全固体电池以及全固体电池的制造方法技术

本发明专利技术涉及全固体电池以及全固体电池的制造方法。提供能够对电极体的位移进行吸收的全固体电池。全固体电池具备：由正极层、固体电解质层以及负极层层叠而成的电极体；以及收容电极体的外装构件。外装构件具有：第一区域，其与电极体的最外层的层叠面相向；以及第二区域，其在电极体的层叠方向中形成于第一区域与所述电极体的中央部之间，在第二区域设置有能够对电极体的位移进行吸收的位移吸收部。够对电极体的位移进行吸收的位移吸收部。够对电极体的位移进行吸收的位移吸收部。

【技术实现步骤摘要】
全固体电池以及全固体电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及全固体电池以及全固体电池的制造方法。

技术介绍

[0002]基于气候相关灾害的观点，为了削减CO2，对电动汽车的关注升高，作为车载用途也正在研究二次电池的使用。与现有的二次锂电池相比较，固体电解质配置于正极与负极之间而成的全固体电池的安全性高，可使用的温度范围广，充电时间短，因此备受关注。
[0003]作为对因全固体电池的充放电而可能产生的膨胀收缩的对策，专利文献1公开了如下技术：在根据所施加的电压而膨胀收缩时，在相对于电极层等的层叠方向交叉的面方向对全固体电池进行拘束。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2019
‑
140022号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]以与满充电时的膨胀厚度相配合的方式，决定全固体电池的外装构件在层叠方向的厚度(深拉部的厚度)，以防止在被封入内部的电极元件的电极体发生体积膨胀时因外装构件的熔接部分的应力而导致发生龟裂等。
[0009]在使用体积膨胀大的材料(例如，Si、Li金属等)的情况下，可能会发生如下情况：根据在全固体电池作成时、密封后的满放电时、满充电时的外装构件的表面性状的变化，会对全固体电池作用各种应力，因各种应力的作用而影响全固体电池的性能。
[0010]本专利技术是鉴于上述的问题作出的，目的在于提供能够对电极体的位移进行吸收的全固体电池。
>[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术的一方面涉及的全固体电池具备：电极体，其是由正极层、固体电解质层以及负极层层叠而成的；以及外装构件，其收容所述电极体，在所述全固体电池中，所述外装构件具有：
[0013]第一区域，其与所述电极体的最外层的层叠面相向；以及第二区域，其在所述电极体的层叠方向中形成于所述第一区域与所述电极体的中央部之间，在所述第二区域设置有能够对所述电极体的位移进行吸收的位移吸收部。
[0014]本专利技术的其它方面涉及的全固体电池的制造方法中，所述全固体电池具备：电极体，其是由正极层、固体电解质层以及负极层层叠而成的；以及
[0015]外装构件，其收容所述电极体，并且具有：第一区域，其与所述电极体的最外层的层叠面相向；以及第二区域，其在所述电极体的层叠方向中形成于所述第一区域与所述电极体的中央部之间，在所述第二区域设置有能够对所述电极体的位移进行吸收的位移吸收
部，在所述全固体电池的制造方法中，
[0016]对所述外装构件的原材料进行多次挤压，由此在所述位移吸收部形成多个台阶。
[0017]专利技术的效果
[0018]根据本专利技术，能够提供可对电极体的位移进行吸收的全固体电池。
附图说明
[0019]图1的(A)是本专利技术的实施方式涉及的全固体电池的俯视图，图1的(B)是图1的(A)的A
‑
A线剖视图。
[0020]图2是说明实施方式涉及的全固体电池的制造方法的流程的概要的图。
[0021]图3是示意性地示出外装构件的形成工序中的处理的图。
[0022]图4是说明在外装构件的形成工序中使用的治具的概略形状的图。
[0023]图5是将图1的(A)的B部放大的图。
[0024]图6是示出现有例与实施方式涉及的全固体电池的比较例的图。
[0025]附图标记说明
[0026]1：全固体电池；2：电极体；18：外装构件；182a～182d：台阶。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图，详细说明实施方式。另外，以下的实施方式并不用于限定权利要求书涉及的专利技术，另外，本专利技术并不需要实施方式中说明的全部特征的组合。也可以是实施方式中说明的多个特征中的两个以上的特征任意地组合。另外，对同一或同样的结构标注同一附图标记，省略重复的说明。
[0028]图1是示出本专利技术的实施方式涉及的全固体电池1的结构的图。图1的(A)示出实施方式涉及的全固体电池1的俯视图，图1的(B)示出图1的(A)的A
‑
A线剖面中的全固体电池1的剖视图。在图中的坐标系中X轴表示全固体电池1的长度方向(引线极耳的延伸方向)，Y轴表示全固体电池1的宽度方向(与引线极耳的延伸方向正交的正交方向)，Z轴表示全固体电池1的厚度方向(电极体2的层叠方向)。图1的(A)是在XY平面中观察全固体电池1时的图，图1的(B)是在XZ平面中观察全固体电池1时的图。
[0029]全固体电池1具有：电极体2(在本实施方式中也称为层叠体)，其是由正极层、固体电解质层以及负极层层叠而成的蓄电元件；外装构件18，其将所收容的电极体2的周围密封；引线极耳13、14；以及集电极耳15、16。
[0030]图1的(B)的电极体2的正极层和负极层具有两层的构造。正极层具有两层的正极层21、23，负极层具有两层的负极层22、24。在正极层21与负极层22之间设置有固体电解质层25。在正极层23与负极层24之间也同样设置有固体电解质层25。而且，正极层以及负极层可以是单层(一层)，也可以由多层构成。在设置多个正极层和负极层的情况下，如图1的(B)所示，在各正极层与负极层之间分别设置固体电解质层。在图1的(B)的例中，例示了正极层和负极层为两层的构造，但不限于该例，正极层和负极层也可以是三层以上。
[0031]正极层21、23分别具有正极活性物质层111和正极集电体112。正极集电体112在两个正极层21、23中是共同的。正极集电体112配置于电极体2的厚度方向(Z方向)的中央，在正极集电体112的上表面侧以及下表面侧层叠有正极层21的正极活性物质层111以及正极
层23的正极活性物质层111。
[0032]负极层22相对于正极层21而被配置(层叠)于电极体2的厚度方向(Z方向)的上表面侧，负极层24相对于正极层23而被配置(层叠)于电极体2的厚度方向(Z方向)的下表面侧。负极层22、24以夹着正极层21、23的方式层叠。负极层22、24分别具有负极活性物质层121和负极集电体122。两个负极集电体122分别层状地形成于电极体2的最外层。而且，正极层以及负极层的结构不限于图1的(B)所示的那样的层叠顺序，也可以是以两层的正极层夹着两层的负极层的方式层叠的结构。
[0033]作为构成正极活性物质层111的活性物质，能举出将钴、镍、锰混合而成的NCM系(三元系活性物质)，例如钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂等。
[0034]另外，作为构成负极活性物质层121的活性物质，例如能够举出锂系材料、硅系材料等。作为构成负极活性物质层121的物质，除此之外还能够举出石墨、软碳以及硬碳等碳材料，锡系材料、过渡金属氧化物系(例如钛酸锂：LTO)等。
[0035]固体电解质层25例如由具有离子导电性的固体状的电解质形成，作为其物质能够举出硫化物系固体电解质材料、氧化物系固体电解质材料、氮化物系固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全固体电池，具备：电极体，其是由正极层、固体电解质层以及负极层层叠而成的；以及外装构件，其收容所述电极体，所述全固体电池的特征在于，所述外装构件具有：第一区域，其与所述电极体的最外层的层叠面相向；以及第二区域，其在所述电极体的层叠方向中形成于所述第一区域与所述电极体的中央部之间，在所述第二区域设置有能够对所述电极体的位移进行吸收的位移吸收部。2.根据权利要求1所述的全固体电池，其特征在于，在所述位移吸收部形成有多个台阶。3.根据权利要求2所述的全固体电池，其特征在于，所述多个台阶分别是以相对于在所述第一区域形成的面的法线而各不相同的倾斜角形成的。4.根据权利要求3所述的全固体电池，其特征在于，所述多个台阶中的、在与所述层叠方向的中央部远离的方向形成的台阶是以与形成于该中央部的台阶的倾斜角相比小的倾斜角形成的。5.根据权利要求3所述的全固体电池，其特征在于，所述多个台阶中的、在与所述电极体的表面接近的位置形成的台阶的至少一部分与被收容于所述外装构件的所述电极体的侧面抵接。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的全固体电池，其特征在于，在所述电极体被收容于所述外装构件的状态下，所述电极体的最外层的层叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水良，谷内拓哉，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：