JP2021068713A - 電池 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1における電池1000の概略構成を示す断面図である。
る。
表とするNASICON型固体電解質、(LaLi)TiO3系のペロブスカイト型固体
電解質、Li14ZnGe4O16、Li4SiO4、Li4GeO4およびその元素置換体を代
表とするLISICON型固体電解質、Li7La3Zr2O12およびその元素置換体を代
表とするガーネット型固体電解質、Li3NおよびそのH置換体、Li3PO4およびその
N置換体、など、が用いられうる。
、添加されてもよい。Li2S−P2S5は、イオン導電率が高く、かつ、低電位で還元さ
れにくく、粒子硬度が小さい。このため、Li2S−P2S5を用いることで、電池化が容
易となり、また高いエネルギー密度の電池を得ることができる。
には、高出力での動作が困難となる可能性がある。
反応を示す金属もしくは合金としては、例えば、ケイ素化合物、錫化合物、アルミニウム化合物とリチウムの合金、など、が用いられうる。炭素を用いた場合は、製造コストを安くでき、かつ、平均放電電圧を高めることができる。
以下、実施の形態2が説明される。なお、上述の実施の形態1と重複する説明は、適宜、省略される。
。
池を実現できる。
以下、実施の形態1および2における電池の製造方法の一例が、説明される。
工程A6)。
以下、実施の形態3が説明される。なお、上述の実施の形態1または2と重複する説明は、適宜、省略される。
以下、実施の形態4が説明される。なお、上述の実施の形態1から3のいずれかと重複する説明は、適宜、省略される。
に位置する。
、さらに、第3層と第2の集電体層C2とを備える。
以下、実施の形態5が説明される。なお、上述の実施の形態1から4のいずれかと重複する説明は、適宜、省略される。
C1と第5部分202とは、第4部分201が位置する側に曲げられた状態で、配置されている。
かつ、W33>W23>W13、の関係を満たしている。
以下、実施の形態3および4および5における電池の製造方法の一例が、説明される。
2の固体電解質層SE12と第3の固体電解質層SE13とを、それぞれ、第1の正極層PA11と第2の正極層PA12と第3の正極層PA13の上に、スリットダイを用いて塗工する工程である。
NC 負極集電体
101 第1部分
PA11 第1の正極層
NA11 第1の負極層
SE11 第1の固体電解質層
102 第2部分
PA12 第2の正極層
NA12 第2の負極層
SE12 第2の固体電解質層
103 第3部分
PA13 第3の正極層
NA13 第3の負極層
SE13 第3の固体電解質層
C1 集電体層
C2 第2の集電体層
201 第4部分
PA21 第4の正極層
NA21 第4の負極層
SE21 第4の固体電解質層
202 第5部分
PA22 第5の正極層
NA22 第5の負極層
SE22 第5の固体電解質層
203 第6部分
PA23 第6の正極層
NA23 第6の負極層
SE23 第6の固体電解質層
Claims (18)
- 第1部分と、第2部分と、を含む第1層と、
第4部分と、第5部分と、を含む第2層と、
集電体層と、
を備え、
前記第1部分は、第1の正極層と、第1の負極層と、前記第1の正極層と前記第1の負極層との間に位置する第1の固体電解質層と、を含み、
前記第2部分は、第2の正極層と、第2の負極層と、前記第2の正極層と前記第2の負極層との間に位置する第2の固体電解質層と、を含み、
前記第1部分と前記第2部分とは、互いに、接しており、
前記第2部分は、前記第1部分よりも鋭く曲げられた状態で、配置されており、
前記第1の正極層における結着剤の濃度をCp1とし、前記第2の正極層における結着剤の濃度をCp2とし、前記第1の固体電解質層における結着剤の濃度をCe1とし、前記第2の固体電解質層における結着剤の濃度をCe2とし、前記第1の負極層における結着剤の濃度をCn1とし、前記第2の負極層における結着剤の濃度をCn2とすると、
Cp1<Cp2、Ce1<Ce2、Cn1<Cn2、のうちの少なくとも1つを満たし、
前記第4部分は、第4の正極層と、第4の負極層と、前記第4の正極層と前記第4の負極層との間に位置する第4の固体電解質層と、を含み、
前記第5部分は、第5の正極層と、第5の負極層と、前記第5の正極層と前記第5の負極層との間に位置する第5の固体電解質層と、を含み、
前記第4部分と前記第5部分とは、互いに、接しており、
前記第5部分は、前記第4部分よりも鋭く曲げられた状態で、配置されており、
前記第4の正極層における結着剤の濃度をCp4とし、前記第5の正極層における結着剤の濃度をCp5とし、前記第4の固体電解質層における結着剤の濃度をCe4とし、前記第5の固体電解質層における結着剤の濃度をCe5とし、前記第4の負極層における結着剤の濃度をCn4とし、前記第5の負極層における結着剤の濃度をCn5とすると、
Cp4<Cp5、Ce4<Ce5、Cn4<Cn5、のうちの少なくとも1つを満たし、
前記第1層と前記第2層と前記集電体層とは、積層され、
前記集電体層の一方の側は、前記第1の負極層と前記第2の負極層とに、接しており、
前記集電体層のもう一方の側は、前記第4の正極層と前記第5の正極層とに、接しており、
前記第2部分と前記集電体層と前記第5部分とは、互いに同じ方向に曲げられた状態で、配置されている、
電池。 - Cp1<Cp2、かつ、Ce1<Ce2、かつ、Cn1<Cn2、を満たす、
請求項1に記載の電池。 - Cp4<Cp5、かつ、Ce4<Ce5、かつ、Cn4<Cn5、を満たす、
請求項2に記載の電池。 - 前記第2部分と前記集電体層と前記第5部分とは、前記第4部分が位置する側に曲げられた状態で、配置されており、
前記積層の長手方向における前記第5部分の幅は、前記第2部分の幅よりも、小さい、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第2部分と前記集電体層と前記第5部分とは、前記第1部分が位置する側に曲げられた状態で、配置されており、
前記積層の長手方向における前記第2部分の幅は、前記第5部分の幅よりも、小さい、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第1層は、第3部分を含み、
前記第3部分は、第3の正極層と、第3の負極層と、前記第3の正極層と前記第3の負極層との間に位置する第3の固体電解質層と、を含み、
前記第1部分と前記第3部分とは、互いに、接しており、
前記第3部分は、前記第1部分よりも鋭く曲げられた状態で、配置されており、
前記第3の正極層における結着剤の濃度をCp3とし、前記第3の固体電解質層における結着剤の濃度をCe3とし、前記第3の負極層における結着剤の濃度をCn3とすると、
Cp1<Cp3、Ce1<Ce3、Cn1<Cn3、のうちの少なくとも1つを満たし、
前記第2層は、第6部分を含み、
前記第6部分は、第6の正極層と、第6の負極層と、前記第6の正極層と前記第6の負極層との間に位置する第6の固体電解質層と、を含み、
前記第4部分と前記第6部分とは、互いに、接しており、
前記第6部分は、前記第4部分よりも鋭く曲げられた状態で、配置されており、
前記第6の正極層における結着剤の濃度をCp6とし、前記第6の固体電解質層における結着剤の濃度をCe6とし、前記第6の負極層における結着剤の濃度をCn6とすると、
Cp4<Cp6、Ce4<Ce6、Cn4<Cn6、のうちの少なくとも1つを満たし、
前記集電体層の一方の側は、前記第1の負極層と前記第2の負極層と前記第3の負極層とに、接しており、
前記集電体層のもう一方の側は、前記第4の正極層と前記第5の正極層と前記第6の正極層とに、接しており、
前記第3部分と前記集電体層と前記第6部分とは、互いに同じ方向に曲げられた状態で、配置されている、
請求項1から5のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第3部分と前記集電体層と前記第6部分とは、前記第1部分が位置する側に曲げられた状態で、配置されており、
前記積層の長手方向における前記第3部分の幅は、前記第6部分の幅よりも、小さい、
請求項6に記載の電池。 - 前記第3部分と前記集電体層と前記第6部分とは、前記第4部分が位置する側に曲げられた状態で、配置されており、
前記積層の長手方向における前記第6部分の幅は、前記第3部分の幅よりも、小さい、
請求項6に記載の電池。 - Cp2>Cn2、を満たす、
請求項1から8のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第1の正極層の厚みをDp1とし、
前記第2の正極層の厚みをDp2とすると、
Dp1>Dp2、を満たす、
請求項1から9のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第1の負極層の厚みをDn1とし、
前記第2の負極層の厚みをDn2とすると、
Dn1>Dn2、を満たす、
請求項1から10のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第2の正極層の厚みをDp2とし、
前記第2の負極層の厚みをDn2とすると、
Dp2<Dn2、を満たす、
請求項1から11のいずれか1項に記載の電池。 - 第3部分を備え、
前記第3部分は、第3の正極層と、第3の負極層と、前記第3の正極層と前記第3の負極層との間に位置する第3の固体電解質層と、を含み、
前記第1部分と前記第3部分とは、互いに、接しており、
前記第3部分は、前記第1部分よりも鋭く曲げられた状態で、配置されており、
前記第3の正極層における結着剤の濃度をCp3とし、前記第3の固体電解質層における結着剤の濃度をCe3とし、前記第3の負極層における結着剤の濃度をCn3とすると、
Cp1<Cp3、Ce1<Ce3、Cn1<Cn3、のうちの少なくとも1つを満たす、
請求項1から5のいずれか1項に記載の電池。 - Cp1<Cp3、かつ、Ce1<Ce3、かつ、Cn1<Cn3、を満たす、
請求項13に記載の電池。 - Cp3>Cn3、を満たす、
請求項13または14に記載の電池。 - 前記第1の正極層の厚みをDp1とし、
前記第3の正極層の厚みをDp3とすると、
Dp1>Dp3、を満たす、
請求項13から15のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第1の負極層の厚みをDn1とし、
前記第3の負極層の厚みをDn3とすると、
Dn1>Dn3、を満たす、
請求項13から16のいずれか1項に記載の電池。 - 前記第3の正極層の厚みをDp3とし、
前記第3の負極層の厚みをDn3とすると、
Dp3<Dn3、を満たす、
請求項13から17のいずれか1項に記載の電池。
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