JP6149657B2 - 全固体電池 - Google Patents
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Description
本発明に用いられる正極集電体は、正極活物質層の集電を行う機能を有するものである。正極集電体に用いられる電極集電体材料としては、バナジウム、アルミニウム、ステンレス、金、白金、マンガン、鉄、チタン等を挙げることができ、なかでもアルミニウムであることが好ましい。正極集電体の形状および厚みについては、全固体電池の用途等に応じて適宜選択することが好ましく、通常1μm〜30μmである。
次に本発明に用いられる正極活物質層について説明する。正極活物質層は、正極活物質及び硫化物固体電解質を含有する。正極活物質としては、公知の正極活物質を適宜用いることができ、例えば、LiCoO2、LiNiO2、LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2、LiVO2、LiCrO2等の層状正極活物質、LiMn2O4、Li(Ni0.25Mn0.75)2O4、LiCoMnO4、Li2NiMn3O8等のスピネル型正極活物質、LiCoPO4、LiMnPO4、LiFePO4等のオリビン型正極活物質等を挙げることができる。
次に本発明に用いられる負極活物質層について説明する。この負極活物質層は、負極活物質と硫化物固体電解質を含む。負極活物質としては、例えば、金属活物質およびカーボン活物質を挙げることができる。金属活物質としては、例えば、In、Al、SiおよびSn等を挙げることができる。一方、カーボン活物質としては、例えば、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、高配向性グラファイト(HOPG)、ハードカーボン、ソフトカーボン等を挙げることができる。
本発明に用いられる固体電解質層は、固体電解質を含有するものである。上記固体電解質としては、イオン伝導性を有するものであれば特に限定されるものではなく、上述した硫化物固体電解質や、Li2O−B2O3−P2O5、Li2O−SiO2、Li2O−B2O3、Li2O−B2O3−ZnO等の酸化物非晶質固体電解質、LiI、LiI−Al2O3、Li3N、Li3N−LiI−LiOH、Li1+xAlxTi2−x(PO4)3(0≦x≦2)、Li1+x+yAxTi2−xSiyP3−yO12(A=AlまたはGa、0≦x≦0.4、0<y≦0.6)、[(A1/2Li1/2)1−xBx]TiO3(A=La、Pr、Nd、Sm、B=SrまたはBa、0≦x≦0.5)、Li5La3Ta2O12、Li7La3Zr2O12、Li6BaLa2Ta2O12、Li3PO(4−3/2x)Nx(x<1)、Li3.6Si0.6P0.4O4等の結晶質酸化物・酸窒化物等を挙げることができる。なかでも、硫化物固体電解質であることが好ましい。
本発明に用いられる全固体電池中の各構成層の接合方法としては、上述した順に各構成層を積層し、接触させて配置することが可能な方法であれば特に限定されない。例えば、各電極集電体上に、それぞれ電極活物質層を形成し、正極活物質層または負極活物質層のいずれか一方の電極活物質層上に固体電解質層を形成し、次いで、固体電解質層と他方の電極活物質層とを接触させて配置することにより、各構成層を接合させる方法を挙げることができる。また、例えば、正極活物質層、固体電解質層、および負極活物質層を有する積層体をプレス等により形成した後、上記積層体の各電極活物質層と各電極集電体とを接触させて配置することにより、各構成層を接合させる方法を挙げることができる。
2 正極活物質層
3 正極
4 負極集電体
5 負極活物質層
6 負極
7 固体電解質
8 ケース
9 加熱器
10 全固体電池
Claims (3)
- 正極集電体、及び前記正極集電体上に形成され、正極活物質を含有する正極活物質層を有する正極と、
負極集電体、及び前記負極集電体上に形成され、負極活物質を含有する負極活物質層を有する負極と、
前記正極活物質層と負極活物質層の間に配置された、固体電解質を含有する固体電解質層
とを有するセルを複数積層してなる全固体電池であって、
前記正極活物質、負極活物質及び固体電解質が硫化物固体電解質を含み、
負極集電体として、電池温度が相対的に低い場所には銅箔を使用し、電池温度が相対的に高い場所には導電性コートを有する銅箔又はCuSを生成させない箔を使用してなる全固体電池。 - 前記電池温度が相対的に高い場所が、全固体電池の最外周以外の場所である、請求項1記載の全固体電池。
- 前記電池温度が相対的に高い場所が、加熱器に隣接した電極である、請求項1記載の全固体電池。
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