[發(fā)明專利]固體電解質層和全固體電池

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• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111342119A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 平本菜摘
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/0562
• 分類號: H01M10/0562;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/054;H01M6/18;H01M6/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;曲盛

本發(fā)明涉及固體電解質層和全固體電池。目的在于提供在施加了外力的情況下能夠抑制裂紋的產生的固體電解質層和使用該固體電解質層的全固體電池。一種固體電解質層，用于全固體電池，其特征在于，所述固體電解質層包含晶體結構為正方晶的穩(wěn)定化氧化鋯。

技術領域

本公開內容涉及固體電解質層和全固體電池。

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、通信設備等的快速普及，用作其電源的電池的開發(fā)受到重視。另外，在汽車工業(yè)界等中，電動汽車用或混合動力電動汽車用的高輸出功率且高容量的電池的開發(fā)正在進行。

在全固體電池中，全固體鋰離子電池在利用伴隨鋰離子遷移的電池反應因而能量密度高這一點，以及使用固體電解質作為夾設在正極與負極之間的電解質來代替包含有機溶劑的電解液這一點上受到關注。

在專利文獻1中公開了一種固體電解質用粉末，其特征在于，以得到在將制造工藝溫度抑制得低的同時具有良好的機械特性和離子傳導性的固體電解質為目的，使用添加了稀土元素的ZrO₂。

在專利文獻2中公開了一種氣體傳感器元件，其以提高氣體傳感器元件的機械強度為目的而設置有包含正方晶氧化鋯的加強層。

在專利文獻3中公開了能夠用作結構材料用陶瓷和固體電解質的、不需要高溫處理的高結晶性且平均粒徑為10nm以下的穩(wěn)定化正方晶氧化鋯微粒。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開1999-214019號公報

專利文獻2：日本特開2017-211186號公報

專利文獻3：日本特開2008-184339號公報

發(fā)明內容

發(fā)明所要解決的問題

以往的包含固體電解質的固體電解質層在對該固體電解質層施加了外力的情況下難以追隨該外力而變形，因此存在在該固體電解質層中容易產生裂紋的問題。

本公開內容鑒于上述實際情況，目的在于提供在施加了外力的情況下能夠抑制裂紋的產生的固體電解質層和使用該固體電解質層的全固體電池。

用于解決問題的手段

本公開內容提供一種固體電解質層，用于全固體電池，其特征在于，

所述固體電解質層包含晶體結構為正方晶的穩(wěn)定化氧化鋯。

在本公開內容的固體電解質層中，在將所述固體電解質層的總體積設定為100體積％時，所述固體電解質層中可以包含9.8體積％以上且24.0體積％以下的所述穩(wěn)定化氧化鋯。

在本公開內容的固體電解質層中，所述穩(wěn)定化氧化鋯可以為固溶體，該固溶體包含選自由Y₂O₃、CeO₂、MgO和CaO構成的組中的至少一種氧化物作為所述正方晶的穩(wěn)定劑。

本公開內容的全固體電池的特征在于，所述全固體電池具有正極、負極以及配置在該正極與該負極之間的上述固體電解質層。

發(fā)明效果

本公開內容能夠提供在施加了外力的情況下能夠抑制裂紋的產生的固體電解質層和使用該固體電解質層的全固體電池。

附圖說明

圖1為示出本公開內容的全固體電池的一例的截面示意圖。

符號說明

11 固體電解質層

12 正極層

13 負極層