双极固体电池的集电板配置结构制造技术

本发明专利技术提供一种可抑制占有面积变大而将用以掌握各电池单元的电压的多个集电板配置在双极固体电池的外部的双极固体电池的集电板配置结构。本发明专利技术的双极固体电池(1)的集电板配置结构具有多个固体电池单元层叠而构成的电池单元层叠体，所述多个固体电池单元分别具备正极活性物质层、负极活性物质层、及配置在正极活性物质层与负极活性物质层之间并与正极活性物质层及负极活性物质层分别接触的固体电解质层，在相对于层叠的方向的侧面(101)上具备正极集电体(11)与负极集电体(12)，且在作为层叠的方向上的一端面的表面(102)与作为层叠的方向上的另一端面的背面的至少一面上，配置有固体电池单元(20)的集电板(31)、集电板(32)。

Collector Configuration Structure of Bipolar Solid Battery

The invention provides a collector configuration structure of a bipolar solid battery which can restrain the increase of occupied area and dispose a plurality of collector plates for grasping the voltage of each battery unit outside the bipolar solid battery. The collector configuration of the bipolar solid battery (1) of the present invention has a battery cell stack consisting of a plurality of solid cell units, each of which has a positive active substance layer, a negative active substance layer, and a positive active substance layer disposed between the positive active substance layer and the negative active substance layer, and contacts with the positive active substance layer and the negative active substance layer respectively. The solid electrolyte layer has a positive collector (11) and a negative collector (12) on the side (101) of the relative stacking direction, and at least a collector (31) and a collector (32) on the surface (102) of one end face in the direction of the stacking and on the back side of the other end face in the direction of the stacking.

【技术实现步骤摘要】
双极固体电池的集电板配置结构
本专利技术涉及一种谋求固体电池单元的能量密度的提升的双极固体电池的集电板配置结构。
技术介绍
从以往以来，锂电池作为具有高电压及高能量密度的电池已实用化。由于锂电池的用途扩大至广泛的领域、且要求高性能的锂电池，因此为了锂电池的进一步的性能提升而正进行各种研究。为了提升锂电池的能量密度，最有效的是减少电极的厚度，已提出有一种将多个构成依次层叠有正极层、电解质层及负极层的单电池的电池单元(例如，参照专利文献1)层叠而成的双极电池(例如，参照专利文献2)。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2017-045594号公报[专利文献2]日本专利特开2015-216077号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]但是，在以往的双极电池中，用以监测并掌握各电池单元的电压的作为正极及负极的集电板在电池单元的侧面上延长，但电池单元的侧面的面积有限制。当使更多的集电板不仅在电池单元的一侧面上延长，而且也在其他侧面上延长时，单元的侧面上的集电板的占有面积变大。本专利技术是鉴于所述课题而成者，其目的在于提供一种可抑制占有面积变大而将用以掌握各电池单元的电压的多个集电板配置在双极固体电池的外部的双极固体电池的集电板配置结构。[解决问题的技术手段]为了达成所述目的，本专利技术是具有将多个固体电池单元(例如，后述的全固体电池单元20)层叠而构成的电池单元层叠体(例如，后述的电池单元层叠体10)的双极固体电池(例如，后述的双极全固体电池1)的集电板配置结构，所述多个固体电池单元分别具备正极活性物质层(例如，后述的正极混合材料21)、负极活性物质层(例如，后述的负极混合材料22)、及配置在所述正极活性物质层与所述负极活性物质层之间并与所述正极活性物质层及所述负极活性物质层分别接触的固体电解质层(例如，后述的固体电解质层23)，所述双极固体电池的集电板配置结构：在相对于所述层叠的方向的一侧面(例如，后述的侧面101)上具备正极集电体(例如，后述的正极集电体11)与负极集电体(例如，后述的负极集电体12)，且在作为所述层叠的方向上的一端面的表面(例如，后述的上表面102)与作为所述层叠的方向上的另一端面的背面(例如，后述的下表面103)的至少一面上，配置有所述固体电池单元的集电板。在本专利技术中，在作为层叠的方向上的一端面的表面与作为层叠的方向上的另一端面的背面的至少一面上，配置有固体电池单元的集电板。由此，与将集电板配置在双极固体电池的侧面上的情况相比，可减少此侧面上的集电板的占有面积，而可减少整个双极固体电池中的集电板的占有体积。其结果，可提升能量密度。另外，通过此种配置，在结构上，集电板通过双极固体电池的表面来增强。因此，可不增加集电板的尺寸而减小集电板，从而可提升能量密度。优选所述集电板在所述电池单元层叠体与构成所述双极固体电池的侧面的侧壁(例如，后述的侧壁密封材料17)之间，在所述固体电池单元的层叠方向上延长，且配置在所述表面与所述背面的至少一面上。在本专利技术中，集电板在电池单元层叠体与构成双极固体电池的侧面的侧壁之间，在固体电池单元的层叠方向上延长。由此，集电板不从双极固体电池的侧面朝双极固体电池的外部突出，而配置在双极固体电池的上表面上。因此，可减少整个双极固体电池中的集电板的占有体积。优选所有所述固体电池单元的所述集电板配置在所述表面或所述背面的任一面上。在本专利技术中，所有固体电池单元的集电板配置在表面或背面的任一面上。由此，在双极固体电池的表面上，可容易地将电压测定机器与用以掌握各固体电池单元的电压的正极及负极的集电板电连接。[专利技术的效果]根据本专利技术，可提供一种可抑制占有面积变大而将用以掌握各电池单元的电压的多个集电板配置在双极固体电池的外部的双极固体电池的集电板配置结构。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的双极固体电池的集电板配置结构的平面图。图2是表示所述实施方式的双极固体电池的集电板配置结构的侧方剖面图。[符号的说明]1：双极全固体电池(双极固体电池)10：电池单元层叠体(电池单元层叠体)11：正极集电体12：负极集电体17：侧壁密封材料(侧壁)20：全固体电池单元(固体电池单元)21：正极混合材料(正极活性物质层)22：负极混合材料(负极活性物质层)23：固体电解质层(固体电解质层)101：侧面(一侧面、侧面)102：上表面(表面)103：下表面(背面)具体实施方式以下，一面参照附图一面对本专利技术的一实施方式进行详细说明。图1是表示本专利技术的一实施方式的双极固体电池的集电板配置结构的平面图。图2是表示双极固体电池的集电板配置结构的侧方剖面图。再者，在图2中，为便于说明，对于图1中由符号“31”、符号“32”所表示的电压监视用端子31、电压监视用端子32以外的电压监视用端子，省略图示。双极固体电池包含具有将多个全固体电池单元20层叠而构成的电池单元层叠体10的作为双极结构的双极全固体电池1，本实施方式中的双极固体电池的集电板配置结构是与双极全固体电池1中的作为用以监测并掌握各全固体电池单元20的电压的集电板的电压监视用端子31、电压监视用端子32的配置相关者。更具体而言，构成双极全固体电池1的全固体电池单元20具有：作为包含固体的正极活性物质且作为正极发挥功能的正极层的正极混合材料21、作为包含固体的负极活性物质且作为负极发挥功能的负极层的负极混合材料22、及配置在正极混合材料21与负极混合材料22之间的固体电解质层23。正极混合材料21、固体电解质层23、及负极混合材料22经层叠，正极混合材料21与固体电解质层23接触，负极混合材料22与固体电解质层23接触。多个全固体电池单元20经由作为集电板的板状的电压监视用端子31、电压监视用端子32而层叠。具体而言，如图2所示，最下层的全固体电池单元20的负极混合材料22设置在作为双极全固体电池1的负极的负极集电体12上而与负极集电体12接触。而且，在最下层的全固体电池单元20中，以负极混合材料22、固体电解质层23、正极混合材料21的顺序层叠，电压监视用端子31的一端部311设置在正极混合材料21上而与正极混合材料21接触。从下方起第2个全固体电池单元20的负极混合材料22设置在电压监视用端子31的一端部311上而与电压监视用端子31的一端部311接触。而且，在从下方起第2个全固体电池单元20中，与最下层的全固体电池单元20同样地，以负极混合材料22、固体电解质层23、正极混合材料21的顺序层叠，电压监视用端子32的一端部321设置在正极混合材料21上而与正极混合材料21接触。最上层的全固体电池单元20的负极混合材料22设置在电压监视用端子32的一端部321上而与电压监视用端子32的一端部321接触。而且，在最上层的全固体电池单元20中，与最下层的全固体电池单元20同样地，以负极混合材料22、固体电解质层23、正极混合材料21的顺序层叠，正极集电体11的一端部111设置在正极混合材料21上而与正极混合材料21接触。如此层叠的多个全固体电池单元20被收容在外廓部100的内部，所述外廓部100包含具有作为全固体电池单元20的层叠方向上的一端面的上表面102的上壁包装材料15、具有作为同一方向上的另一端面的下表面103的下壁包装材料16、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极固体电池的集电板配置结构，具有多个固体电池单元层叠而构成的电池单元层叠体，所述多个固体电池单元分别具备正极活性物质层、负极活性物质层、及配置在所述正极活性物质层与所述负极活性物质层之间并与所述正极活性物质层及所述负极活性物质层分别接触的固体电解质层，其中：在相对于所述层叠的方向的侧面上具备正极集电体与负极集电体，且在作为所述层叠的方向上的一端面的表面与作为所述层叠的方向上的另一端面的背面的至少一面上，配置有所述固体电池单元的集电板。

【技术特征摘要】
2017.09.13 JP 2017-1756411.一种双极固体电池的集电板配置结构，具有多个固体电池单元层叠而构成的电池单元层叠体，所述多个固体电池单元分别具备正极活性物质层、负极活性物质层、及配置在所述正极活性物质层与所述负极活性物质层之间并与所述正极活性物质层及所述负极活性物质层分别接触的固体电解质层，其中：在相对于所述层叠的方向的侧面上具备正极集电体与负极集电体，且在作为所述层...

【专利技术属性】
技术研发人员：大久保壮吉，前山裕登，釜谷则昭，原田潮，锄柄宜，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP