[發明專利]全固體電池和全固體電池系統

在審

• 申請號: 202010548261.2
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN112133924A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 李西濛;野瀨雅文
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/134;H01M4/38;H01M10/0525;H01M10/0562;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: 張智慧

本發明涉及全固體電池和全固體電池系統。本公開的主要目的在于提供即使在由于充放電而使負極活性物質層的厚度變動的情況下庫倫效率也高的全固體電池。在本公開中，通過提供全固體電池來解決上述課題，該全固體電池具有：依次具有正極、固體電解質層和負極的發電要素、和容納所述發電要素的外包裝體，所述負極至少具有負極集電體，所述負極集電體具有集電部、和以所述集電部為基準在所述固體電解質層的相反側配置的彈性部。

技術領域

本公開涉及全固體電池和全固體電池系統。

背景技術

全固體電池是在正極活性物質層與負極活性物質層之間具有固體電解質層的電池，與具有包含可燃性有機溶劑的電解液的液體系電池相比，具有容易實現安全裝置的簡化的優點。

雖然不是關于全固體電池的技術，但在專利文獻1中公開了一種蓄電裝置，其包括填充有電解液的殼體和在殼體內收容的電極組裝體，在電極組裝體的外側配置有可彈性變形的緩沖體。同樣地，雖然不是關于全固體電池的技術，但在專利文獻2中公開了一種電池，其中，在將包含集電體層、電極層和分隔體的單電池層疊而成的層疊體的層疊方向上，具有與電極層相鄰地配置并且具有彈性的位移吸收部。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-064951號公報

專利文獻2：日本特開2019-021384號公報

發明內容

發明要解決的課題

由于充放電引起的負極活性物質層的厚度的變動，有時庫倫效率降低。具體地，在全固體電池中，在放電時負極活性物質層的厚度減小的情況下，離子傳導通路和電子傳導通路變得容易中斷，有時庫倫效率降低。

本公開鑒于上述實際情況而完成，主要目的在于提供即使在由于充放電而負極活性物質層的厚度變動的情況下庫倫效率也高的全固體電池。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本公開中提供一種全固體電池，該全固體電池具有：依次具有正極、固體電解質層和負極的發電要素、和容納上述發電要素的外包裝體，上述負極至少具有負極集電體，上述負極集電體具有：集電部、和以上述集電部為基準在上述固體電解質層的相反側配置的彈性部。

根據本公開，通過使用具有彈性部的負極集電體，能夠制成即使在由于充放電而負極活性物質層的厚度變動的情況下庫倫效率也高的全固體電池。

在上述公開中，在上述集電部和上述固體電解質層之間可形成有負極活性物質層。

在上述公開中，上述負極活性物質層可以為Li金屬。

在上述公開中，上述集電部和上述固體電解質層可直接接觸。

在上述公開中，上述負極集電體的彈性模量可以為2.14×10³N/mm²以上且4.08×10³N/mm²以下。

在上述公開中，上述彈性部可具有電子傳導性。

在上述公開中，上述彈性部的電子傳導率可以為1×10^-5S/cm以上。

在上述公開中，上述發電要素可在厚度方向上層疊多個，形成雙極結構。

另外，在本公開中，提供全固體電池系統，其具有上述的全固體電池、和控制上述全固體電池的充放電的控制部。

根據本公開，通過使用上述的全固體電池，能夠制成即使在由于充放電而負極活性物質層的厚度變動的情況下庫倫效率也高的全固體電池系統。