[發(fā)明專利]固體電池及其制造方法、車輛、蓄電系統(tǒng)、工具及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780069161.8
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN109937505B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 清水圭輔;鈴木正光;深澤宣雄
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M50/244;H01M50/249;H01M50/247;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/66;H01M10/0565;H01M10/0585
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 紀秀鳳

提供一種提升了電池特性以及可靠性的固體電池。本技術(shù)的固體電池具備：至少一個第一層疊體，其依次層疊第一電解質(zhì)層、第一正極層、第一集電層和第二正極層而成；至少一個第二層疊體，其依次層疊第二電解質(zhì)層、第一負極層、第二集電層和第二負極層而成；第一絕緣層，其連接于第一層疊體的側(cè)面部的至少一部分；以及第二絕緣層，其連接于第二層疊體的側(cè)面部的至少一部分，第一層疊體和第二層疊體由未層疊第一正極層的第一電解質(zhì)層的主平面、和未層疊第二集電層的第二負極層的主平面層疊而成，或由未層疊第一負極層的第二電解質(zhì)層的主平面、和未層疊第一集電層的第二正極層的主平面層疊而成，第一集電層以及第二集電層各自的離子傳導(dǎo)率在10^?7S/cm以下，第一絕緣層以及第二絕緣層各自的離子傳導(dǎo)率在10^?7S/cm以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及一種固體電池。更詳細而言，涉及一種層疊有正極層、負極層、以及正極層與負極層之間的電解質(zhì)層的層疊型的固體電池。

背景技術(shù)

近年來，對便攜終端、個人電腦(PC)以及電動汽車等的電源使用鋰離子等的二次電池。鋰離子二次電池由于正極與負極之間的電解質(zhì)層被可燃性的有機溶劑的電解液浸泡，因此存在電解液揮發(fā)而著火的危險性，進一步地，存在容量小等的問題。

針對這些問題，積極地進行了如下全固體電池的研究：對電解質(zhì)層例如使用氧化物作為固體電解質(zhì)材料，并將全部的構(gòu)成固體化。根據(jù)這樣的構(gòu)成，全固體電池沒有著火的危險性，進一步地能夠提高容量。例如，如專利文獻1所記載的那樣，在形成包括各構(gòu)成要素的層疊結(jié)構(gòu)之后，通過一并燒結(jié)來制作該全固體電池。

在形成層疊結(jié)構(gòu)的情況下，如層疊陶瓷電容器的制造方法那樣，在脫模膜上使固體電解質(zhì)材料(在是陶瓷電容器的情況下為電介質(zhì))成膜之后，從脫模膜將層疊印刷有必要的電極層的層疊體(生片)脫模后層疊而進行制造。在這樣的層疊型的電池中，在層疊結(jié)構(gòu)中例如具備集電層，通過實現(xiàn)將在集電層的兩面配置有正極層的結(jié)構(gòu)和在集電層的兩面配置有負極層的結(jié)構(gòu)經(jīng)由電解質(zhì)層而相對的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高能量密度。在一般的電池中也使用這樣的層疊結(jié)構(gòu)。

另一方面，例如，在專利文獻2中記載了，由于集電層包含離子傳導(dǎo)式導(dǎo)電性的特定傳導(dǎo)材料，因此在相鄰的兩個單電池中使正極層彼此之間或負極層彼此之間離子傳導(dǎo)式導(dǎo)通。由此，能夠?qū)⒔?jīng)由集電層而鄰接的正極層間或負極層間的電位平均化，因此能夠得到穩(wěn)定的輸出電壓。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2009-206090號公報

專利文獻2：日本專利再公表WO2012/020699號公報。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，在該技術(shù)領(lǐng)域，目前情況是，比起基于在專利文獻1以及2中提出的技術(shù)的固體電池，期望進一步地提升了電池特性以及可靠性的固體電池。

因此，本技術(shù)是鑒于這樣的狀況而完成的，目的在于提供一種具有優(yōu)異的電池特性、優(yōu)異的可靠性的固體電池。

用于解決課題的手段

在本技術(shù)中，提供一種固體電池，該固體電池具備：至少一個第一層疊體，其依次層疊第一電解質(zhì)層、第一正極層、第一集電層和第二正極層而成；至少一個第二層疊體，其依次層疊第二電解質(zhì)層、第一負極層、第二集電層和第二負極層而成；第一絕緣層，其連接于第一層疊體的側(cè)面部的至少一部分；以及第二絕緣層，其連接于第二層疊體的側(cè)面部的至少一部分，第一層疊體和第二層疊體由未層疊第一正極層的第一電解質(zhì)層的主平面、和未層疊第二集電層的第二負極層的主平面層疊而成，或由未層疊第一負極層的第二電解質(zhì)層的主平面、和未層疊第一集電層的第二正極層的主平面層疊而成，第一集電層以及第二集電層各自的離子傳導(dǎo)率在10^-7S/cm以下，第一絕緣層以及第二絕緣層各自的離子傳導(dǎo)率在10^-7S/cm以下。