全固体蓄电元件层叠体及电池制造技术

技术编号:22334516 阅读:38 留言:0更新日期:2019-10-19 13:07
一种全固体蓄电元件层叠体及电池,其目的在于提高使用全固体电池(全固体蓄电元件)的电池的可靠性。全固体蓄电元件层叠体(1)具备在厚度方向上层叠的多个元件层(5),元件层(5)具有配置为矩阵状的多个全固体蓄电元件(10)。构成在厚度方向上相邻的元件层(5a、5b)的一个元件层(5a)的全固体蓄电元件(10)与构成另一个元件层(5b)的多个全固体蓄电元件(10)电连接。

Stack and battery of all solid-state storage elements

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全固体蓄电元件层叠体及电池
本专利技术涉及全固体蓄电元件层叠体及具备该全固体蓄电元件层叠体的电池。
技术介绍
此前,作为蓄电设备多使用二次电池等电池。作为电池,周知有例如锂离子二次电池等使用电解液的电池和使用固体电解质的全固体电池(例如,参照专利文献1)。专利文献1:国际专利公开第2012-020699号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题全固体电池例如在施加有冲击或振动时,可能会产生裂纹或破损。因此要求提高全固体电池的可靠性。本专利技术的主要目的在于提高使用全固体电池(全固体蓄电元件)的电池的可靠性。用于解决技术问题的方式本专利技术的全固体蓄电元件层叠体具备有多个元件层。元件层具有配置为矩阵状的多个全固体蓄电元件。多个元件层在厚度方向上层叠。构成在厚度方向上相邻的元件层的一个元件层的全固体蓄电元件与构成另一个元件层的多个全固体蓄电元件电连接。由此,在层叠方向上相邻的全固体蓄电元件经由多个导电路径电连接。因此,例如即使在由于对全固体蓄电元件层叠体施加有冲击或振动而全固体蓄电元件产生裂纹等从而在层叠方向上相邻的全固体蓄电元件间的导电路径中的一个被切断时,只要层叠方向上相邻的全固体蓄电元件间的其他导电路径为连接状态,则全固体蓄电元件间不会完全绝缘。因此,本专利技术的全固体蓄电元件层叠体具有优秀的可靠性。在本专利技术的全固体蓄电元件层叠体中,优选全固体蓄电元件的棱线部和角部中的至少一者为具有倒角状或者圆角的形状的长方体状。在本专利技术的全固体蓄电元件层叠体中,优选为全固体蓄电元件为最长边的长度为1mm以下的长方体状。在本专利技术的全固体蓄电元件层叠体中,全固体蓄电元件可为长方体状。此时,构成在厚度方向上相邻的元件层的一个元件层的全固体蓄电元件的长边方向配置为朝向一方向,另一方面,构成另一个元件层的全固体蓄电元件的长边方向可配置为朝向与该一方向不同的另一方向。此外,可以以如下方式配置多个全固体蓄电元件:在俯视时,构成在厚度方向上相邻的元件层的一个元件层的全固体蓄电元件与构成另一个元件层且角部相邻的四个全固体蓄电元件分别重叠。在本专利技术的全固体蓄电元件层叠体中,全固体蓄电元件的俯视形状可以为多边形形状。本专利技术的电池具备本专利技术的全固体蓄电元件层叠体和外装体。全固体蓄电元件层叠体收纳于外装体内。如上所述,本专利技术的全固体蓄电元件层叠体具有优异的可靠性。因此,本专利技术的电池也具有优异的可靠性。在本专利技术的电池中,优选外装体内填充有树脂。专利技术效果根据本专利技术,能够提高使用全固体电池(全固体蓄电元件)的电池的可靠性。附图说明图1为第一实施方式的全固体蓄电元件层叠体的示意性立体图。图2为从图1的箭头II方向观察时的全固体蓄电元件层叠体的示意性俯视图。图3为第一实施方式中的全固体蓄电元件的示意性立体图。图4为沿图3的IV-IV线的示意性剖视图。图5为第一实施方式中的电池的示意性立体图。图6为第一实施方式中的电池的示意性分解立体图。图7为第二实施方式的全固体蓄电元件层叠体的主要部分的示意性分解立体图。图8为第二实施方式的全固体蓄电元件层叠体的示意性俯视图。图9为用于说明第三实施方式中的全固体蓄电元件层叠体的第一元件层和第二元件层的示意性俯视图。图10为用于说明第四实施方式中的全固体蓄电元件层叠体的第一元件层和第二元件层的示意性俯视图。图11为用于说明第五实施方式中的全固体蓄电元件层叠体的第一元件层和第二元件层的示意性俯视图。图12为用于说明第六实施方式中的全固体蓄电元件层叠体的第一元件层和第二元件层的示意性俯视图。具体实施方式以下对用于实施本专利技术的优选方式的一例进行说明。但下述实施方式仅为示例。本专利技术并不限于下述实施方式。此外,在实施方式等中所参照的各附图中,具有实质上相同功能的部件用相同的符号来参照。此外,在实施方式等中所参照的附图仅为示意性的记载。附图中所绘制的物体的尺寸的比例等有时会与实际的物体的尺寸的比例等不同。附图彼此之间有时物体的尺寸比例等也会不同。物体的具体的尺寸比例等应参考以下说明来判断。(第一实施方式)图1为第一实施方式的全固体蓄电元件层叠体的示意性立体图。图2为从图1的箭头II方向观察时的全固体蓄电元件层叠体的示意性俯视图。需要说明的是,在图2中省略了负极3的绘制。如图1所示,全固体蓄电元件层叠体1具有长方体状的元件层层叠体2、设于位于元件层层叠体2的z轴方向上的一侧的一个端面上的负极3、设于位于z轴方向上的另一侧的另一端面上的正极4。负极3和正极4分别例如可由金属等构成。而在本专利技术中,并非必须设置负极3和正极4。元件层层叠体2具备有多个元件层5。多个元件层5在z轴方向(层叠方向)上层叠。多个元件层5分别具备有多个全固体蓄电元件10。如图1和图2所示,在各元件层5中多个全固体蓄电元件10配置为矩阵状。具体而言,在各元件层5中,多个全固体蓄电元件10沿x轴方向和相对于x轴方向垂直的y轴方向配置为矩阵状。不过,在各元件层5中多个全固体蓄电元件10并非必须沿x轴方向和y轴方向配置为矩阵状。在各元件层中多个全固体蓄电元件也可例如沿一方向和相对于该一方向倾斜的另一方向配置为矩阵状。需要说明的是,在本实施方式中,对构成全固体蓄电元件层叠体1的多个全固体蓄电元件10为全部具有相同的形状的例子进行说明。但在本专利技术中,全固体蓄电元件层叠体也可包含有多种全固体蓄电元件。此外,后文所述第一和第二元件层中的至少一者也可包含有多种全固体蓄电元件。图3为第一实施方式中的全固体蓄电元件的示意性立体图。图4为沿图3的IV-IV线的示意性剖视图。如图3和图4所示,全固体蓄电元件10为长方体状。具体而言,在本实施方式中,全固体蓄电元件10为长度方向L上的尺寸大于宽度方向W上的尺寸的长方体状。全固体蓄电元件10在长度方向L上的尺寸优选为宽度方向W上的尺寸的1.1倍以上且5倍以下,更优选为1.5倍以上且3倍以下。具体而言,在本实施方式中,全固体蓄电元件10在长度方向L上的尺寸为宽度方向W上的尺寸的2倍。需要说明的是,在本专利技术中,“长方体状”包含棱线部和角部中的至少一者为倒角状或者圆角的形状的长方体状、棱线部和角部的中至少一者为倒角状或者圆角的形状的长方体状。在本实施方式中,具体而言,全固体蓄电元件10的棱线部和角部具有圆角的形状。像这样,在全固体蓄电元件10的棱线部和角部中的至少一者具有倒角状或者圆角的形状的情况下,在对全固体蓄电元件10施加有冲击或振动而相邻的全固体蓄电元件10彼此碰撞时,全固体蓄电元件10也不易破损。因此,通过使用棱线部和角部中的至少一者为具有倒角状或者圆角的形状的全固体蓄电元件10,能够提高全固体蓄电元件层叠体1的可靠性。全固体蓄电元件10的尺寸并无特别限定,优选最长边的长度在30mm以下,更优选为3.2mm以下,进一步优选为1mm以下。此时,能够抑制全固体蓄电元件10的破损。全固体蓄电元件只要是所有构成要素为固体的蓄电元件即可,并无特别限定。如图4所示,在本实施方式中,全固体蓄电元件10具有固体电解质层11、第一电极12、以及第二电极13。第一电极12配置于固体电解质层11的一个主平面上,而第二电极13配置于固体电解质层11的另一个主平面上。换言之,固体电解质层11被彼此相对的第一电极12和第二电极13夹持。需要说明的是,第一电极12和第二电极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全固体蓄电元件层叠体,具备在厚度方向上层叠的多个元件层,所述元件层具有配置为矩阵状的多个全固体蓄电元件,构成在厚度方向上相邻的所述元件层的一个元件层的全固体蓄电元件与构成另一个元件层的多个全固体蓄电元件电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.23 JP 2017-0318491.一种全固体蓄电元件层叠体,具备在厚度方向上层叠的多个元件层,所述元件层具有配置为矩阵状的多个全固体蓄电元件,构成在厚度方向上相邻的所述元件层的一个元件层的全固体蓄电元件与构成另一个元件层的多个全固体蓄电元件电连接。2.根据权利要求1所述的全固体蓄电元件层叠体,其中,所述全固体蓄电元件的棱线部和角部中的至少一者为具有倒角状或者圆角形状的长方体状。3.根据权利要求1或2所述的全固体蓄电元件层叠体,其中,所述全固体蓄电元件为最长边的长度为1mm以下的长方体状。4.根据权利要求1至3中任一项所述的全固体蓄电元件层叠体,其中,所述全固体蓄电元件为长方体状,构成在厚度方向上相...

【专利技术属性】
技术研发人员:近藤雅彦吉冈充
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:日本,JP

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