[發明專利]層疊電池

有效

• 申請號: 201810356745.X
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108808112B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 長谷川元;松下祐貴;西村英晃;奧畑佑介;尾瀨德洋;立石滿;永松茂隆;內山貴之;濱重規;加藤大;真下直大;戎崎英世;小林綾乃;藤卷壽隆
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 陳冠欽

本發明涉及層疊電池。本公開的主要目的在于，提供抑制了多個電池單元中的短路電阻的偏差的層疊電池。本公開通過提供層疊電池來解決上述問題，該層疊電池在厚度方向具有多個依次具有正極集電體、正極活性物質層、固體電解質層、負極活性物質層和負極集電體的電池單元且多個電池單元并聯電連接，其中，具有位于層疊電池的表面側的表面側電池單元和位于中央側的中央側電池單元，且表面側電池單元和中央側電池單元滿足條件(i)：表面側電池單元中的正極集電體的伸長率小于中央側電池單元中的正極集電體的伸長率，和/或條件(ii)：表面側電池單元中的負極集電體的伸長率小于中央側電池單元中的負極集電體的伸長率。

技術領域

本公開涉及層疊電池。

背景技術

已知有在厚度方向具有多個電池單元的層疊電池，該電池單元依次具有正極集電體、正極活性物質層、固體電解質層、負極活性物質層和負極集電體。例如，專利文獻1公開了一種具有多個單元電池的鋰離子二次電池，該單元電池包含具備正極集電體和正極混合材料層的正極層、固體電解質層、以及具備負極集電體和負極混合材料層的負極層。進而，專利文獻1公開了釘刺試驗作為評價全固體電池的安全性的方法。

另外，例如專利文獻2公開了一種將具有正極集電體層、正極活性物質層、固體電解質層、負極活性物質層和負極集電體層的多個全固體電池的電池單元以雙極型或單極型連接的層疊型全固體電池的制造方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-207614號公報

專利文獻2：日本特開2016-136490號公報

發明內容

發明所要解決的課題

如上所述，作為評價全固體電池的安全性的方法，已知有釘刺試驗。釘刺試驗是將導電性的釘刺穿全固體電池，觀察電池內發生內部短路時的變化(例如溫度變化)的試驗。

本發明人詳細研究了對于將多個全固體電池單元并聯電連接而成的層疊電池的釘刺試驗，結果得到了如下新的見解：各電池單元的短路部的電阻(短路電阻)因電池單元的位置而大不相同。短路電阻小的電池單元和短路電阻大的電池單元混合存在時，電流從短路電阻大的電池單元流入短路電阻小的電池單元。以下，有時將其稱為“寄生電流”。產生寄生電流時，短路電阻小的電池單元(電流流入的電池單元)的溫度上升，其結果，容易引起電池材料的劣化。

本公開是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多個電池單元中的短路電阻的偏差(不均)的層疊電池。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，在本公開中，提供一種層疊電池，其是在厚度方向具有多個電池單元且上述多個電池單元并聯電連接而成的層疊電池，該電池單元依次具有正極集電體、正極活性物質層、固體電解質層、負極活性物質層和負極集電體，其中，上述層疊電池具有位于上述層疊電池的表面側的表面側電池單元、和與上述表面側電池單元相比位于中央側的中央側電池單元，上述表面側電池單元和上述中央側電池單元滿足條件(i)和條件(ii)中的至少一個條件，條件(i)：上述表面側電池單元中的上述正極集電體的伸長率小于上述中央側電池單元中的上述正極集電體的伸長率；條件(ii)：上述表面側電池單元中的上述負極集電體的伸長率小于上述中央側電池單元中的上述負極集電體的伸長率。

根據本公開，由于表面側電池單元和中央側電池單元滿足條件(i)和條件(ii)中的至少一個，因此能制得抑制了多個電池單元中的短路電阻的偏差的層疊電池。

上述公開中，將上述多個電池單元沿上述層疊電池的厚度方向依次設為第1電池單元～第N電池單元(N≥3)時，上述表面側電池單元可以為屬于第1電池單元～第(N/3)電池單元的電池單元區域A的電池單元。