JP7386060B2 - 全固体電池 - Google Patents
全固体電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7386060B2 JP7386060B2 JP2019213395A JP2019213395A JP7386060B2 JP 7386060 B2 JP7386060 B2 JP 7386060B2 JP 2019213395 A JP2019213395 A JP 2019213395A JP 2019213395 A JP2019213395 A JP 2019213395A JP 7386060 B2 JP7386060 B2 JP 7386060B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- solid
- electrode layer
- negative electrode
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 6
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 74
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 description 55
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 239000002203 sulfidic glass Substances 0.000 description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 17
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910018091 Li 2 S Inorganic materials 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910018130 Li 2 S-P 2 S 5 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018133 Li 2 S-SiS 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- OAEGRYMCJYIXQT-UHFFFAOYSA-N dithiooxamide Chemical compound NC(=S)C(N)=S OAEGRYMCJYIXQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010859 LiI—LiBr—Li3PS4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002228 NASICON Substances 0.000 description 2
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTFOWJRRWDOUKQ-UHFFFAOYSA-N [Si]=O.[Sn] Chemical class [Si]=O.[Sn] BTFOWJRRWDOUKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- KCOYHFNCTWXETP-UHFFFAOYSA-N (carbamothioylamino)thiourea Chemical class NC(=S)NNC(N)=S KCOYHFNCTWXETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018111 Li 2 S-B 2 S 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018127 Li 2 S-GeS 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020725 Li0.34La0.51TiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010500 Li2.9PO3.3N0.46 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009297 Li2S-P2S5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009324 Li2S-SiS2-Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009320 Li2S-SiS2-LiBr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009318 Li2S-SiS2-LiI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009328 Li2S-SiS2—Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009228 Li2S—P2S5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007281 Li2S—SiS2—B2S3LiI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007295 Li2S—SiS2—Li3PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007291 Li2S—SiS2—LiBr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007289 Li2S—SiS2—LiI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007306 Li2S—SiS2—P2S5LiI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010833 LiI-Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010842 LiI—Li2S—P2O5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010855 LiI—Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010847 LiI—Li3PO4-P2S5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010864 LiI—Li3PO4—P2S5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010923 LiLaTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010918 LiLaZrO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002099 LiNi0.5Mn1.5O4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012305 LiPON Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018539 Ni—Mn—Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008240 SnB0.4P0.6O3.1 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005790 SnSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052800 carbon group element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NONOKGVFTBWRLD-UHFFFAOYSA-N isocyanatosulfanylimino(oxo)methane Chemical compound O=C=NSN=C=O NONOKGVFTBWRLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000664 lithium aluminum titanium phosphates (LATP) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003701 mechanical milling Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007581 slurry coating method Methods 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 125000001391 thioamide group Chemical group 0.000 description 1
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea group Chemical group NC(=S)N UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
本発明の第1実施形態にかかる全固体電池10について説明する。
正極集電体11および負極集電体12(以下、適宜これらを包括して「集電体」と称する)を構成する材料は、本願発明にかかる技術分野において全固体電池に適用可能な集電体として機能するものであれば特に制限されない。集電体の構成材料としては、例えば、金属または導電性を有する樹脂を採用することができる。
負極層14は、負極活物質を含む。負極活物質を構成する材料としては、炭素材料、単体金属、ケイ素材料、スズ材料、又はリチウム(Li)含有材料などが挙げられる。
正極層13は正極活物質を含む。正極活物質を構成する材料としては、硫黄を含む材料(硫黄単体、または硫黄化合物)、または硫黄を含まない材料(金属化合物など)が挙げられる。特に、硫黄を含む材料で正極活物質を構成することが好ましい。硫黄を含む材料としては、硫黄単体(S)、有機硫黄化合物、または無機硫黄化合物などが挙げられる。特に、硫黄を含む材料としては、硫黄の酸化還元反応を利用して、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸蔵することができる物質であればよい。
固体電解質層15は、固体電解質を主成分として含有し、上述した正極層13と負極層14との間に介在する層である。固体電解質としては、例えば、硫化物固体電解質や酸化物固体電解質が挙げられるが、硫化物固体電解質であることが好ましい。
以下に全固体電池10の作製方法は一例を説明する。なお、図3において、全固体電池10の作製方法の概要を示す。
固体電解質粒子、バインダ、および溶媒を所定の配合で混合して固体電解質スラリーを調製する。基材の上に固体電解質スラリーをアプリケーターに塗工して乾燥させることで電解質複合体を作製する(図3(b))。特に、乾燥後のスラリー塗工部において、中心部に比べて両端部の膜厚が厚くなるように(すなわち、図1に示す固体電解質層15の形状が得られるように)、調整されるスラリーの粘度および塗工速度を適宜調整する。
基材の上に、正極集電体11に正極層13を構成する正極組成物負極層/集電体の複合体(正極複合体)を作成する(図3(c))。
得られた負極複合体に電解質複合体をロールプレスにて転写し、電解質複合体の基材を剥離して負極/電解質複合体を得る(図3(d)~図3(f))。そして、負極/電解質複合体に正極複合体をロールプレスにて転写して(図3(h))、セル複合体(加圧前の単電池層10A)を得る(図3(i))。
得られたセル複合体に対して、好適な界面形成のために積層方向における両側(図1)から加圧する加圧工程を実行して単電池層10Aを得る。得られた単電池層10Aに配線類を接続して外装材でパッキングすることにより、全固体電池10を作製する。
以下、第2実施形態の全固体電池10について説明する。なお、第1実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、第3実施形態の全固体電池10について説明する。なお、第1または第2実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、第4実施形態の全固体電池10について説明する。なお、第1~第3実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下の条件で図1に示す構成の全固体電池10を作成した。
正極活物質:S8
負極活物質:Li
固体電解質:LiI-Li3PS4
図3で説明した方法と同様の方法によりセル複合体を作製した。
作製した全固体電池10の端子電圧を計測した。その後、計測した端子電圧を短絡判断用に設定された閾値電圧と比較した。
正極側面接触壁部15bの厚さW1が、正極層13の厚さW2および正極集電体11の厚さW5の合計と略同一となる構成(図4に示す構成)とした以外は、実施例1と同一の構成および計測条件で試験を行った。
正極側面接触壁部15bの幅D1が、負極層14の負極端部14aの幅D2よりも小さい構成(図5に示す構成)とした以外は、実施例1と同一の構成および計測条件で試験を行った。
固体電解質層15の厚みが全体的に均一となる構成(図7(a)の全固体電池100を参照)とした以外は、実施例1と同一の構成および計測条件で試験を行った。
正極(正極層13および正極集電体11)の面積、固体電解質層15の面積、および負極(負極層14および負極集電体12)の面積を相互に略同一となる構成(図7(b)の全固体電池100を参照)とした以外は、実施例1と同一の構成および計測条件で試験を行った。
固体電解質層15の縁部に正極層側面13aと接触しない壁部を形成する構成(図7(c)の全固体電池100を参照)とした以外は、実施例1と同一の構成および計測条件で試験を行った。
各比較例1~3の全固体電池(100,110,120)の端子電圧は何れも閾値電圧を下回り、短絡が発生しているものと認められた。一方、各実施例1~3の端子電圧は全て閾値電圧を超えており、短絡が発生していないものと認められた。
13 正極層
13a 正極層側面
14 負極層
14b 負極層側面
15 固体電解質層
15a 電解質基部
15b 正極側面接触壁部
15´b 負極側面接触壁部
Claims (5)
- 正極集電体と正極層を含む正極と、負極集電体と負極層を含む負極と、前記正極層および前記負極層に積層される固体電解質層と、を含む全固体電池であって、
前記負極層の端部が、前記正極層の端部に対して突出し、
前記固体電解質層は、前記正極層および前記負極層の間に挟持され前記正極層の端部に対して突出する端部を有する電解質基部と、前記電解質基部の端部から前記正極層の側面に接触して延在する電極側面接触部と、を含み、
前記固体電解質層の積層方向における最大厚さは、前記正極層、前記電解質基部、及び前記負極層の積層方向における合計の厚さよりも小さい、
全固体電池。 - 請求項1に記載の全固体電池であって、
前記電極側面接触部の積層方向における厚さは、前記正極層の積層方向における厚さと同一に構成される、
全固体電池。 - 請求項1又は2に記載の全固体電池であって、
前記電解質基部の端部と前記負極層の端部が積層方向において面一となるように構成される、
全固体電池。 - 請求項1~3の何れか1項に記載の全固体電池であって、
前記電極側面接触部は、
前記正極層の端部に対して突出する前記負極層の端部の全域に亘るように形成される、
全固体電池。 - 請求項1~4の何れか1項に記載の全固体電池であって、
前記負極集電体及び前記負極層から成る前記負極の全体の端部が、前記正極集電体及び前記正極層から成る前記正極の全体の端部に対して突出し、
前記電解質基部の端部は、前記正極および前記負極の間に挟持され前記正極の全体の端部に対して突出し、
前記電極側面接触部は、前記電解質基部の端部から前記正極の全体の側面に接触して延在する、
全固体電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213395A JP7386060B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 全固体電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019213395A JP7386060B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 全固体電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021086687A JP2021086687A (ja) | 2021-06-03 |
JP7386060B2 true JP7386060B2 (ja) | 2023-11-24 |
Family
ID=76088349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019213395A Active JP7386060B2 (ja) | 2019-11-26 | 2019-11-26 | 全固体電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7386060B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000243430A (ja) | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Sony Corp | 固体電解質電池 |
JP2008059954A (ja) | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | 二次電池の製造方法 |
JP2017135100A (ja) | 2016-01-21 | 2017-08-03 | 日本碍子株式会社 | リチウムイオン電池 |
JP2017199668A (ja) | 2016-04-25 | 2017-11-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池、および、電池製造方法 |
-
2019
- 2019-11-26 JP JP2019213395A patent/JP7386060B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000243430A (ja) | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Sony Corp | 固体電解質電池 |
JP2008059954A (ja) | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | 二次電池の製造方法 |
JP2017135100A (ja) | 2016-01-21 | 2017-08-03 | 日本碍子株式会社 | リチウムイオン電池 |
JP2017199668A (ja) | 2016-04-25 | 2017-11-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池、および、電池製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021086687A (ja) | 2021-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5594379B2 (ja) | 二次電池用正極、二次電池用正極の製造方法、及び、全固体二次電池 | |
JP5725054B2 (ja) | 複合活物質及びその製造方法 | |
JP6172083B2 (ja) | リチウム固体二次電池およびその製造方法 | |
JP5413355B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP5765349B2 (ja) | 全固体電池およびその製造方法 | |
JP5177315B2 (ja) | 硫化物系固体電池 | |
JP2019160407A (ja) | 全固体電池 | |
JP7313536B2 (ja) | 水分との反応性が緩和された高ニッケル電極シートおよびその製造方法 | |
JP6295966B2 (ja) | 全固体電池 | |
WO2020241691A1 (ja) | 全固体電池及びその製造方法 | |
JP7107880B2 (ja) | 負極合材層 | |
JP7248043B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP5920097B2 (ja) | 硫化物固体電池 | |
JP7386060B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP7398231B2 (ja) | 全固体電池システム | |
JP7230849B2 (ja) | リチウムイオン電池用負極 | |
JP2022108550A (ja) | 全固体電池 | |
JP2014154406A (ja) | 複合活物質及びその製造方法 | |
JP2022119324A (ja) | 負極活物質層 | |
JP2017098181A (ja) | 全固体電池 | |
WO2012157047A1 (ja) | 全固体二次電池 | |
JP7331873B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP7433004B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP7484683B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP7420469B2 (ja) | 負極合材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230523 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230817 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231017 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7386060 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |