合、前記退避機構８１および清掃機構４１は、前記基板５に１つの粉体膜Ｆが形成される度に、前記マスキング部材４を退避させ、当該マスキング部材４から粉体Ｐを除去するものであることが好ましい。これにより、形成される複数の粉体膜Ｆに、前記マスキング部材４から粉体Ｐがさらに付着しなくなる。

【0045】

以下、前記静電成膜装置１の作用について説明する。

【0046】

基板５に粉体膜Ｆが形成されると、図６に示すように、基板移動機構７により基板５が移動され、電圧遮断機構９により基板５への電圧の印加が遮断される。一方で、図７に示すように、退避機構８１により、マスキング部材４から分離した粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しない位置まで、当該マスキング部材４が退避される。退避されたマスキング部材４は、清掃機構４１により粉体Ｐが除去される。なお、マスキング部材４の粉体Ｐが清掃機構４１により除去されるタイミングは、電圧遮断機構９により、粉体供給器２およびマスキング部材４への電圧の印加を遮断する前でもよく、当該遮断した後でもよい。当該遮断した後でマスキング部材４の粉体Ｐを清掃機構４１により除去する方が、当該清掃機構４１を帯電させないためにも好ましい。

【0047】

このように、本実施の形態３に係る静電成膜装置１によると、前記実施の形態１および２での効果を奏する上に、前記退避機構８１および清掃機構４１により、前記マスキング部材４からの粉体Ｐが粉体膜Ｆにさらに付着しないので、極めて高精度に粉体膜Ｆを形成することができる。

【0048】

以下、前記静電成膜装置１を使用する全固体二次電池の製造方法について図面に基づき説明する。なお、図面の上では前記実施の形態２または３に係る静電成膜装置１を使用する例を示すが、勿論、前記実施の形態１に静電成膜装置１を使用してもよい。

【0049】

図８に示すように、前記全固体二次電池１００は、電極集電体５として、正極集電体５１および負極集電体５３を有する。また、前記全固体二次電池１００は、前記正極集電体５１および負極集電体５３の間に配置された３層の粉体膜Ｆ１～Ｆ３を有する。これらの３層の粉体膜Ｆ１～Ｆ３のうち、前記正極集電体５１に接している粉体膜Ｆ１が正極層Ｆ１であり、前記負極集電体５３に接している粉体膜Ｆ３が負極層Ｆ３であり、前記正極層Ｆ１と負極層Ｆ３との間にある粉体膜Ｆ２が固体電解質層Ｆ２である。

【0050】

図９に示すように、前記全固体二次電池１００の製造方法は、前記静電成膜装置１の基板５として正極集電体５１（または負極集電体５３）を準備する工程と、前記静電成膜装置１により、前記正極集電体５１（または負極集電体５３）である基板５に正極層Ｆ１（または負極層Ｆ３）の粉体膜Ｆ１（Ｆ３）を形成する工程とを備える。

【0051】

図１０に示すように、前記全固体二次電池１００の製造方法は、前記静電成膜装置１により、前記正極層Ｆ１（または負極層Ｆ３）に固体電解質層Ｆ２の粉体膜Ｆ２を形成する工程をさらに備えることが好ましい。

【0052】

図１１に示すように、前記全固体二次電池１００の製造方法は、前記静電成膜装置１により、前記固体電解質層Ｆ２に負極層Ｆ３（または正極層Ｆ１）の粉体膜Ｆ３（Ｆ１）を形成する工程をさらに備えることが好ましい。なお、前記負極層Ｆ３（または正極層Ｆ１）の粉体膜Ｆ３（Ｆ１）を形成する際に、当該粉体膜Ｆ３（Ｆ１）がマスキング部材４に付着しそうであれば、つまりスペーサ６の厚さが不十分であれば、当該スペーサ６に追加のスペーサ６１を積層する。

【0053】

その後、図８に示すように、前記負極層Ｆ３（または正極層Ｆ１）に負極集電体５３（または正極集電体５１）が配置され、前記３層の粉体膜Ｆ１～Ｆ３が必要に応じて加圧されることにより、前記全固体二次電池１００が製造される。

【0054】

このように、前記静電成膜装置１を使用する全固体二次電池１００の製造方法によると、当該全固体二次電池１００が有する粉体膜Ｆ１～Ｆ３を高精度に形成することができる。

【0055】

ところで、前記実施の形態１～３では、前記粉体供給器２、マスキング部材４および基板５がいずれも水平に配置されているとして図示したが、水平に限定されるものではなく、水平に対して傾斜してもよい。

【0056】

また、前記実施の形態２および３では、前記移動機構の一例として、前記基板５を移動させる基板移動機構７について説明したが、これに特に限定されない。前記移動機構は、前記粉体供給器２と基板５との間の電界が所定値未満になるまで、当該粉体供給器２と基板５とを離間させるものであれば、当該粉体供給器２を移動させる機構であっても、当該粉体供給器２および基板５を移動させる機構であってもよい。

【0057】

さらに、前記全固体二次電池１００の製造方法では、図１０に示す固体電解質層Ｆ２の粉体膜Ｆ２を形成する工程と、図１１に示す負極層Ｆ３（または正極層Ｆ１）の粉体膜Ｆ３（Ｆ１）を形成する工程とで、前記静電成膜装置１を使用することが好ましいとして説明したが、他の成膜装置を使用してもよい。

【0058】

また、前記実施の形態２および３では、前記粉体回避手段８の一例として、図４および図５に示すカバー８０を張るもの、並びに、図６および図７に示す退避機構８１について説明したが、これらに特に限定されない。前記粉体回避手段８の他の例としては、前記マスキング部材４と基板５との間にカバーを挿入し、当該カバーでマスキング部材４を覆うものでもよい。また、前記退避機構８１は、前記実施の形態３で説明した例の他に、前記マスキング部材４から分離した粉体Ｐが粉体膜Ｆに付着しない位置まで、前記基板５を退避させるものでもよく、前記マスキング部材４および基板５の両方を退避させるものでもよい。さらに、前記粉体回避手段８は、前記粉体膜Ｆに付着しようとする粉体Ｐを吸引または吹き飛ばしなどにより除去するものでもよい。

【0059】

加えて、前記実施の形態１～３は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。前記実施の形態１～３で説明した構成のうち「課題を解決するための手段」での第１の発明として記載した構成以外については、任意の構成であり、適宜削除および変更することが可能である。

【符号の説明】

【0060】

Ｐ 粉体
Ｆ 粉体膜
１ 静電成膜装置
２ 粉体供給器
３ 直流電源
４ マスキング部材
５ 基板
６ スペーサ
７ 基板移動機構
８ 粉体回避手段
９ 電圧遮断機構
２０ 静電スクリーン印刷板
２１ スクリーン
２２ 擦込体
４０ 通過口
４１ 清掃機構
８１ 退避機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】