[發明專利]全固體電池

在審

• 申請號: 201710572513.3
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107644972A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 戎崎英世;西村英晃
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34;H01M10/0525
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 陳冠欽

技術領域

本發明涉及全固體電池。

背景技術

隨著近年來個人電腦、攝像機和手機等信息相關設備和通信設備等的快速普及，作為其電源而被利用的電池的開發正受到重視。另外，在汽車產業界等中，也正在推進電動汽車用或混合動力汽車用的高輸出且高容量的電池的開發。

以往，在所開發的電池中，研究了抑制短路時和誤用時的溫度上升的技術、以及用于防止短路的技術等各種各樣的用于改進安全性的技術。

例如，在專利文獻1中，公開了一種非水二次電池，其具備正極、負極和非水電解液，正極和負極的至少一者具有集電體、電極混合材料以及形成于集電體和電極混合材料之間的導電層，導電層含有導電材料和PVDF。在此，公開了在溫度上升了的情況下，PVDF體積膨脹，導電層內的導電路徑切斷，由此使電阻上升的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-104422號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在層疊方向被賦予了約束壓力的全固體電池中，有時一度增加的導電層的電子電阻會因溫度上升而下降。本發明鑒于上述實際情況而完成的，主要目的在于提供一種抑制了由約束壓力的影響引起的電子電阻下降的全固體電池。

用于解決課題的手段

為了實現上述目標，提供一種全固體電池，其是具有按順序具備正極活性物質層、固體電解質層和負極活性物質層的層疊體、以及在所述層疊體的層疊方向賦予約束壓力的約束部件的全固體電池，其特征在于，在所述正極活性物質層和對所述正極活性物質層的電子進行集電的正極集電體層之間、以及在所述負極活性物質層和對所述負極活性物質層的電子進行集電的負極集電體層之間的至少任一者中具備含有導電材料、絕緣性無機物和聚合物的PTC膜，所述PTC膜中的所述絕緣性無機物的含量為50體積％以上。

根據本發明，通過使PTC膜中的絕緣性無機物的含量為50體積％以上，可制得抑制了由約束壓力的影響引起的電子電阻下降的全固體電池。

在上述發明中，所述PTC膜中的絕緣性無機物的含量可以為85體積％以下。

在上述發明中，所述絕緣性無機物可以為金屬氧化物。

在上述發明中，所述導電材料可以為炭黑。

發明效果

在本發明中，取得了可提供一種抑制了由約束壓力的影響引起的電子電阻下降的全固體電池這樣的效果。

附圖說明

圖1是示出本發明的全固體電池的一例的概要截面圖。

附圖標記說明

1 正極活性物質層

2 負極活性物質層

3 固體電解質層

4 正極集電體層

5 負極集電體層

10層疊體

20約束部件

21板狀部

22棒狀部

23調整部

30PTC膜

100 全固體電池

具體實施方式

以下，對本發明中的全固體電池進行詳細說明。

圖1是示出本發明中的全固體電池的一例的概要截面圖。圖1中示出的全固體電池100具有：層疊了正極活性物質層1、負極活性物質層2、形成于正極活性物質層1與負極活性物質層2之間的固體電解質層3、對正極活性物質層1的電子進行集電的正極集電體層4、和對負極活性物質層2的電子進行集電的負極集電體層5的層疊體10，以及對層疊體10賦予約束壓力的約束部件20；在正極活性物質層1和正極集電體層4之間具有PTC膜30。

約束部件20具有：夾持層疊體10的兩表面的板狀部21、將2個板狀部21連結的棒狀部22、以及與棒狀部22連結的、通過螺栓(ねじ)結構等調整約束壓力的調整部23。

根據本發明，通過使PTC膜中的絕緣性無機物的含量為50體積％以上，可制得抑制了由約束壓力的影響引起的電子電阻下降的全固體電池。

在此，PTC是指“Positive Temperature Coefficient(正溫度系數)”，PTC膜是指具備隨著溫度上升，電子電阻以正的系數地變化的性質、即PTC特性的膜。

在以往的含有導電材料和聚合物的層的情況下，聚合物在因電池的溫度上升而發生體積膨脹后，因上升了的溫度而熔融，受到約束壓力的影響而發生變形和流動，由此因聚合物的體積膨脹而變長了的導電材料間的距離變短，切斷了的導電路徑再形成，作為結果，推測一度增加了的電子電阻會下降。