[發明專利]全固態電池

無效

• 申請號: 201110344937.7
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102468476A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 上野幸義;西野典明;土田靖
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

1.一種全固態電池(100)，其特征在于包括：

正電極(20)，所述正電極(20)包括正電極集流器(11)和正電極活性材料層(12)，其中所述正電極活性材料層(12)形成在所述正電極集流器(11)上并且包含正電極活性材料(1)和固體電解質材料(2)；

負電極(30)，所述負電極(30)包括負電極集流器(13)和負電極活性材料層(14)，其中所述負電極活性材料層(14)形成在所述負電極集流器(13)上并且包含負電極活性材料(3)和所述固體電解質材料(2)；和

固體電解質層(40)，所述固體電解質層(40)形成在所述正電極(20)和所述負電極(30)之間，其中

所述正電極(20)和所述負電極(30)中的至少其一的所述電極活性材料層(12或14)具有如下組成分布：由所述電極活性材料層(12或14)的一部分中包含的所述電極活性材料(1或3)的體積(V_a(部分))相對于所述電極活性材料層(12或14)的所述部分中包含的所述固體電解質材料(2)的體積(V_e(部分))之比(V_a(部分)/V_e(部分))表示的局部體積比隨所述電極活性材料層(12或14)的所述部分在所述電極活性材料層(12或14)的厚度方向上從所述固體電解質層(40)的界面向所述集流器(11或13)的界面接近而增加，和

所述電極活性材料層(12或14)的空隙率隨所述電極活性材料層(12或14)的所述部分在所述電極活性材料層(12或14)的所述厚度方向上從所述固體電解質層(40)的所述界面向所述集流器(11或13)的所述界面接近而增加。

2.根據權利要求1所述的全固態電池(100)，其中

所述正電極(20)和所述負電極(30)中的所述至少其一是所述正電極(20)，和

所述電極活性材料層(12或14)是所述正電極活性材料層(12)。

3.根據權利要求1或2所述的全固態電池(100)，其中所述固體電解質材料(2)是基于硫化物的固體電解質材料和基于氧化物的固體電解質材料中的任一種。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的全固態電池(100)，其中所述固體電解質材料(2)具有顆粒形狀。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的全固態電池(100)，其中所述局部體積比的所述增加包括連續增加和間歇增加。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的全固態電池(100)，其中所述空隙率的所述增加包括連續增加和間歇增加。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的全固態電池(100)，其中所述固體電解質層(40)包含所述固體電解質材料(2)。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的全固態電池(100)，其中所述固體電解質層(40)僅由所述固體電解質材料(2)形成。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的全固態電池(100)，其中

所述電極活性材料層(12)由布置為更靠近所述集流器(11)的第一電極活性材料層(12a)和布置為更靠近所述固體電解質層(40)的第二電極活性材料層(12b)形成，和

由所述第一電極活性材料層(12a)中的所述電極活性材料(1)的體積比表示的局部體積比比由所述第二電極活性材料層(12b)中的所述電極活性材料(1)的體積比表示的局部體積比高，并且所述第一電極活性材料層(12a)中的空隙率比所述第二電極活性材料層(12b)中的空隙率高。

10.根據權利要求9所述的全固態電池(100)，其中，在所述第一電極活性材料層(12a)中，所包含的電極活性材料(1)的體積比所包含的固體電解質材料(2)的體積大。

11.根據權利要求9所述的全固態電池(100)，其中，在所述第二電極活性材料層(12b)中，所包含的固體電解質材料(2)的體積比所包含的電極活性材料(1)的體積大。