[發明專利]全固體電池

在審

• 申請號: 202080018525.1
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN113508487A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 田中一正;上野哲也
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M4/13;H01M10/0562
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;陳明霞

該全固體電池(1)具備層疊體(10)，該層疊體(10)由正極層(11)和負極層(12)經由固體電解質層(13)交替層疊而成。正極層(11)具有在層疊體(10)的第一側面(10a)露出的第一正極端部(11a)。負極層(12)具有在層疊體(10)的第一側面(10a)未露出的第二負極端部(12b)。全固體電池(1)具備形成于層疊體(10)的第一側面(10a)的第一凹凸部(16)。

技術領域

本發明涉及一種全固體電池，例如，涉及一種全固體鋰離子二次電池。

本申請基于2019年3月7日在日本申請的特愿2019-041862號主張優先權，并將其內容引用于此。

背景技術

近年來，電子技術飛速發展，要求便攜式電子設備的小型輕量化、薄型化、多功能化。隨之，相對于成為電子設備的電源的電池，強烈期望小型輕量化、薄型化、可靠性的提高，由固體電解質構成的全固體型的鋰離子二次電池(以下，稱為全固體電池)備受關注。

目前，在通用使用的鋰離子二次電池中，作為用于使離子移動的介質，使用有機溶劑等的電解質(電解液)。但是，在上述結構的電池中，存在電解液漏出這一危險性。另外，電解液中所使用的有機溶劑等為可燃性物質，因此，要求進一步提高電池的安全性。

作為用于提高電池的安全性的一個辦法，提出了使用固體電解質代替電解液作為電解質。進而，使用固體電解質作為電解質，并且其它的結構要素也由固體構成的全固體電池的開發正在進行。

為了使固體電解質顯示高的傳導率，在高溫下使其致密化這一燒結工藝中，通過使固體電解質致密化，從而將晶界電阻抑制得較小至為重要。例如，公開了將正極單位層、負極單位層以及離子傳導性無機物質層的層疊體一并燒成而成的全固體二次電池的發明(專利文獻1)，并公開了通過選擇材料以減少燒成中的各層的收縮量的差異，從而制作無開裂的層疊體的方法。另一方面，公開了在將固體電解質生片或固體電解質層和電極生片層疊并燒成而成的鋰電池中，通過在固體電解質生片或固體電解質層的至少一面上設置包含高熔點的無機物質的粉末的收縮抑制層，從而不易產生各層的破裂或層間剝離(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2007/135790號

專利文獻2：日本特開2009-181882號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，在通過上述現有的方法制造的全固體電池中，不能說伴隨充放電反應的體積膨脹收縮的抑制是充分的，由于在全固體電池內產生內部應力，從而有時產生開裂。其結果，存在內部電阻增大，且難以得到優異的循環特性等的問題。

本發明是鑒于上述的技術問題而完成的，其目的在于，提供一種能夠充分地抑制伴隨充放電反應的體積膨脹收縮，且能得到優異的循環特性的全固體電池。

用于解決技術問題的手段

為了實現上述目的，本發明提供以下的手段。

[1]一種全固體電池，其具備層疊體，該層疊體由包含正極集電體層和正極活性物質層的正極層與包含負極集電體層和負極活性物質層的負極層經由固體電解質層交替層疊而成，

所述正極層具有在所述層疊體的第一側面露出的第一正極端部和在與所述第一側面相反側的第二側面未露出的第二正極端部，

所述負極層具有在所述層疊體的所述第二側面露出的第一負極端部和在所述層疊體的所述第一側面未露出的第二負極端部，

所述層疊體具備形成于所述層疊體的所述第一側面的第一凹凸部、及形成于所述層疊體的所述第二側面的第二凹凸部中的至少一者。

[2]根據上述[1]所述的全固體電池，其中，