全固态二次电池制造技术

本发明专利技术提供全固态二次电池(1)，包括：具备第一集电体(11)和第一电极层(14)的第一电极体(10)；具备第二集电体(31)和第二电极层(34)的第二电极体(30)；配置在两个电极层(14、34)之间的固体电解质层(20)。在第一集电体(11)的周边部借助第一粘接层(2)设置第一绝缘构件(12)。在第二集电体(31)的周边部借助第二粘接层(3)设置第二绝缘构件(32)。固体电解质层(20)的侧端面比第一电极层(14)和第二电极层(34)中的至少一方的侧端面更位于外侧。各粘接层(2、3、4)配置成分别离开各绝缘构件(12、32)的内侧端部，两个集电体分别具有变形自如的畸变吸收区域(16、36)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固态二次电池
本专利技术涉及全固态二次电池。
技术介绍
以往的全固态二次电池在正极材料和负极材料之间配置有固体电解质，并且在上述各电极材料的外表面分别配置有集电体。这种全固态二次电池的制造方法包含如下方法：使粉体材料带电并与输送用气体一起吹向基体材料，利用静电力来进行附着、成膜，由此形成电池的各结构层(例如专利文献1)。按照这种方法，由于以均匀的厚度形成粉体层，所以加压成形时均匀地对整体施加压力，从而得到具有良好性能的全固态二次电池。专利文献1：日本专利公开公报特开2010-282803号但是，由上述的制造方法得到的全固态二次电池也以相当高的频度发生内部短路。因此，本专利技术的专利技术人通过认真研究，其结果解明了内部短路的机理并完成了本专利技术。作为该内部短路的机理可以考虑的是因加压成形时施加的力所导致的粉体层的横向延伸。即，如果垂直地向粉体层施力，则沿着垂直方向产生最大应力，并且沿着横向(扩展的方向)也产生应力。由于加压中作用有摩擦力，所以未沿着横向延伸，但是如果加压结束并使粉体层离开冲压销，则残留的应力被释放，粉体层开始沿着横向延伸。由于利用加压使粉体层与集电体密合，所以如果粉体层横向延伸，则集电体也一起延伸。但是，由于粉体层部分最厚，所以由加压产生的应力集中于粉体层，在配置于粉体层周围的绝缘构件上几乎未产生应力，因此绝缘构件不变形。并且，由于集电体粘接于该绝缘构件，所以在该集电体中的粉体层的周向边缘部与绝缘构件的粘接部之间产生较大的皱褶。该皱褶破坏粉体层周向边缘部的层结构，成为内部短路的原因。
技术实现思路
因此，鉴于上述的内部短路的机理，本专利技术的目的在于提供一种抑制加压成形后产生的内部短路而性能良好的全固态二次电池。本专利技术的全固态二次电池包括：正极或负极的第一电极体，具有第一复合集电构件和第一电极层；以及负极或正极的第二电极体，具有第二复合集电构件和第二电极层，所述第一复合集电构件具有板状的第一集电体和在所述第一集电体的表面的周边部借助第一粘接层粘接的板状的第一绝缘构件，所述第一电极层层叠在所述第一集电体的表面且比所述第一绝缘构件更靠内侧，所述第二复合集电构件具有板状的第二集电体和在所述第二集电体的表面的周边部借助第二粘接层粘接的板状的第二绝缘构件，所述第二电极层层叠在所述第二集电体的表面且比所述第二绝缘构件更靠内侧，所述全固态二次电池包括配置在所述第一电极层与所述第二电极层之间的固体电解质层，所述固体电解质层的侧端面与所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一方的侧端面相比更位于外侧，通过将各粘接层配置成分别离开各绝缘构件的内侧端部，从而两个集电体分别具有变形自如的畸变吸收区域。此外，优选的是，第一绝缘构件和第二绝缘构件中的至少一方的内侧端部配置成与固体电解质层的侧端面接触。此外，优选的是，从固体电解质层的侧端面到第一电极层或第二电极层的侧端面的距离在6mm以下。此外，优选的是，各复合集电构件的粘接层与绝缘构件的内侧端部之间的离开距离为1～15mm。此外，优选的是，第一集电体和第二集电体的表面实施了粗糙化处理。此外，在本专利技术中还包含一种层叠型全固态二次电池，其层叠有多个上述的全固态二次电池。按照本专利技术的全固态二次电池，因向全固态二次电池施加按压力所产生的粉体层周向边缘部的集电体的皱褶利用畸变吸收区域而扩散，所以能够抑制在粉体层部分产生皱褶等变形，因此，能够防止发生粉体层周向边缘部处的层结构破坏所引起的内部短路。附图说明图1是本专利技术实施方式的全固态二次电池的断面图。图2是从第一电极侧观察同一全固态二次电池的俯视图。图3是从第二电极侧观察同一全固态二次电池的俯视图。图4是多个同一全固态二次电池层叠而成的层叠型全固态二次电池的断面图。图5是本专利技术实施方式的全固态二次电池的制造方法中的即将按压之前的状态的局部断面图。图6是表示实施例2的层叠型全固态二次电池的充放电曲线的坐标图。具体实施方式[实施方式]利用图1～图4对本专利技术的全固态二次电池的实施方式进行详细说明。本实施方式的全固态二次电池大体包括：正极或负极的第一电极体，具有第一复合集电构件和第一电极层，所述第一复合集电构件具有板状的第一集电体和借助第一粘接层粘接在第一集电体的表面的周边部的板状的第一绝缘构件，所述第一电极层层叠在第一复合集电构件和第一集电体的表面且比第一绝缘构件更靠内侧；负极或正极的第二电极体，具有第二复合集电构件和第二电极层，所述第二复合集电构件具有板状的第二集电体和借助第二粘接层粘接在第二集电体的表面的周边部的板状的第二绝缘构件，所述第二电极层层叠在第二复合集电构件和第二集电体的表面且比第二绝缘构件更靠内侧；以及固体电解质层，配置在第一电极层与第二电极层之间，固体电解质层的侧端面与第一电极层和第二电极层中的至少一方的侧端面相比更位于外侧，通过将各粘接层配置成分别离开各绝缘构件的内侧端部，从而在粘接层与绝缘构件之间，各集电体未固定于各绝缘构件，由此分别具有变形自如的畸变吸收区域。以下，对更具体化的全固态二次电池的结构进行说明。在本实施方式中，全固态二次电池1是俯视呈圆形的锂离子二次电池。附图表示了使第一电极体10位于下侧并放置于水平面的情况。以第一电极体10为正极、第二电极体30为负极来进行说明。如图1所示，本实施方式的全固态二次电池1由作为正极发挥功能的第一电极体10、层叠于第一电极体10的固体电解质层20、以及层叠于固体电解质层20并作为负极发挥功能的第二电极体30构成。第一电极体10由第一复合集电构件13和第一电极层14构成，该第一复合集电构件13由薄板状的第一集电体11和粘接在第一集电体11的表面的周边部的薄板状的第一绝缘构件12构成，该第一电极层14层叠在第一复合集电构件13和第一集电体11的表面且比第一绝缘构件12更靠内侧。即，在第一复合集电构件13的中央部分别形成有供第一集电体11露出的第一开口部15。另外，第二电极体30与第一电极体10结构相同，由第二复合集电构件33和第二电极层34构成，该第二复合集电构件33通过在第二集电体31的表面的周边部粘接第二绝缘构件32而形成，该第二电极层34层叠在第二复合集电构件33的表面且比第二集电体31更靠内侧。在第一集电体(也称为正极集电体)11的表面的周边部，以预定宽度借助第一粘接层2配置有第一绝缘构件12，从而构成第一复合集电构件(也称为正极复合集电构件)13。此外，在形成于第一复合集电构件13的中央部的第一开口部15配置有第一电极层(也称为正极层)14，从而构成第一电极体10。此外，在第一电极体10上配置有固体电解质层20。在第一电极体10的第一电极层14的上表面，以接触的方式涂布(配置)固体电解质的粉体而形成固体电解质层20。并且，在固体电解质层20上以接触的方式配置有第二电极体30。即，在固体电解质层20的上表面，以接触的方式配置有构成第二电极体30的第二电极层(也称为负极层)34。并且，在第二电极层34的上表面，以接触的方式配置有从形成在第二绝缘构件32的中央部的第二开口部35露出的第二集电体(也称为负极集电体)31。以下，有时根据需要将第一电极层14、固体电解质层20和第二电极层34统称为粉体层P。在俯视观察粉体层P时，固体电解质层20的外径最大，第一电极层14的外径最小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固态二次电池，其特征在于，包括：正极或负极的第一电极体，具有第一复合集电构件和第一电极层；以及负极或正极的第二电极体，具有第二复合集电构件和第二电极层，所述第一复合集电构件具有板状的第一集电体和在所述第一集电体的表面的周边部借助第一粘接层粘接的板状的第一绝缘构件，所述第一电极层层叠在所述第一集电体的表面且比所述第一绝缘构件更靠内侧，所述第二复合集电构件具有板状的第二集电体和在所述第二集电体的表面的周边部借助第二粘接层粘接的板状的第二绝缘构件，所述第二电极层层叠在所述第二集电体的表面且比所述第二绝缘构件更靠内侧，所述全固态二次电池包括配置在所述第一电极层与所述第二电极层之间的固体电解质层，所述固体电解质层的侧端面与所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一方的侧端面相比更位于外侧，通过将各粘接层配置成分别离开各绝缘构件的内侧端部，从而两个集电体分别具有变形自如的畸变吸收区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种全固态二次电池，其特征在于，包括：正极或负极的第一电极体，具有第一复合集电构件和第一电极层；以及负极或正极的第二电极体，具有第二复合集电构件和第二电极层，所述第一复合集电构件具有板状的第一集电体和在所述第一集电体的表面的周边部借助第一粘接层粘接的板状的第一绝缘构件，所述第一电极层层叠在所述第一集电体的表面且比所述第一绝缘构件更靠内侧，所述第二复合集电构件具有板状的第二集电体和在所述第二集电体的表面的周边部借助第二粘接层粘接的板状的第二绝缘构件，所述第二电极层层叠在所述第二集电体的表面且比所述第二绝缘构件更靠内侧，所述全固态二次电池包括配置在所述第一电极层与所述第二电极层之间的固体电解质层，所述固体电解质层的侧端面与所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一方的侧端面相比更位于外侧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：福井英之，梁士轩，高野靖，冈本健儿，
申请(专利权)人：日立造船株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP