电池制造技术

电池(50)具备电极层(10)、与所述电极层相对配置的对电极层(20)、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层(30)，所述电极层具有集电体(11)、位于所述集电体与所述固体电解质层之间的电极活性物质层(12)、以及在所述电极层的端部位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述集电体接合的绝缘层(13)，所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域(12a)，所述电池具有位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述绝缘层相接的空隙(14)。绝缘层相接的空隙(14)。绝缘层相接的空隙(14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池


[0001]本公开涉及电池。

技术介绍

[0002]专利文献1和专利文献2公开了具备绝缘构件的电池。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献1：国际公开第2012/164642号
[0005]专利文献2：日本特开2016
‑
207286号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]现有技术中，追求电池的可靠性的提高。因此，本公开的目的是提供一种可靠性高的电池。
[0008]用于解决课题的手段
[0009]本公开的一个技术方案涉及的电池，具备电极层、与所述电极层相对配置的对电极层、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层，所述电极层具有集电体、电极活性物质层和绝缘层，所述电极活性物质层位于所述集电体与所述固体电解质层之间，所述绝缘层在所述电极层的端部位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述集电体接合，所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域，所述电池具有位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述绝缘层相接的空隙。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本公开，能够提供可靠性高的电池。
附图说明
[0012]图1是表示实施方式1涉及的电池的例子的概略俯视图。
[0013]图2是表示图1的II
‑
II线所示位置的截面的图。
[0014]图3是表示比较例涉及的电池的例子的概略剖视图。
[0015]图4是表示比较例涉及的电池的另一个例子的概略剖视图。
[0016]图5是表示实施方式1的变形例1涉及的电池的例子的概略剖视图。
[0017]图6是表示实施方式1的变形例2涉及的电池的例子的概略剖视图。
[0018]图7是表示实施方式1的变形例3涉及的电池的例子的概略剖视图。
[0019]图8是表示实施方式1的变形例4涉及的电池的例子的概略剖视图。
[0020]图9是用于说明实施方式1涉及的电池的制造方法的流程图。
[0021]图10A是表示实施方式1涉及的层叠有绝缘层的集电体的例子的概略俯视图和概略剖视图。
[0022]图10B是表示实施方式1涉及的层叠有绝缘层的集电体的另一个例子的概略俯视
图。
[0023]图10C是表示实施方式1涉及的层叠有绝缘层的集电体的另一个例子的概略俯视图和概略剖视图。
[0024]图11A是用于说明实施方式1涉及的形成空隙的方法的例子的图。
[0025]图11B是用于说明实施方式1涉及的形成空隙的方法的另一个例子的图。
[0026]图12A是表示实施方式1涉及的层叠极板的例子的概略剖视图。
[0027]图12B是表示实施方式1涉及的层叠极板的另一个例子的概略剖视图。
[0028]图12C是表示实施方式1涉及的层叠极板的另一个例子的概略剖视图。
[0029]图13是用于说明实施方式1涉及的电池的制造方法中的切断工序的图。
[0030]图14是表示实施方式2涉及的电池的例子的概略剖视图。
具体实施方式
[0031](成为本公开的基础的见解)
[0032]在制造具备包含固体电解质的固体电解质层的全固体电池等电池的情况下，通常使负极活性物质层的面积大于正极活性物质层的面积。其目的在于，通过使负极活性物质层的容量大于正极活性物质层的容量，抑制来自于未进入负极活性物质层中的金属离子的金属的析出等，从而使电池的性能稳定化，提高电池的可靠性。另外，其目的还在于通过抑制电场向负极活性物质层的端部集中，抑制端部的枝晶生长(金属的析出)，从而提高电池的可靠性。另外，在增大负极活性物质层的面积的情况下，在相对配置的正极活性物质层的周围，例如配置固体电解质层。由此，通过用固体电解质层将在充放电时产生膨胀收缩的正极活性物质层包围，能够抑制正极活性物质层与其他层的剥离，从而提高可靠性。
[0033]但是，这样精密地控制正极活性物质层的面积和负极活性物质层的面积来制造电池是困难的。另外，为了确保可靠性，需要考虑到正极活性物质层形成时的尺寸精度来形成正极活性物质层。因此，存在正极活性物质层变小，电池的体积能量密度降低的问题。另外，担心为了提高正极活性物质层的尺寸精度，导致检查等工序数的增加以及设备费用的增加。
[0034]因此，在本公开中，提供一种可靠性高的电池。特别地，本公开提供一种能量密度提高了并且可靠性高的电池。
[0035]本公开的一个技术方案的概要如下所述。
[0036]本公开的一个技术方案涉及的电池，具备电极层、与所述电极层相对配置的对电极层、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层，所述电极层具有集电体、电极活性物质层和绝缘层，所述电极活性物质层位于所述集电体与所述固体电解质层之间，所述绝缘层在所述电极层的端部位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述集电体接合，所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域，所述电池具有位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述绝缘层相接的空隙。
[0037]由此，虽然电池的电极活性物质层会在充放电时膨胀收缩，但通过正极活性物质层和空隙位于集电体与固体电解质层之间，能够利用空隙来缓和由电极活性物质层在充放电时的膨胀收缩引起的应力。因此，不易发生电极活性物质层与其他构成要素的层间剥离。从而能够提高电池的可靠性。
[0038]另外，通过存在与集电体接合的绝缘层，在集电体上形成性质不同的区域。因此，能够利用性质的不同，容易地制造形成有与绝缘层相接的空隙的电池。
[0039]另外，例如可以设为：所述绝缘层的侧面和所述集电体的侧面为同一面。
[0040]由此，绝缘层的侧面与集电体的侧面为同一面，因此通过将层叠有绝缘层的集电体一并切断等，能够容易地调整绝缘层的面积来制造电池。所以，通过存在绝缘层以及与绝缘层相接的空隙，虽然会形成电极活性物质层难以作为电极发挥作用的区域，但是通过调整绝缘层的面积，能够将该区域抑制为最小限度。从而能够提高电池的体积能量密度。
[0041]另外，例如可以设为：所述电极层是正极层，所述对电极层是负极层。
[0042]由此，通过绝缘层以及与绝缘层相接的空隙，来自集电体的电子容易到达的正极层的电极活性物质层、即正极活性物质层的面积被削减。其结果，与负极层的对电极活性物质层、即负极活性物质层的面积相比，正极活性物质层的实质面积变小。因此，由于负极活性物质层的容量比正极活性物质层的容量大，所以能够抑制来自于未进入负极活性物质层中的金属离子的金属的析出，进一步提高电池的可靠性。
[0043]另外，即使在不具有空隙的情况下，电子也不会从集电体直接到达俯视时与绝缘层重叠的区域的电极活性物质层、即正极活性物质层，因此该区域的正极活性物质层难以作为电极发挥作用。所以，可得到实质上削减了正极活性物质层的面积的效果，但通过具有与绝缘层相接的空隙，能够进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池，具备电极层、与所述电极层相对配置的对电极层、以及位于所述电极层与所述对电极层之间的固体电解质层，所述电极层具有集电体、电极活性物质层和绝缘层，所述电极活性物质层位于所述集电体与所述固体电解质层之间，所述绝缘层在所述电极层的端部位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述集电体接合，所述电极活性物质层具有在俯视时不与所述绝缘层重叠的区域，所述电池具有位于所述集电体与所述固体电解质层之间并与所述绝缘层相接的空隙。2.根据权利要求1所述的电池，所述绝缘层的侧面和所述集电体的侧面为同一面。3.根据权利要求2所述的电池，所述电极层是正极层，所述对电极层是负极层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池，所述空隙还与所述固体电解质层相接。5.根据权利要求4所述的电池，所述空隙在俯视时与所述绝缘层和所述集电体的接合面的内侧的端部重叠。6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池，所述空隙位于所述绝缘层与所述固体电解质层之间以及所述绝缘层与所述电极活性物质层之间，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村隆明，森冈一裕，河濑觉，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：