JP2021176134A - All-solid battery - Google Patents

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Abstract

To provide an all-solid battery arranged so that a metal foil and a current collector in a metal-foil laminate film hardly short circuit.SOLUTION: An all-solid battery comprises a housing, a battery element, a current collector, and an insulator layer. The housing contains the battery element, the current collector and the insulator layer. The housing includes a metal foil laminate film. The battery element includes a positive electrode layer, a solid electrolyte layer and a negative electrode layer. The solid electrolyte layer serves to separate the positive electrode layer and the negative electrode layer. The current collector is in contact with an external surface of the battery element. The insulator layer is disposed between the housing and the current collector. The insulator layer contains an insulative material. The insulative material has a Young's modulus of 10 GPa or larger.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、全固体電池に関する。 The present disclosure relates to an all-solid-state battery.

特開2013−219040号公報(特許文献1)は、樹脂フィルムと金属箔とを含む、電気化学セル用包装材料を開示している。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-21904 (Patent Document 1) discloses a packaging material for an electrochemical cell, which includes a resin film and a metal foil.

特開2013−219040号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-21904

金属箔ラミネートフィルムは、金属箔の両面に樹脂フィルムが貼り合わされることにより形成される。いわゆる「ラミネート形電池」は、金属箔ラミネートフィルムを筐体として含む。筐体は、電池要素を収納する。電池要素は、電極活物質および電解質を含む。 The metal foil laminated film is formed by laminating resin films on both sides of the metal foil. The so-called "laminated battery" includes a metal foil laminated film as a housing. The housing houses the battery elements. Battery elements include electrode active materials and electrolytes.

全固体電池の電池要素は固体のみからなる。液系電池の電池要素は液体を含む。全固体電池の電池要素は、液系電池の電池要素に比して、低い空隙率を有し得る。そのため、全固体電池の電池要素は、液系電池の電池要素に比して、硬い傾向がある。以下、全固体電池が「電池」と略記され得る。 The battery elements of an all-solid-state battery consist only of solids. The battery element of a liquid battery contains a liquid. The battery element of an all-solid-state battery may have a lower porosity than the battery element of a liquid-based battery. Therefore, the battery element of the all-solid-state battery tends to be harder than the battery element of the liquid-based battery. Hereinafter, the all-solid-state battery may be abbreviated as "battery".

図1は、異物混入を説明するための第1概略断面図である。
集電体60は、電池要素50の外面に配置されている。集電体60は、例えば、金属箔等であり得る。
FIG. 1 is a first schematic cross-sectional view for explaining foreign matter contamination.
The current collector 60 is arranged on the outer surface of the battery element 50. The current collector 60 can be, for example, a metal foil or the like.

例えば、電池の製造過程において、金属箔ラミネートフィルム(筐体90)と、集電体60との間に導電性異物1(例えば金属片等)が入り込むことが想定される。導電性異物1は、例えば、電池要素50の裁断時等に発生し得る。 For example, in the process of manufacturing a battery, it is assumed that a conductive foreign substance 1 (for example, a metal piece or the like) enters between the metal foil laminated film (housing 90) and the current collector 60. The conductive foreign matter 1 can be generated, for example, when the battery element 50 is cut.

例えば、電池の変形を低減するため、拘束部材によって電池に外力(F)が加えられることがある。導電性異物1が入り込んだ状態で、電池に外力(F)が加わると、導電性異物1が金属箔ラミネートフィルムの表面層(第1樹脂フィルム91)を突き破る可能性がある。導電性異物1が第1樹脂フィルム91を貫通することにより、金属箔ラミネートフィルム内の金属箔93と、集電体60とが短絡する可能性がある。 For example, in order to reduce the deformation of the battery, an external force (F) may be applied to the battery by the restraining member. If an external force (F) is applied to the battery with the conductive foreign matter 1 in the battery, the conductive foreign matter 1 may break through the surface layer (first resin film 91) of the metal foil laminated film. When the conductive foreign matter 1 penetrates the first resin film 91, the metal foil 93 in the metal foil laminated film and the current collector 60 may be short-circuited.

本開示の目的は、金属箔ラミネートフィルム内の金属箔と集電体とが短絡し難い、全固体電池を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an all-solid-state battery in which the metal foil in the metal foil laminate film and the current collector are unlikely to be short-circuited.

以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし、本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否は、特許請求の範囲を限定しない。 Hereinafter, the technical configuration and the action and effect of the present disclosure will be described. However, the mechanism of action of the present disclosure involves estimation. The correctness of the mechanism of action does not limit the scope of claims.

全固体電池は、筐体、電池要素、集電体、および絶縁層を含む。
筐体は、電池要素、集電体および絶縁層を収納している。
筐体は、金属箔ラミネートフィルムを含む。
電池要素は、正極層、固体電解質層および負極層を含む。
固体電解質層は、正極層と負極層とを分離している。
集電体は、電池要素の外面に接している。
絶縁層は、筐体と集電体との間に配置されている。
絶縁層は、絶縁材料を含む。
絶縁材料は、10GPa以上のヤング率を有する。
The all-solid-state battery includes a housing, a battery element, a current collector, and an insulating layer.
The housing houses the battery element, the current collector and the insulating layer.
The housing includes a metal foil laminated film.
The battery element includes a positive electrode layer, a solid electrolyte layer and a negative electrode layer.
The solid electrolyte layer separates the positive electrode layer and the negative electrode layer.
The current collector is in contact with the outer surface of the battery element.
The insulating layer is arranged between the housing and the current collector.
The insulating layer contains an insulating material.
The insulating material has a Young's modulus of 10 GPa or more.

図2は、異物混入を説明するための第2概略断面図である。
筐体90は金属箔ラミネートフィルムを含む。金属箔ラミネートフィルムは3層構造を有する。すなわち、筐体90は、第1樹脂フィルム91、金属箔93および第2樹脂フィルム92が積層されることにより形成されている。
FIG. 2 is a second schematic cross-sectional view for explaining foreign matter contamination.
The housing 90 includes a metal foil laminated film. The metal foil laminated film has a three-layer structure. That is, the housing 90 is formed by laminating the first resin film 91, the metal foil 93, and the second resin film 92.

本開示においては、筐体90と集電体60との間に、硬い絶縁層70が配置されている。電池に外力(F)が加わった時、導電性異物1は、絶縁層70側に押し込まれず、筐体90側に押し込まれていくと考えられる。絶縁層70が硬いためと考えられる。導電性異物1が絶縁層70を貫通し難いため、金属箔93と集電体60とが短絡し難いと考えられる。 In the present disclosure, a hard insulating layer 70 is arranged between the housing 90 and the current collector 60. When an external force (F) is applied to the battery, it is considered that the conductive foreign matter 1 is not pushed toward the insulating layer 70 side but is pushed toward the housing 90 side. It is considered that the insulating layer 70 is hard. Since it is difficult for the conductive foreign matter 1 to penetrate the insulating layer 70, it is considered that the metal foil 93 and the current collector 60 are unlikely to be short-circuited.

絶縁層70は、絶縁材料を含む。絶縁材料のヤング率は、絶縁層70の硬さの指標である。絶縁材料のヤング率が10GPa未満であると、絶縁層70の硬さが不十分となり得る。絶縁層70の硬さが不十分であると、電池に外力(F)が加わった際に、所期の絶縁抵抗を実現できない可能性がある。 The insulating layer 70 contains an insulating material. The Young's modulus of the insulating material is an index of the hardness of the insulating layer 70. If the Young's modulus of the insulating material is less than 10 GPa, the hardness of the insulating layer 70 may be insufficient. If the hardness of the insulating layer 70 is insufficient, the desired insulation resistance may not be realized when an external force (F) is applied to the battery.

図1は、異物混入を説明するための第1概略断面図である。FIG. 1 is a first schematic cross-sectional view for explaining foreign matter contamination. 図2は、異物混入を説明するための第2概略断面図である。FIG. 2 is a second schematic cross-sectional view for explaining foreign matter contamination. 図3は、本実施形態の全固体電池の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the all-solid-state battery of the present embodiment. 図4は、電池要素の裁断位置を説明するための第1概略平面図である。FIG. 4 is a first schematic plan view for explaining the cutting position of the battery element. 図5は、電池要素の裁断位置を説明するための第2概略平面図である。FIG. 5 is a second schematic plan view for explaining the cutting position of the battery element. 図6は、正極集電体の貼り付け位置を説明するための概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the attachment position of the positive electrode current collector.

以下、本開示の実施形態(以下「本実施形態」とも記される。)が説明される。ただし、以下の説明は、特許請求の範囲を限定しない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure (hereinafter, also referred to as “the present embodiment”) will be described. However, the following description does not limit the scope of claims.

本実施形態において、例えば「0.1質量部から10質量部」等の記載は、特に断りのない限り、境界値を含む範囲を示す。例えば「0.1質量部から10質量部」は、「0.1質量部以上10質量部以下」の範囲を示す。 In the present embodiment, for example, the description such as "0.1 parts by mass to 10 parts by mass" indicates a range including the boundary value unless otherwise specified. For example, "0.1 parts by mass to 10 parts by mass" indicates a range of "0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less".

<全固体電池>
図3は、本実施形態の全固体電池の概略断面図である。
電池100は、全固体電池である。電池100は、筐体90、電池要素50、集電体60および絶縁層70を含む。
<All-solid-state battery>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the all-solid-state battery of the present embodiment.
The battery 100 is an all-solid-state battery. The battery 100 includes a housing 90, a battery element 50, a current collector 60, and an insulating layer 70.

《筐体》
筐体90は、電池要素50、集電体60および絶縁層70を収納している。筐体90は、密封されている。筐体90は、金属箔ラミネートフィルムを含む。金属箔ラミネートフィルムは、例えば、3層構造を有していてもよい。すなわち、筐体90は、第1樹脂フィルム91、金属箔93および第2樹脂フィルム92を含む(図2)。
《Case》
The housing 90 houses the battery element 50, the current collector 60, and the insulating layer 70. The housing 90 is hermetically sealed. The housing 90 includes a metal foil laminated film. The metal foil laminated film may have, for example, a three-layer structure. That is, the housing 90 includes the first resin film 91, the metal foil 93, and the second resin film 92 (FIG. 2).

第1樹脂フィルム91は、筐体90の内表面を形成する。第1樹脂フィルム91は、金属箔93に密着している。第1樹脂フィルム91は、例えば、5μmから500μmの厚さを有していてもよい。第1樹脂フィルム91は、例えば、10μmから100μmの厚さを有していてもよい。第1樹脂フィルム91は、例えば、熱溶着性を有していてもよい。第1樹脂フィルム91は、例えば、ポリプロピレン(PP)、酸変性PP、熱変性PP等を含んでいてもよい。第1樹脂フィルム91は、例えば、多層構造を有していてもよい。第1樹脂フィルム91は、例えば、PP層と、熱変性PP層とを含んでいてもよい。 The first resin film 91 forms the inner surface of the housing 90. The first resin film 91 is in close contact with the metal foil 93. The first resin film 91 may have a thickness of, for example, 5 μm to 500 μm. The first resin film 91 may have a thickness of, for example, 10 μm to 100 μm. The first resin film 91 may have, for example, heat welding properties. The first resin film 91 may contain, for example, polypropylene (PP), acid-modified PP, heat-modified PP, and the like. The first resin film 91 may have, for example, a multilayer structure. The first resin film 91 may include, for example, a PP layer and a heat-modified PP layer.

金属箔93は、第1樹脂フィルム91と第2樹脂フィルム92との間に挟まれている。金属箔93は、例えば、5μmから500μmの厚さを有していてもよい。金属箔93は、例えば、10μmから100μmの厚さを有していてもよい。金属箔93は、例えば、ガスバリア機能を有していてもよい。金属箔93は、例えば、アルミニウム(Al)箔等を含んでいてもよい。 The metal foil 93 is sandwiched between the first resin film 91 and the second resin film 92. The metal foil 93 may have a thickness of, for example, 5 μm to 500 μm. The metal foil 93 may have a thickness of, for example, 10 μm to 100 μm. The metal foil 93 may have, for example, a gas barrier function. The metal foil 93 may include, for example, an aluminum (Al) foil or the like.

第2樹脂フィルム92は、筐体90の外表面を形成する。第2樹脂フィルム92は、金属箔93に密着している。第2樹脂フィルム92は、例えば、5μmから500μmの厚さを有していてもよい。第2樹脂フィルム92は、例えば、10μmから100μmの厚さを有していてもよい。第2樹脂フィルム92は、例えば、絶縁性、突き刺し耐性等を有していてもよい。第2樹脂フィルム92は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン等を含んでいてもよい。 The second resin film 92 forms the outer surface of the housing 90. The second resin film 92 is in close contact with the metal foil 93. The second resin film 92 may have a thickness of, for example, 5 μm to 500 μm. The second resin film 92 may have a thickness of, for example, 10 μm to 100 μm. The second resin film 92 may have, for example, insulating properties, piercing resistance, and the like. The second resin film 92 may contain, for example, polyethylene terephthalate (PET), nylon, or the like.

《電池要素》
電池要素50は、正極層10、固体電解質層30および負極層20を含む。固体電解質層30は、いわばセパレータである。固体電解質層30は、正極層10と負極層20と分離している。
《Battery element》
The battery element 50 includes a positive electrode layer 10, a solid electrolyte layer 30, and a negative electrode layer 20. The solid electrolyte layer 30 is, so to speak, a separator. The solid electrolyte layer 30 is separated from the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20.

電池要素50は、積層型である。電池要素50は、正極層10、固体電解質層30および負極層20が積層されることにより形成される。電池要素50は、正極層10、固体電解質層30および負極層20をそれぞれ1層以上含む限り、任意の積層構造を有し得る。 The battery element 50 is a laminated type. The battery element 50 is formed by laminating the positive electrode layer 10, the solid electrolyte layer 30, and the negative electrode layer 20. The battery element 50 may have an arbitrary laminated structure as long as it includes one or more positive electrode layers 10, a solid electrolyte layer 30, and a negative electrode layer 20.

例えば、正極層10、固体電解質層30および負極層20がこの順で積層されることにより、電池要素50が形成されていてもよい。 For example, the battery element 50 may be formed by laminating the positive electrode layer 10, the solid electrolyte layer 30, and the negative electrode layer 20 in this order.

例えば、正極層10、固体電解質層30、負極層20、固体電解質層30および正極層10がこの順で積層されることにより、電池要素50が形成されていてもよい。 For example, the battery element 50 may be formed by laminating the positive electrode layer 10, the solid electrolyte layer 30, the negative electrode layer 20, the solid electrolyte layer 30, and the positive electrode layer 10 in this order.

例えば、負極層20、固体電解質層30、正極層10、固体電解質層30および負極層20がこの順で積層されることにより、電池要素50が形成されていてもよい。 For example, the battery element 50 may be formed by laminating the negative electrode layer 20, the solid electrolyte layer 30, the positive electrode layer 10, the solid electrolyte layer 30, and the negative electrode layer 20 in this order.

電池100は、1個の電池要素50を単独で含んでいてもよい。電池100は、複数個の電池要素50を含んでいてもよい。複数個の電池要素50は、図3のz軸方向に積み上げられていてもよい。電池100は、例えば、2個から200個の電池要素50を含んでいてもよい。電池100は、例えば、10個から100個の電池要素50を含んでいてもよい。複数個の電池要素50は、例えば、直列回路を形成していてもよい。複数個の電池要素50は、例えば、並列回路を形成していてもよい。 The battery 100 may include one battery element 50 alone. The battery 100 may include a plurality of battery elements 50. The plurality of battery elements 50 may be stacked in the z-axis direction of FIG. The battery 100 may include, for example, 2 to 200 battery elements 50. The battery 100 may include, for example, 10 to 100 battery elements 50. The plurality of battery elements 50 may form a series circuit, for example. The plurality of battery elements 50 may form, for example, a parallel circuit.

(正極層)
正極層10は、固体電解質層30に密着している。正極層10は、少なくとも正極活物質層12を含む。正極層10は、例えば、実質的に正極活物質層12からなっていてもよい。正極層10は、例えば、正極集電体11および正極活物質層12を含んでいてもよい。正極集電体11は、例えば、5μmから50μmの厚さを有していてもよい。正極集電体11は、例えば、Al箔等を含んでいてもよい。
(Positive electrode layer)
The positive electrode layer 10 is in close contact with the solid electrolyte layer 30. The positive electrode layer 10 includes at least the positive electrode active material layer 12. The positive electrode layer 10 may be substantially composed of, for example, the positive electrode active material layer 12. The positive electrode layer 10 may include, for example, the positive electrode current collector 11 and the positive electrode active material layer 12. The positive electrode current collector 11 may have a thickness of, for example, 5 μm to 50 μm. The positive electrode current collector 11 may contain, for example, an Al foil or the like.

正極活物質層12は、例えば、10μmから200μmの厚さを有していてもよい。正極活物質層12は、少なくとも正極活物質を含む。正極活物質層12は、例えば、実質的に正極活物質からなっていてもよい。正極活物質層12は、正極活物質に加えて、例えば、固体電解質、導電材、およびバインダ等を含んでいてもよい。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム等(例えばLiNi1/3Co1/3Mn1/32等)、ニッケルコバルトアルミン酸リチウム、およびリン酸鉄リチウムからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。固体電解質は、例えば、硫化物固体電解質等〔例えばLiBr−LiI−(Li2S−P25)等〕を含んでいてもよい。導電材は、例えば、導電性炭素材料等〔例えば気相成長炭素繊維(VGCF)等〕を含んでいてもよい。バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等を含んでいてもよい。 The positive electrode active material layer 12 may have a thickness of, for example, 10 μm to 200 μm. The positive electrode active material layer 12 contains at least the positive electrode active material. The positive electrode active material layer 12 may be substantially composed of, for example, a positive electrode active material. The positive electrode active material layer 12 may contain, for example, a solid electrolyte, a conductive material, a binder, and the like in addition to the positive electrode active material. Examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganate, lithium nickel cobalt manganate and the like (for example, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 and the like), lithium cobalt aluminate, and the like. And at least one selected from the group consisting of lithium cobalt oxide may be included. The solid electrolyte may contain, for example, a sulfide solid electrolyte or the like [for example, LiBr-LiI- (Li 2 SP 2 S 5 ) or the like]. The conductive material may include, for example, a conductive carbon material or the like [for example, vapor-grown carbon fiber (VGCF) or the like]. The binder may contain, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF) and the like.

(固体電解質層)
固体電解質層30は、正極層10と負極層20との間に介在している。固体電解質層30は、正極層10と負極層20とを空間的に分離している。固体電解質層30は、正極層10と負極層20との間の電子伝導を遮断している。固体電解質層30は、正極層10と負極層20との間にイオン伝導経路を形成している。固体電解質層30は、例えば、1μmから100μmの厚さを有していてもよい。
(Solid electrolyte layer)
The solid electrolyte layer 30 is interposed between the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20. The solid electrolyte layer 30 spatially separates the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20. The solid electrolyte layer 30 blocks electron conduction between the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20. The solid electrolyte layer 30 forms an ionic conduction path between the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20. The solid electrolyte layer 30 may have a thickness of, for example, 1 μm to 100 μm.

固体電解質層30は、少なくとも固体電解質を含む。固体電解質層30は、例えば、実質的に固体電解質からなっていてもよい。固体電解質層30は、固体電解質に加えて、例えばバインダ等を含んでいてもよい。固体電解質は、例えば、硫化物固体電解質等〔例えばLiBr−LiI−(Li2S−P25)等〕を含んでいてもよい。バインダは、例えば、ブタジエンゴム等を含んでいてもよい。 The solid electrolyte layer 30 contains at least a solid electrolyte. The solid electrolyte layer 30 may be substantially composed of, for example, a solid electrolyte. The solid electrolyte layer 30 may contain, for example, a binder or the like in addition to the solid electrolyte. The solid electrolyte may contain, for example, a sulfide solid electrolyte or the like [for example, LiBr-LiI- (Li 2 SP 2 S 5 ) or the like]. The binder may contain, for example, butadiene rubber or the like.

(負極層)
負極層20は、固体電解質層30に密着している。負極層20は、少なくとも負極活物質層22を含む。負極層20は、例えば、実質的に負極活物質層22からなっていてもよい。負極層20は、例えば、負極集電体21および負極活物質層22を含んでいてもよい。負極集電体21は、例えば、5μmから50μmの厚さを有していてもよい。負極集電体21は、例えば、銅(Cu)箔、ニッケル(Ni)箔等を含んでいてもよい。
(Negative electrode layer)
The negative electrode layer 20 is in close contact with the solid electrolyte layer 30. The negative electrode layer 20 includes at least the negative electrode active material layer 22. The negative electrode layer 20 may be substantially composed of, for example, the negative electrode active material layer 22. The negative electrode layer 20 may include, for example, the negative electrode current collector 21 and the negative electrode active material layer 22. The negative electrode current collector 21 may have a thickness of, for example, 5 μm to 50 μm. The negative electrode current collector 21 may contain, for example, a copper (Cu) foil, a nickel (Ni) foil, or the like.

負極活物質層22は、例えば、10μmから200μmの厚さを有していてもよい。負極活物質層22は、少なくとも負極活物質を含む。負極活物質層22は、例えば、実質的に負極活物質からなっていてもよい。負極活物質層22は、負極活物質に加えて、例えば、固体電解質、導電材、およびバインダ等を含んでいてもよい。負極活物質は、例えば、黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、珪素、酸化珪素、珪素基合金、錫、酸化錫、錫基合金、およびチタン酸リチウムからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。固体電解質は、例えば、硫化物固体電解質等〔例えばLiBr−LiI−(Li2S−P25)等〕を含んでいてもよい。導電材は、例えば、導電性炭素材料等(例えばVGCF等)を含んでいてもよい。バインダは、例えば、PVdF等を含んでいてもよい。 The negative electrode active material layer 22 may have a thickness of, for example, 10 μm to 200 μm. The negative electrode active material layer 22 contains at least the negative electrode active material. The negative electrode active material layer 22 may be substantially composed of, for example, a negative electrode active material. The negative electrode active material layer 22 may contain, for example, a solid electrolyte, a conductive material, a binder, and the like in addition to the negative electrode active material. The negative electrode active material includes, for example, at least one selected from the group consisting of graphite, soft carbon, hard carbon, silicon, silicon oxide, silicon-based alloy, tin, tin oxide, tin-based alloy, and lithium titanate. You may. The solid electrolyte may contain, for example, a sulfide solid electrolyte or the like [for example, LiBr-LiI- (Li 2 SP 2 S 5 ) or the like]. The conductive material may contain, for example, a conductive carbon material or the like (for example, VGCF or the like). The binder may contain, for example, PVdF and the like.

《集電体》
集電体60は、電池要素50の外面に接している。例えば、接着剤等が、電池要素50の外面と集電体60とを接着していてもよい。接着剤は、例えば、ホットメルト接着剤等を含んでいてもよい。電池要素50内に含まれる正極集電体11および負極集電体21と区別するために、集電体60は、例えば「最外層集電体」等と称されてもよい。
《Current collector》
The current collector 60 is in contact with the outer surface of the battery element 50. For example, an adhesive or the like may adhere the outer surface of the battery element 50 to the current collector 60. The adhesive may include, for example, a hot melt adhesive or the like. In order to distinguish from the positive electrode current collector 11 and the negative electrode current collector 21 contained in the battery element 50, the current collector 60 may be referred to as, for example, an "outermost layer current collector" or the like.

集電体60は、電池要素50と外部端子(不図示)とを電気的に接続している。集電体60自体が外部端子を兼ねていてもよい。例えば、電池要素50の最外層が正極層10である時、集電体60は正の極性を有する。例えば、電池要素50の最外層が負極層20である時、集電体60は負の極性を有する。 The current collector 60 electrically connects the battery element 50 and an external terminal (not shown). The current collector 60 itself may also serve as an external terminal. For example, when the outermost layer of the battery element 50 is the positive electrode layer 10, the current collector 60 has a positive polarity. For example, when the outermost layer of the battery element 50 is the negative electrode layer 20, the current collector 60 has a negative polarity.

集電体60は、例えば、Al箔、Ni箔、Cu箔等を含んでいてもよい。集電体60は、例えば、5μmから500μmの厚さを有していてもよい。 The current collector 60 may include, for example, an Al foil, a Ni foil, a Cu foil, or the like. The current collector 60 may have a thickness of, for example, 5 μm to 500 μm.

《絶縁層》
絶縁層70は、筐体90と集電体60との間に配置されている。絶縁層70は、例えば、集電体60の表面に形成されていてもよい。絶縁層70は、例えば、集電体60の片面全体を被覆していてもよい。絶縁層70は、例えば、集電体60の片面の一部を被覆していてもよい。
《Insulation layer》
The insulating layer 70 is arranged between the housing 90 and the current collector 60. The insulating layer 70 may be formed on the surface of the current collector 60, for example. The insulating layer 70 may cover the entire one side of the current collector 60, for example. The insulating layer 70 may cover a part of one side of the current collector 60, for example.

絶縁層70は、金属箔93と集電体60との間の絶縁抵抗に寄与している。絶縁層70は、絶縁材料を含む。本実施形態における「絶縁材料」は、25℃において、1×105Ω・cm以上の体積抵抗率を有する材料を示す。 The insulating layer 70 contributes to the insulating resistance between the metal foil 93 and the current collector 60. The insulating layer 70 contains an insulating material. The “insulating material” in the present embodiment indicates a material having a volume resistivity of 1 × 10 5 Ω · cm or more at 25 ° C.

絶縁層70は、例えば、0.1μmから100μmの厚さを有していてもよい。絶縁層70が薄い程、電池100の体積エネルギー密度の向上が期待される。絶縁層70は、例えば、1μmから10μmの厚さを有していてもよい。絶縁層70は、例えば、1μmから5μmの厚さを有していてもよい。絶縁層70は、例えば、5μmから10μmの厚さを有していてもよい。 The insulating layer 70 may have a thickness of, for example, 0.1 μm to 100 μm. The thinner the insulating layer 70, the higher the volumetric energy density of the battery 100 is expected. The insulating layer 70 may have a thickness of, for example, 1 μm to 10 μm. The insulating layer 70 may have a thickness of, for example, 1 μm to 5 μm. The insulating layer 70 may have a thickness of, for example, 5 μm to 10 μm.

絶縁層70は、実質的に絶縁材料からなっていてもよい。絶縁層70は、絶縁材料に加えて、例えば、バインダ等を含んでいてもよい。絶縁層70における絶縁材料の体積分率は、例えば、50%から100%であってもよい。絶縁層70における絶縁材料の体積分率は、例えば、80%から100%であってもよい。絶縁層70における絶縁材料の体積分率は、例えば、90%から100%であってもよい。 The insulating layer 70 may be substantially made of an insulating material. The insulating layer 70 may include, for example, a binder or the like in addition to the insulating material. The volume fraction of the insulating material in the insulating layer 70 may be, for example, 50% to 100%. The volume fraction of the insulating material in the insulating layer 70 may be, for example, 80% to 100%. The volume fraction of the insulating material in the insulating layer 70 may be, for example, 90% to 100%.

本実施形態の絶縁材料は、10GPa以上のヤング率を有する。絶縁材料のヤング率が10GPa未満であると、電池100に外力(F)が加わった時、所期の絶縁抵抗を実現できない可能性がある。絶縁材料は、例えば、60GPa以上のヤング率を有していてもよい。絶縁材料は、例えば、200GPa以上のヤング率を有していてもよい。絶縁材料のヤング率は、任意の上限値を有する。絶縁材料は、例えば、500GPa以下のヤング率を有していてもよい。絶縁材料は、例えば、400GPa以下のヤング率を有していてもよい。 The insulating material of this embodiment has a Young's modulus of 10 GPa or more. If the Young's modulus of the insulating material is less than 10 GPa, the desired insulation resistance may not be realized when an external force (F) is applied to the battery 100. The insulating material may have, for example, a Young's modulus of 60 GPa or more. The insulating material may have, for example, a Young's modulus of 200 GPa or more. The Young's modulus of the insulating material has an arbitrary upper limit. The insulating material may have, for example, a Young's modulus of 500 GPa or less. The insulating material may have, for example, a Young's modulus of 400 GPa or less.

絶縁材料のヤング率は、例えば、正極層10および負極層20のヤング率よりも大きくてもよい。すなわち、絶縁材料のヤング率は、電池要素50のヤング率よりも大きくてもよい。正極層10および負極層20は、例えば、3GPaから5GPaのヤング率を有していてもよい。 The Young's modulus of the insulating material may be higher than, for example, the Young's modulus of the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20. That is, the Young's modulus of the insulating material may be larger than the Young's modulus of the battery element 50. The positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 20 may have a Young's modulus of, for example, 3 GPa to 5 GPa.

絶縁材料のヤング率としては、文献値が採用され得る。例えば、「機械材料学」(朝倉書店、2004年12月5日、第1版、p.195)、「物理学」(裳華房、2003年)、「理科年表 平成22年(机上版)」(丸善出版、2009年、p.379)等に記載の文献値が採用され得る。対象材料に文献値が無い場合は、機械的試験法、共振法、または超音波パルス法により、対象材料のヤング率が測定され得る。 As the Young's modulus of the insulating material, a literature value can be adopted. For example, "Mechanical Materials" (Asakura Shoten, December 5, 2004, 1st edition, p.195), "Physics" (Shokabo, 2003), "Science Chronological Table 2010 (desktop version)" ) ”(Maruzen Publishing Co., Ltd., 2009, p.379) and the like can be adopted. If the target material has no literature value, the Young's modulus of the target material can be measured by a mechanical test method, a resonance method, or an ultrasonic pulse method.

参考として、以下に一部材料のヤング率が示される。
ダイヤモンドライクカーボン(DLC):200GPaから500GPa
アルミナ:50GPaから70GPa
陽極酸化アルミニウム:60GPaから80GPa
炭化珪素(SiC):400GPaから500GPa
窒化硼素(BN):10GPa以上
ポリプロピレン(PP):1GPaから2GPa
ポリエチレン(PE):0.4GPaから1.3GPa
For reference, the Young's modulus of some materials is shown below.
Diamond-like carbon (DLC): 200 GPa to 500 GPa
Alumina: 50 GPa to 70 GPa
Aluminum anodized: 60 GPa to 80 GPa
Silicon Carbide (SiC): 400 GPa to 500 GPa
Boron Nitride (BN): 10 GPa or more Polypropylene (PP): 1 GPa to 2 GPa
Polyethylene (PE): 0.4 GPa to 1.3 GPa

絶縁材料は、例えば、DLC、SiC、陽極酸化アルミニウム、およびBNからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。 The insulating material may include, for example, at least one selected from the group consisting of DLC, SiC, aluminum anodized, and BN.

例えば、集電体60がAl箔である時、集電体60に陽極酸化処理(アルマイト処理)が施されることにより、集電体60の表面に、陽極酸化アルミニウムからなる絶縁層70が形成されてもよい。アルマイト処理により形成される絶縁層70は、集電体60と一体である。よって、部品点数の低減が期待される。 For example, when the current collector 60 is an Al foil, the current collector 60 is anodized (anodized) to form an insulating layer 70 made of anodized aluminum on the surface of the current collector 60. May be done. The insulating layer 70 formed by the alumite treatment is integrated with the current collector 60. Therefore, it is expected that the number of parts will be reduced.

例えば、化学蒸着法(CVD)、物理蒸着法(PVD)等により、集電体60の表面に、絶縁層70が形成されてもよい。例えばCVD等により、例えばDLC、セラミックス材料等が集電体60の表面に堆積されてもよい。CVD等により形成された絶縁層70も、集電体60と一体となり得る。 For example, the insulating layer 70 may be formed on the surface of the current collector 60 by a chemical vapor deposition method (CVD), a physical vapor deposition method (PVD), or the like. For example, DLC, ceramic materials, etc. may be deposited on the surface of the current collector 60 by CVD or the like. The insulating layer 70 formed by CVD or the like can also be integrated with the current collector 60.

以下、本開示の実施例(以下「本実施例」とも記される。)が説明される。ただし、以下の説明は、特許請求の範囲を限定しない。 Hereinafter, examples of the present disclosure (hereinafter, also referred to as “the present examples”) will be described. However, the following description does not limit the scope of claims.

<全固体電池の製造>
《No.1》
1.負極層の形成
下記材料が準備された。
負極活物質:珪素(粉末状)
固体電解質:LiI−LiBr−(Li2S−P25)(ガラスセラミックス)
導電材:VGCF
バインダ溶液:溶質 PVdF(5質量%)、溶媒 酪酸ブチル
分散媒:酪酸ブチル
<Manufacturing of all-solid-state batteries>
<< No. 1 >>
1. 1. Formation of negative electrode layer The following materials were prepared.
Negative electrode active material: Silicon (powder)
Solid electrolyte: LiI-LiBr- (Li 2 SP 2 S 5 ) (glass ceramics)
Conductive material: VGCF
Binder solution: Solute PVdF (5% by mass), solvent Butyl butyrate Dispersion medium: Butyl butyrate

PP製容器が準備された。上記材料が所定の配合で、PP製容器に投入された。超音波分散装置により、上記材料の混合物に対して、30秒間にわたって分散処理が施された。次いで、振とう機により、混合物に対して、30分間にわたって振とう処理が施された。これにより負極ペーストが調製された。 A PP container was prepared. The above materials were put into a PP container with a predetermined composition. The mixture of the above materials was subjected to a dispersion treatment for 30 seconds by an ultrasonic disperser. The mixture was then shaken by a shaker for 30 minutes. As a result, a negative electrode paste was prepared.

負極集電体として、Cu箔が準備された。ブレード式のアプリケータにより、負極ペーストが負極集電体の表面に塗布された。ホットプレート上において、負極ペーストが乾燥された。これにより負極活物質層が形成された。ホットプレートの設定温度は、100℃であった。乾燥時間は30分であった。以上より、負極層が形成された。負極層は、負極集電体および負極活物質層を含んでいた。 A Cu foil was prepared as a negative electrode current collector. The negative electrode paste was applied to the surface of the negative electrode current collector by a blade type applicator. The negative electrode paste was dried on the hot plate. As a result, a negative electrode active material layer was formed. The set temperature of the hot plate was 100 ° C. The drying time was 30 minutes. From the above, the negative electrode layer was formed. The negative electrode layer included a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer.

2.正極層の形成
下記材料が準備された。
正極活物質:LiNi1/3Co1/3Mn1/32(粉末状)/LiNbO3
固体電解質:LiI−LiBr−(Li2S−P25)(ガラスセラミックス)
導電材:VGCF
バインダ溶液:溶質 PVdF(5質量%)、溶媒 酪酸ブチル
分散媒:酪酸ブチル
2. Formation of positive electrode layer The following materials were prepared.
Positive electrode active material: LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (powder) / LiNbO 3
Solid electrolyte: LiI-LiBr- (Li 2 SP 2 S 5 ) (glass ceramics)
Conductive material: VGCF
Binder solution: Solute PVdF (5% by mass), solvent Butyl butyrate Dispersion medium: Butyl butyrate

LiNi1/3Co1/3Mn1/32(粒子)の表面がLiNbO3によって被覆されることにより、正極活物質が調製された。 A positive electrode active material was prepared by coating the surface of LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (particles) with LiNbO 3.

上記材料が所定の配合で、PP製容器に投入された。超音波分散装置により、上記材料の混合物に対して、30秒間にわたって分散処理が施された。次いで、振とう機により、混合物に対して、30分間にわたって振とう処理が施された。これにより正極ペーストが調製された。 The above materials were put into a PP container with a predetermined composition. The mixture of the above materials was subjected to a dispersion treatment for 30 seconds by an ultrasonic disperser. The mixture was then shaken by a shaker for 30 minutes. As a result, a positive electrode paste was prepared.

仮支持体として、Al箔が準備された。ブレード式のアプリケータにより、正極ペーストが仮支持体の表面に塗布された。ホットプレート上において、正極ペーストが乾燥された。これにより正極活物質層が形成された。ホットプレートの設定温度は、100℃であった。乾燥時間は30分であった。以上より、正極層が形成された。正極層は、正極活物質層からなっていた。 Al foil was prepared as a temporary support. The positive electrode paste was applied to the surface of the temporary support by a blade type applicator. The positive electrode paste was dried on the hot plate. As a result, a positive electrode active material layer was formed. The set temperature of the hot plate was 100 ° C. The drying time was 30 minutes. From the above, the positive electrode layer was formed. The positive electrode layer consisted of a positive electrode active material layer.

3.固体電解質層の形成
下記材料が準備された。
固体電解質:LiI−LiBr−(Li2S−P25)(ガラスセラミックス)
バインダ溶液:溶質 ブタジエンゴム(濃度 5質量%)、溶媒 ヘプタン
分散媒:ヘプタン
3. 3. Formation of solid electrolyte layer The following materials were prepared.
Solid electrolyte: LiI-LiBr- (Li 2 SP 2 S 5 ) (glass ceramics)
Binder solution: Solute butadiene rubber (concentration 5% by mass), solvent heptane Dispersion medium: heptane

上記材料が所定の配合で、PP製容器に投入された。超音波分散装置により、上記材料の混合物に対して、30秒間にわたって分散処理が施された。次いで、振とう機により、混合物に対して、30分間にわたって振とう処理が施された。これにより固体電解質ペーストが調製された。 The above materials were put into a PP container with a predetermined composition. The mixture of the above materials was subjected to a dispersion treatment for 30 seconds by an ultrasonic disperser. The mixture was then shaken by a shaker for 30 minutes. This prepared a solid electrolyte paste.

仮支持体として、Al箔が準備された。ブレード式のアプリケータにより、固体電解質ペーストが仮支持体の表面に塗布された。ホットプレート上において、固体電解質ペーストが乾燥された。これにより固体電解質層が形成された。ホットプレートの設定温度は、100℃であった。乾燥時間は30分であった。 Al foil was prepared as a temporary support. The solid electrolyte paste was applied to the surface of the temporary support by a blade-type applicator. The solid electrolyte paste was dried on a hot plate. As a result, a solid electrolyte layer was formed. The set temperature of the hot plate was 100 ° C. The drying time was 30 minutes.

4.電池要素の準備
固体電解質層と、負極活物質層とが貼り合わされることにより、第1積層体が形成された。ロールプレス機により、第1積層体にプレス加工が施された。プレス線圧は、1tоn/cm(1×103kg/cm)であった。プレス温度は、25℃であった。プレス加工により、固体電解質層が負極活物質層に密着した。密着後、第1積層体から仮支持体(Al箔)が剥離された。
4. Preparation of Battery Element The first laminated body was formed by laminating the solid electrolyte layer and the negative electrode active material layer. The first laminated body was pressed by a roll press machine. The press line pressure was 1 ton / cm (1 × 10 3 kg / cm). The press temperature was 25 ° C. By press working, the solid electrolyte layer was brought into close contact with the negative electrode active material layer. After the adhesion, the temporary support (Al foil) was peeled off from the first laminated body.

仮支持体の剥離後、第1積層体の固体電解質層と、正極活物質層とが貼り合わされることにより、第2積層体が形成された。ロールプレス機により、第2積層体にプレス加工が施された。プレス線圧は、1tоn/cmであった。プレス温度は、25℃であった。プレス加工により、正極活物質層が固体電解質層に密着した。密着後、第2積層体から仮支持体(Al箔)が剥離された。 After the temporary support was peeled off, the solid electrolyte layer of the first laminated body and the positive electrode active material layer were bonded to each other to form the second laminated body. The second laminated body was pressed by a roll press machine. The press line pressure was 1 ton / cm. The press temperature was 25 ° C. By press working, the positive electrode active material layer was brought into close contact with the solid electrolyte layer. After the adhesion, the temporary support (Al foil) was peeled off from the second laminated body.

仮支持体の剥離後、ロールプレス機により、第2積層体にプレス加工が施された。プレス線圧は、4tоn/cmであった。プレス温度は、150℃であった。これにより、第2積層体が稠密化し、電池要素が形成された。 After the temporary support was peeled off, the second laminated body was pressed by a roll press machine. The press line pressure was 4 ton / cm. The press temperature was 150 ° C. As a result, the second laminated body became dense and the battery element was formed.

図4は、電池要素の裁断位置を説明するための第1概略平面図である。
図4には、積層方向(z軸方向)から見た電池要素50が示されている。負極活物質層22は、負極集電体21と固体電解質層30との間に配置されている。図4では、負極活物質層22が見えていない。
FIG. 4 is a first schematic plan view for explaining the cutting position of the battery element.
FIG. 4 shows the battery element 50 as viewed from the stacking direction (z-axis direction). The negative electrode active material layer 22 is arranged between the negative electrode current collector 21 and the solid electrolyte layer 30. In FIG. 4, the negative electrode active material layer 22 is not visible.

図5は、電池要素の裁断位置を説明するための第2概略平面図である。
まずレーザにより、正極活物質層12の周縁が削り取られた。さらに、図5中の点線に沿って、レーザにより電池要素50(固体電解質層30、負極活物質層22および負極集電体21)が裁断された。
FIG. 5 is a second schematic plan view for explaining the cutting position of the battery element.
First, the peripheral edge of the positive electrode active material layer 12 was scraped off by a laser. Further, along the dotted line in FIG. 5, the battery element 50 (solid electrolyte layer 30, negative electrode active material layer 22 and negative electrode current collector 21) was cut by a laser.

図6は、正極集電体の貼り付け位置を説明するための概略平面図である。
裁断後の電池要素50において、接着剤により、正極活物質層12の表面に正極集電体11が貼り付けられた。これにより、集電体付き電池要素50が準備された。同様にして、集電体付き電池要素50が合計28個準備された。
FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the attachment position of the positive electrode current collector.
In the battery element 50 after cutting, the positive electrode current collector 11 was attached to the surface of the positive electrode active material layer 12 by an adhesive. As a result, the battery element 50 with a current collector was prepared. Similarly, a total of 28 battery elements 50 with a current collector were prepared.

さらに、絶縁層付き電池要素50が2個準備された。すなわち、最外層の正極集電体11の表面がDLCにより被覆された。これにより、絶縁層70が形成された(図6)。 Further, two battery elements 50 with an insulating layer were prepared. That is, the surface of the positive electrode current collector 11 in the outermost layer was covered with DLC. As a result, the insulating layer 70 was formed (FIG. 6).

30個の電池要素50が積層された。積層方向の両端に位置する電池要素50の外面には、それぞれ絶縁層70が付設されていた。 Thirty battery elements 50 were stacked. Insulating layers 70 were attached to the outer surfaces of the battery elements 50 located at both ends in the stacking direction.

積層後、複数枚の正極集電体がまとめられた。超音波により正極集電体に正極タブ(Al板)が溶着された。複数枚の負極集電体がまとめられた。超音波により負極集電体に負極タブ(NiめっきCu板)が溶着された。正極タブおよび負極タブの各々に、熱溶着テープが貼り付けられた。熱溶着テープは、金属箔ラミネートフィルムと熱溶着できる材料を含んでいた。 After stacking, a plurality of positive electrode current collectors were put together. A positive electrode tab (Al plate) was welded to the positive electrode current collector by ultrasonic waves. Multiple negative electrode current collectors were put together. A negative electrode tab (Ni-plated Cu plate) was welded to the negative electrode current collector by ultrasonic waves. Heat welding tape was attached to each of the positive electrode tab and the negative electrode tab. The heat-welded tape contained a metal foil laminate film and a material that could be heat-welded.

5.収納
金属箔ラミネートフィルムからなる筐体が準備された。第1樹脂フィルム(内側)は、PP層(40μm)と熱変性PP層(40μm)とからなっていた。金属箔は、Al箔(厚さ 40μm)からなっていた。第2樹脂フィルム(外側)は、PET層(30μm)からなっていた。
5. A housing made of storage metal foil laminated film was prepared. The first resin film (inside) consisted of a PP layer (40 μm) and a heat-modified PP layer (40 μm). The metal foil consisted of Al foil (thickness 40 μm). The second resin film (outside) consisted of a PET layer (30 μm).

絶縁層(DLC)の表面に、ステンレス(SUS)粒子(球形、直径 120μm)が配置された。SUS粒子は、導電性異物に相当する。電池要素が筐体に収納された。−80kPaの条件で、筐体が減圧封止された。以上より、No.1に係る供試電池(全固体リチウムイオン電池)が製造された。 Stainless steel (SUS) particles (spherical, diameter 120 μm) were placed on the surface of the insulating layer (DLC). SUS particles correspond to conductive foreign substances. The battery element was housed in the housing. The housing was vacuum sealed under the condition of -80 kPa. From the above, No. The test battery (all-solid-state lithium-ion battery) according to No. 1 was manufactured.

《No.2からNo.6》
下記表1の絶縁材料を含む絶縁層が形成されることを除いては、No.1と同様に、No.2からNo.6に係る供試電池が製造された。No.5に係る供試電池は、絶縁層を含んでいない。
<< No. 2 to No. 6 >>
Except for the formation of an insulating layer containing the insulating materials shown in Table 1 below, No. As in No. 1, No. 2 to No. The test battery according to No. 6 was manufactured. No. The test battery according to No. 5 does not include an insulating layer.

<評価>
2枚の金属板が準備された。金属板はSUS製であった。金属板は、25mmの厚さを有していた。供試電池が2枚の金属板の間に挟み込まれた。供試電池に10MPaの圧力が加わるように、2枚の金属板が固定された。
<Evaluation>
Two metal plates were prepared. The metal plate was made of SUS. The metal plate had a thickness of 25 mm. The test battery was sandwiched between two metal plates. Two metal plates were fixed so that a pressure of 10 MPa was applied to the test battery.

供試電池が2枚の金属板と共に、恒温槽に入れられた。恒温槽の設定温度は、80℃であった。供試電池が恒温槽内で72時間静置された。静置後、供試電池が恒温槽から取り出された。25℃の温度環境下において、供試電池が5時間冷却された。 The test battery was placed in a constant temperature bath together with two metal plates. The set temperature of the constant temperature bath was 80 ° C. The test battery was allowed to stand in a constant temperature bath for 72 hours. After standing, the test battery was taken out from the constant temperature bath. The test battery was cooled for 5 hours in a temperature environment of 25 ° C.

冷却後、筐体(金属箔ラミネートフィルム)において第2樹脂フィルム(外側、PET層)の一部分が削り取られることにより、金属箔が露出した。露出した金属箔と、正極タブとの間で絶縁抵抗が測定された。絶縁抵抗は、絶縁抵抗試験機により測定された。絶縁抵抗は、下記表1に示される。下記表1中「≧5000」は、絶縁抵抗が5000MΩ以上であることを示している。絶縁抵抗が5000MΩ以上であれば、金属箔ラミネートフィルム内の金属箔と集電体とが短絡し難いと評価できる。 After cooling, a part of the second resin film (outside, PET layer) was scraped off in the housing (metal foil laminated film), so that the metal foil was exposed. Insulation resistance was measured between the exposed metal foil and the positive electrode tab. The insulation resistance was measured by an insulation resistance tester. The insulation resistance is shown in Table 1 below. “≧ 5000” in Table 1 below indicates that the insulation resistance is 5000 MΩ or more. When the insulation resistance is 5000 MΩ or more, it can be evaluated that the metal foil in the metal foil laminate film and the current collector are unlikely to be short-circuited.

Figure 2021176134
Figure 2021176134

<結果>
上記表1に示されるように、絶縁層に含まれる絶縁材料が10GPa以上のヤング率を有する時、5000MΩ以上の絶縁抵抗が示されている。
<Result>
As shown in Table 1 above, when the insulating material contained in the insulating layer has a Young's modulus of 10 GPa or more, an insulating resistance of 5000 MΩ or more is shown.

本実施形態および本実施例は、全てにおいて例示である。本実施形態および本実施例は、制限的ではない。例えば、本実施形態および本実施例から任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも当初から予定されている。 The present embodiment and the present embodiment are all exemplary. The present embodiment and the present embodiment are not restrictive. For example, it is planned from the beginning that arbitrary configurations are extracted from the present embodiment and the present embodiment and they are arbitrarily combined.

特許請求の範囲の記載に基づいて定められる技術的範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味における全ての変更を包含する。さらに、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる技術的範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の範囲内における全ての変更も包含する。 The technical scope defined based on the description of the scope of claims includes all changes in the same sense as the description of the scope of claims. Furthermore, the technical scope defined based on the description of the scope of claims also includes all changes within the scope equivalent to the description of the scope of claims.

1 導電性異物、10 正極層、11 正極集電体、12 正極活物質層、20 負極層、21 負極集電体、22 負極活物質層、30 固体電解質層、50 電池要素、60 集電体、70 絶縁層、90 筐体、91 第1樹脂フィルム、92 第2樹脂フィルム、93 金属箔、100 電池(全固体電池)。 1 Conductive foreign matter, 10 Positive electrode layer, 11 Positive electrode current collector, 12 Positive electrode active material layer, 20 Negative electrode layer, 21 Negative electrode current collector, 22 Negative electrode active material layer, 30 Solid electrolyte layer, 50 Battery element, 60 Current collector , 70 Insulation layer, 90 housing, 91 1st resin film, 92 2nd resin film, 93 metal foil, 100 batteries (all-solid-state battery).

Claims (1)

筐体、電池要素、集電体、および絶縁層を含み、
前記筐体は、前記電池要素、前記集電体および前記絶縁層を収納しており、
前記筐体は、金属箔ラミネートフィルムを含み、
前記電池要素は、正極層、固体電解質層および負極層を含み、
前記固体電解質層は、前記正極層と前記負極層を分離しており、
前記集電体は、前記電池要素の外面に接しており、
前記絶縁層は、前記筐体と前記集電体との間に配置されており、
前記絶縁層は、絶縁材料を含み、
前記絶縁材料は、10GPa以上のヤング率を有する、
全固体電池。
Includes housing, battery elements, current collector, and insulation layer
The housing houses the battery element, the current collector, and the insulating layer.
The housing includes a metal foil laminated film.
The battery element includes a positive electrode layer, a solid electrolyte layer and a negative electrode layer.
The solid electrolyte layer separates the positive electrode layer and the negative electrode layer.
The current collector is in contact with the outer surface of the battery element.
The insulating layer is arranged between the housing and the current collector.
The insulating layer contains an insulating material and contains an insulating material.
The insulating material has a Young's modulus of 10 GPa or more.
All solid state battery.
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