WO2021132407A1 - 電池 - Google Patents

電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2021132407A1
WO2021132407A1 PCT/JP2020/048308 JP2020048308W WO2021132407A1 WO 2021132407 A1 WO2021132407 A1 WO 2021132407A1 JP 2020048308 W JP2020048308 W JP 2020048308W WO 2021132407 A1 WO2021132407 A1 WO 2021132407A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
current collector
battery
solid electrolyte
mass
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/048308
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢治 長尾
裕太 杉本
龍也 大島
健太 長嶺
晃暢 宮崎
西山　誠司
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to CN202080088582.7A priority Critical patent/CN114868290A/zh
Priority to EP20906865.9A priority patent/EP4084122A4/en
Priority to JP2021567584A priority patent/JPWO2021132407A1/ja
Publication of WO2021132407A1 publication Critical patent/WO2021132407A1/ja
Priority to US17/842,587 priority patent/US20220328869A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662—Alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/008—Halides

Definitions

  • This disclosure relates to batteries.
  • Patent Document 1 discloses a positive electrode containing a halide solid electrolyte, a positive electrode active material, and a positive electrode current collector, and a battery. Aluminum powder is used for the positive electrode current collector.
  • the present disclosure provides a battery with improved thermal stability.
  • the battery in one aspect of the present disclosure is First electrode layer, A second electrode layer, and an electrolyte layer containing a first solid electrolyte material, which is arranged between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the first electrode layer includes a current collector layer and a mixture layer, and includes a current collector layer and a mixture layer.
  • the mixture layer contains an active material and a second solid electrolyte material.
  • At least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material and the second solid electrolyte material comprises Li, M, and X.
  • the M is at least one selected from the group consisting of metal elements other than Li and metalloid elements.
  • the X is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • the battery satisfies the following (A), (B), (C), or (D):
  • (A) The copper content in at least a part of the current collector layer is less than 50% by mass.
  • (B) The battery further comprises an electrode lead connected to the current collector layer and contains copper in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the current collector layer and the electrode leads. The rate is less than 50% by mass.
  • (C) The battery further includes an exterior body covering the first electrode layer, the second electrode layer, and the electrolyte layer, and is at least one selected from the group consisting of the current collector layer and the exterior body. , The copper content in at least some regions is less than 50% by mass.
  • the battery further includes an electrode lead connected to the current collector layer, an outer body covering the first electrode layer, the second electrode layer, and the electrolyte layer, and the current collector layer.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the electrode leads and the exterior body is less than 50% by mass.
  • the present disclosure provides a battery with improved thermal stability.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of the battery 1000 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of the battery 2000 according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of the battery 3000 according to the third embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of the battery 4000 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of the battery 5000 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a cross section of the battery 6000 according to the sixth embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a cross section of the battery 7000 according to the seventh embodiment.
  • FIG. 8 is a graph showing the amount of hydrogen chloride and hydrogen bromide generated by thermal decomposition of the halide solid electrolyte Li 3 YBr 2 Cl 4.
  • the battery according to the first aspect of the present disclosure is First electrode layer, A second electrode layer, and an electrolyte layer containing a first solid electrolyte material, which is arranged between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the first electrode layer includes a current collector layer and a mixture layer, and includes a current collector layer and a mixture layer.
  • the mixture layer contains an active material and a second solid electrolyte material.
  • At least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material and the second solid electrolyte material comprises Li, M, and X.
  • the M is at least one selected from the group consisting of metal elements other than Li and metalloid elements.
  • the X is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • the battery satisfies the following (A), (B), (C), or (D):
  • (A) The copper content in at least a part of the current collector layer is less than 50% by mass.
  • (B) The battery further comprises an electrode lead connected to the current collector layer and contains copper in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the current collector layer and the electrode leads. The rate is less than 50% by mass.
  • (C) The battery further includes an exterior body covering the first electrode layer, the second electrode layer, and the electrolyte layer, and is at least one selected from the group consisting of the current collector layer and the exterior body. , The copper content in at least some regions is less than 50% by mass.
  • the battery further includes an electrode lead connected to the current collector layer, an outer body covering the first electrode layer, the second electrode layer, and the electrolyte layer, and the current collector layer.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the electrode leads and the exterior body is less than 50% by mass.
  • the battery according to the first aspect can improve the thermal stability.
  • the battery satisfies the above (A), and the copper content in at least a part of the current collector layer is 3.5. It may be less than% by mass.
  • the thermal stability can be further improved.
  • At least one of the above batteries fills the above (B) and is selected from the group consisting of the current collector layer and the electrode leads.
  • the copper content in at least some of the regions may be less than 3.5% by mass.
  • the thermal stability can be further improved.
  • the battery satisfies the above (C) and is selected from the group consisting of the current collector layer and the exterior body.
  • the copper content in at least some of the regions may be less than 3.5% by mass.
  • the thermal stability can be further improved.
  • the battery satisfies the above (D) and is selected from the group consisting of the current collector layer, the electrode leads, and the exterior body.
  • the copper content in at least one of the above regions, at least in the portion, may be less than 3.5% by mass.
  • the thermal stability can be further improved.
  • the current collector layer may contain aluminum as a main component.
  • the current collector layer may further contain an element other than aluminum.
  • the battery according to the eighth aspect of the present disclosure is It ’s a battery, First electrode layer, Second electrode layer, An electrolyte layer containing a first solid electrolyte material, which is arranged between the first electrode layer and the second electrode layer, and an exterior body covering the first electrode layer, the second electrode layer, and the electrolyte layer.
  • the first electrode layer includes a mixture layer and contains a mixture layer.
  • the mixture layer contains an active material and a second solid electrolyte material.
  • At least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material and the second solid electrolyte material comprises Li, M, and X.
  • the M is at least one selected from the group consisting of metal elements other than Li and metalloid elements.
  • the X is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • the copper content in at least a part of the exterior is less than 50% by mass.
  • the battery according to the eighth aspect can improve the thermal stability.
  • the copper content in at least a part of the exterior body may be less than 3.5% by mass.
  • the thermal stability can be further improved.
  • At least a part of the outer body is a group composed of the electrolyte layer and the first electrode layer. It may face at least one selected from.
  • the thermal stability can be further improved.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of the battery 1000 according to the first embodiment.
  • the battery 1000 includes a first electrode layer 10, a second electrode layer 11, and an electrolyte layer 12 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 10 and the second electrode layer 11.
  • the first electrode layer 10 includes a current collector layer 101 and a mixture layer 102.
  • the second electrode layer 11 includes a current collector layer 111 and a mixture layer 112.
  • the current collector layer 101 and the mixture layer 102 will be described as the first collector layer 101 and the first mixture layer 102, respectively.
  • the current collector layer 111 and the mixture layer 112 are described as the second current collector layer 111 and the second mixture layer 112, respectively.
  • the first mixture layer 102 contains the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b.
  • the second mixture layer 112 may also contain an active material and a solid electrolyte material.
  • At least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material and the second solid electrolyte material 102b contains Li, M, and X.
  • M is at least one selected from the group consisting of metal elements other than Li and metalloid elements.
  • X is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • the battery 1000 further includes an electrode lead 13a connected to the first current collector layer 101, and an exterior body 14 covering the first electrode layer 10, the second electrode layer 11, and the electrolyte layer 12.
  • An electrode lead 13b connected to the second current collector layer 111 may be further provided.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 101, the electrode leads 13a, and the exterior body 14, is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 111 may be less than 50% by mass.
  • the thermal stability of the battery 1000 is improved because the copper content is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 101, the electrode leads 13a, and the exterior body 14, may be 4.5% by mass or less. It may be less than 3.5% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 111 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 1000 is further improved.
  • the "metalloid elements” are B, Si, Ge, As, Sb and Te.
  • metal element is used as (I) All elements contained in Groups 1 to 12 of the Periodic Table, except hydrogen, and (Ii) All elements contained in groups 13 to 16 of the periodic table, excluding B, Si, Ge, As, Sb, Te, C, N, P, O, S, and Se. Is.
  • metal element and “metal element” are a group of elements that can become cations when an inorganic compound is formed with a halogen element.
  • the solid electrolyte material containing Li, M, and X may be a halide solid electrolyte material. That is, in the battery 1000, at least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material and the second solid electrolyte material 102b may contain a halide solid electrolyte material containing Li, M, and X.
  • the "halide solid electrolyte material” means a solid electrolyte material containing a halogen element and not containing sulfur.
  • the sulfur-free solid electrolyte material means a solid electrolyte material represented by a composition formula containing no sulfur element.
  • a very small amount of sulfur component for example, a solid electrolyte material containing 0.1% by mass or less of sulfur is included in the sulfur-free solid electrolyte material.
  • the halide solid electrolyte material may further contain oxygen as an anion other than the halogen element.
  • the copper content is 50 mass in at least a part of the first current collector layer 101, at least a part of the electrode lead 13a, and at least a part of the exterior body 14. A form of less than% will be described.
  • the first electrode layer 10 includes the first current collector layer 101 and the first mixture layer 102.
  • the first mixture layer 102 is arranged on the first current collector layer 101.
  • the first electrode layer 10 is a positive electrode layer or a negative electrode layer.
  • the first current collector layer 101 and the first mixture layer 102 will be described in detail below.
  • Patent Document 1 discloses an electrode containing a halide solid electrolyte material, an active material, and a positive electrode current collector, and a battery.
  • aluminum powder is used for the positive electrode current collector. That is, the battery disclosed in Patent Document 1 contains a halide solid electrolyte material, an active material, and an aluminum current collector. According to Patent Document 1, the battery disclosed in Patent Document 1 can improve the charge / discharge efficiency of the battery by this configuration.
  • Patent Document 1 does not clarify the details of the thermal stability of the battery containing the halide solid electrolyte material.
  • the present inventors examined a battery containing a halide solid electrolyte material.
  • the hydrogen halide generated by the thermal decomposition of the halide solid electrolyte material corrodes the copper contained in the battery and increases the resistance, so that the battery is stable.
  • the problem of reduced sex arises.
  • the halide solid electrolyte material is thermally decomposed to generate a highly corrosive gas such as hydrogen chloride or hydrogen bromide. It is considered that the reason for the decrease in the thermal stability of the battery is that the corrosive gas corrodes copper, which is difficult to form a passivation film.
  • the present inventors further studied based on the above findings.
  • the copper content in at least a part of the current collector used in the battery containing the halide solid electrolyte material is set to less than 50% by mass, so that the battery coexists with the halide solid electrolyte and the current collector. It has been found that the decrease in the electrical conductivity of the current collector can be suppressed even in the case of having such a configuration.
  • the battery 1000 in the first embodiment contains a halide solid electrolyte material in the first mixture layer 102 and / or the electrolyte layer 12.
  • the copper content in at least a part of the first current collector layer 101 is less than 50% by mass.
  • the battery 1000 in the first embodiment suppresses the reaction between the gas generated from the halide solid electrolyte material and the first current collector layer 101, and suppresses the increase in the resistance of the first current collector layer 101. Thereby, the thermal stability of the battery can be improved.
  • At least a part of the region of the first current collector layer 101 is a portion of the surface of the first current collector layer 101 that is in contact with the first mixture layer 102. That is, the copper content in the portion of the surface of the first current collector layer 101 that is in contact with the first mixture layer 102 is less than 50% by mass. Further, the copper content on the entire surface of the first current collector layer 101 may be less than 50% by mass. Further, the entire first current collector layer 101 may satisfy the copper content of less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the first current collector layer 101 may be less than 3.5% by mass.
  • the above reaction that is, the reaction between hydrogen halide and the first current collector layer 101
  • the thermal stability of the battery 1000 is further improved.
  • the copper content on the entire surface of the first current collector layer 101 may be less than 3.5% by mass, and the entire surface of the first current collector layer 101 satisfies the copper content of less than 3.5% by mass. You may be.
  • the copper content in at least a part of the first current collector layer 101 may be 0% by mass. That is, copper may not be contained in the above region. Since the copper halide is not contained, the reaction between the hydrogen halide and the first current collector layer 101 is suppressed, so that the thermal stability of the battery 1000 is further improved.
  • the copper content of the first current collector layer 101 may be 0.03% by mass or more.
  • the mechanical strength of the current collector layer is improved, so that the stability of the battery is improved.
  • the material used for the first current collector layer 101 may have electrical conductivity.
  • An example of the material of the first current collector layer 101 is an alloy which is a metal, a metalloid, or a mixture thereof.
  • Examples of materials used for the first current collector layer 101 are carbon (C), silicon (Si) bismuth (Bi), antimony (Sb), lead (Pb), tin (Sn), iron (Fe), and chromium. (Cr), zinc (Zn), tantalum (Ta), nickel (Ni), cobalt (Co), cesium (Cd), manganese (Mn), zirconium (Zr), titanium (Ti), aluminum (Al), beryllium (Be), thorium (Th), magnesium (Mg), sodium (Na), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), lithium (Li), vanadium (V), tungsten (W), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or platinum (Pt).
  • the first current collector layer 101 preferably contains at least one selected from the group consisting of carbon (C), iron (Fe), nickel (Ni), and aluminum (Al).
  • the iron content in the first current collector layer 101 may be 50% by mass or less, or 1.5% by mass or less.
  • the charge / discharge that is, the redox reaction is repeated in a state where the halide solid electrolyte material is in contact with iron
  • iron corrosion may occur in the halide solid electrolyte material.
  • the ionic conductivity of the halide solid electrolyte material decreases and the resistance of the halide solid electrolyte material increases, which may reduce the stability of the electrode.
  • the iron content in the first current collector layer 101 is 50% by mass or less, particularly 1.5% by mass or less, even if the halide solid electrolyte material is combined with the current collector. , The decrease in ionic conductivity of the halide solid electrolyte material can be suppressed, and as a result, the stability of the electrode can be improved.
  • the first current collector layer 101 may contain aluminum as a main component.
  • “the first current collector layer 101 contains aluminum as a main component” means that the aluminum content in the first current collector layer 101 is 50% by mass or more.
  • Aluminum is a lightweight metal with high electrical conductivity. Therefore, the battery 1000 provided with the first current collector layer 101 containing aluminum as a main component can improve the weight energy density.
  • the first current collector layer 101 containing aluminum as a main component may further contain an element other than aluminum.
  • the first current collector layer 101 includes carbon (C), silicon (Si), bismuth (Bi), antimony (Sb), lead (Pb), tin (Sn), iron (Fe), chromium (Cr), and zinc.
  • tungsten It may contain at least one selected from the group consisting of (W), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), and platinum (Pt).
  • the first current collector layer 101 may contain an aluminum alloy.
  • Aluminum alloy is lightweight and has high strength. Therefore, the battery 1000 provided with the first current collector layer 101 containing an aluminum alloy can realize a battery having both high weight energy density and high durability.
  • the aluminum alloy is not particularly limited. For example, Al—Cu alloy, Al—Mn alloy, Al—Mn—Cu alloy, Al—Fe—Cu alloy and the like are exemplified.
  • the first current collector layer 101 may be a polymer material mixed with a material having electrical conductivity.
  • the surface material and the internal material may be different from each other.
  • the copper content in the material of the portion of the surface material in contact with the first mixture layer 102 may be less than 50% by mass, for example, less than 3.5% by mass.
  • the first current collector layer 101 may have a copper content of less than 50% by mass in the entire surface material, or the entire surface and the inside may be composed of a material having a copper content of less than 50% by mass. May be good.
  • the first current collector layer 101 When the first current collector layer 101 has a structure in which the surface material and the internal material are different from each other, the first current collector layer 101 is, for example, the surface of the material constituting the inside of the first current collector layer 101. Can be produced by coating with a surface material by plating, sputtering, or the like. Further, by applying a solution of the surface material or a dispersion liquid of the surface material onto the surface of the material constituting the inside of the first current collector layer 101 by a gravure coater or a die coater, the first method is also performed. The current collector layer 101 can be made.
  • the first current collector layer 101 may contain other elements or components other than the above materials as long as the above problems can be solved in consideration of contamination and the like.
  • an unavoidable oxide film or the like may be formed on a part of the surface of the first current collector layer 101. That is, the surface of the first current collector layer 101 may contain unavoidable oxides and the like.
  • the shape of the first current collector layer 101 is not limited, but a material having a large surface roughness may be used in order to improve the adhesion to the first mixture layer 102.
  • the thickness of the first current collector layer 101 may be 0.1 ⁇ m or more and 1 mm or less.
  • the strength of the first current collector layer 101 is improved, so that damage to the first current collector layer 101 is suppressed.
  • the thickness of the first current collector layer 101 is 1 mm or less, the electric resistance of the first electrode layer 10 is reduced, and the battery 1000 can be easily operated at a high output. That is, if the thickness of the first current collector layer 101 is appropriately adjusted, stable production of the battery 1000 can be ensured, and the battery 1000 can be operated at a high output.
  • the copper content in the first current collector layer 101 can be determined by, for example, a scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX).
  • SEM-EDX scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the copper content may be determined by using, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • the first mixture layer 102 in the first embodiment contains the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b.
  • at least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material contained in the electrolyte layer 12 and the second solid electrolyte material 102b contained in the first mixture layer 102 contains Li, M, and X.
  • the second solid electrolyte material 102b contains Li, M, and X will be described in detail.
  • the second solid electrolyte material 102b may include, for example, a halide solid electrolyte material containing Li, M, and X. Since the second solid electrolyte material 102b contains the halide solid electrolyte material containing Li, M, and X, the ionic conductivity of the second solid electrolyte material 102b is further improved, and thus the ionic conductivity of the first electrode layer 10 is improved. Can be improved. As a result, the charge / discharge efficiency of the battery 1000 is improved.
  • the thermal stability of the battery 1000 can be improved by including the halide solid electrolyte material containing Li, M, and X in the second solid electrolyte material 102b. Further, since the halide solid electrolyte material does not contain sulfur, the battery 1000 in the first embodiment can suppress the generation of hydrogen sulfide gas.
  • the halide solid electrolyte material containing Li, M, and X will be referred to as a halide solid electrolyte material.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (1).
  • Li ⁇ M ⁇ X ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Equation (1) Li ⁇ M ⁇ X ⁇ ⁇ ⁇ Equation (1)
  • ⁇ , ⁇ , and ⁇ are all values larger than 0.
  • ⁇ can be, for example, 4 or 6.
  • the ionic conductivity of the halide solid electrolyte material is improved, so that the ionic conductivity of the first electrode layer 10 can be improved. Thereby, the charge / discharge efficiency of the battery 1000 can be further improved.
  • the halide solid electrolyte material containing Y may be represented by, for example, the following composition formula (2).
  • the element Me is at least one selected from the group consisting of metal elements and metalloid elements other than Li and Y.
  • m represents the valence of the element Me.
  • mb is the sum of the values obtained by multiplying the composition ratio of each element by the valence of the element.
  • Me is a case containing the element Me1 and the element Me2, valence of m 1 element Me1 in the composition ratio b 1 element Me1, the valence of the element Me2 the composition ratio b 2 elements Me2
  • mb m 1 b 1 + m 2 b 2
  • the element X is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • the element Me is, for example, at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Sc, Al, Ga, Bi, Zr, Hf, Ti, Sn, Ta, Gd and Nb. May be good.
  • the halide solid electrolyte material for example, the following materials can be used. According to the following materials, the ionic conductivity of the halide solid electrolyte material is further improved, so that the ionic conductivity of the first electrode layer 10 can be further improved. Thereby, the charge / discharge efficiency of the battery 1000 can be further improved.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A1). Li 6-3d Y d X 6 ... Equation (A1)
  • the element X is at least one selected from the group consisting of Cl, Br, and I.
  • d satisfies 0 ⁇ d ⁇ 2.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A2). Li 3 YX 6 ... formula (A2)
  • the element X is at least one selected from the group consisting of Cl, Br and I.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A3). Li 3-3 ⁇ Y 1 + ⁇ Cl 6 ⁇ ⁇ ⁇ Equation (A3)
  • ⁇ satisfies 0 ⁇ ⁇ 0.15.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A4). Li 3-3 ⁇ Y 1 + ⁇ Br 6 ⁇ ⁇ ⁇ Equation (A4) Here, in the composition formula (A4), ⁇ satisfies 0 ⁇ ⁇ 0.25.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A5). Li 3-3 ⁇ + a Y 1+ ⁇ -a Me a Cl 6-xy Br x I y ⁇ ⁇ ⁇ Equation (A5)
  • the element Me is at least one selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn.
  • composition formula (A5) is -1 ⁇ ⁇ 2, 0 ⁇ a ⁇ 3, 0 ⁇ (3-3 ⁇ + a), 0 ⁇ (1 + ⁇ -a), 0 ⁇ x ⁇ 6, 0 ⁇ y ⁇ 6, and (x + y) ⁇ 6, Meet.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A6). Li 3-3 ⁇ Y 1+ ⁇ -a Me a Cl 6-xy Br x I y ⁇ ⁇ ⁇ Equation (A6)
  • the element Me is at least one selected from the group consisting of Al, Sc, Ga, and Bi.
  • composition formula (A6) is -1 ⁇ ⁇ 1, 0 ⁇ a ⁇ 2, 0 ⁇ (1 + ⁇ -a), 0 ⁇ x ⁇ 6, 0 ⁇ y ⁇ 6, and (x + y) ⁇ 6, Meet.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A7). Li 3-3 ⁇ -a Y 1+ ⁇ -a Me a Cl 6-xy Br x I y ⁇ ⁇ ⁇ Equation (A7)
  • the element Me is at least one selected from the group consisting of Zr, Hf and Ti.
  • composition formula (A7) is -1 ⁇ ⁇ 1, 0 ⁇ a ⁇ 1.5, 0 ⁇ (3-3 ⁇ -a), 0 ⁇ (1 + ⁇ -a), 0 ⁇ x ⁇ 6, 0 ⁇ y ⁇ 6, and (x + y) ⁇ 6, Meet.
  • the halide solid electrolyte material may be a material represented by the following composition formula (A8). Li 3-3 ⁇ -2a Y 1+ ⁇ -a Me a Cl 6-xy Br x I y ⁇ ⁇ ⁇ Equation (A8)
  • the element Me is at least one selected from the group consisting of Ta and Nb.
  • composition formula (A8) is -1 ⁇ ⁇ 1, 0 ⁇ a ⁇ 1.2, 0 ⁇ (3-3 ⁇ -2a), 0 ⁇ (1 + ⁇ -a), 0 ⁇ x ⁇ 6, 0 ⁇ y ⁇ 6, and (x + y) ⁇ 6, Meet.
  • the halide solid electrolyte material for example, Li 3 YX 6 , Li 2 MgX 4 , Li 2 FeX 4 , Li (Al, Ga, In) X 4 , Li 3 (Al, Ga, In).
  • X 6 and the like can be used as the halide solid electrolyte material.
  • the element X is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I.
  • this notation indicates at least one element selected from the element group in parentheses. That is, "(Al, Ga, In)" is synonymous with "at least one selected from the group consisting of Al, Ga, and In". The same applies to other elements.
  • the shape of the halide solid electrolyte material is not particularly limited, and may be, for example, needle-shaped, spherical, elliptical spherical, or the like.
  • the shape of the halide solid electrolyte material may be particulate.
  • a binary halide is a compound composed of two kinds of elements including a halogen element.
  • the raw material powder LiCl and the raw material powder YCl 3 are prepared in a molar ratio of 3: 1.
  • the elemental species of "M” and "X" in the composition formula (1) can be determined.
  • the values of " ⁇ ", " ⁇ ” and “ ⁇ ” in the composition formula (1) can be adjusted by adjusting the type of the raw material powder, the blending ratio of the raw material powder and the synthesis process.
  • the raw material powders are reacted with each other using the method of mechanochemical milling.
  • the raw material powder may be mixed and pulverized, and then sintered in a vacuum or in an inert atmosphere.
  • the firing conditions may be, for example, firing in the range of 100 ° C. to 550 ° C. for 1 hour or more.
  • composition of the crystal phase (that is, the crystal structure) of the halide solid electrolyte material can be adjusted or determined according to the reaction method and reaction conditions between the raw material powders.
  • the second solid electrolyte material 102b is selected from the group consisting of a sulfide solid electrolyte material, an oxide solid electrolyte material, a polymer solid electrolyte material, a complex hydride solid electrolyte material, and the like, in addition to the halide solid electrolyte material. It may contain at least one. Further, the second solid electrolyte material 102b is selected from the group consisting of a sulfide solid electrolyte material, an oxide solid electrolyte material, a polymer solid electrolyte material, a complex hydride solid electrolyte material, and the like, instead of the halide solid electrolyte material. It may contain at least one that is to be used.
  • the "oxide solid electrolyte material” means a solid electrolyte material containing oxygen.
  • the oxide solid electrolyte material may further contain anions other than sulfur and halogen elements as anions other than oxygen.
  • the sulfide-based solid electrolyte material for example, Li 2 S-P 2 S 5, Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-B 2 S 3, Li 2 S-GeS 2, Li 3.25 Ge 0.25 P 0.75 S 4 , And Li 10 GeP 2 S 12 and the like can be used. Further, Li X, Li 2 O, MO q , and / or Li p MO q and the like may be added thereto.
  • the element X in "LiX" is at least one selected from the group consisting of F, Cl, Br and I.
  • the element M in "MO q " and “Li p MO q " is at least one selected from the group consisting of P, Si, Ge, B, Al, Ga, In, Fe, and Zn. Further, p and q in “MO q “ and “Li p MO q " are both natural numbers.
  • oxide solid electrolyte material examples include a NASICON type solid electrolyte material typified by LiTi 2 (PO 4 ) 3 and its element substituent, a (LaLi) TiO 3 based perovskite type solid electrolyte material, and Li 14 ZnGe 4 O.
  • Li 4 SiO 4 , LiGeO 4 and LISION type solid electrolyte material typified by its element substitution material Li 7 La 3 Zr 2 O 12 and garnet type solid electrolyte material typified by its element substitution material, Li 3 PO Based on 4 and its N-substituted products, Li-BO compounds such as LiBO 2 and Li 3 BO 3 , glass to which Li 2 SO 4 , Li 2 CO 3 and the like are added, and glass ceramics are used. obtain.
  • a compound of a polymer compound and a lithium salt can be used as the polymer solid electrolyte.
  • the polymer compound may have an ethylene oxide structure.
  • the polymer compound having an ethylene oxide structure can contain a large amount of lithium salt. Therefore, the ionic conductivity can be further increased.
  • the lithium salt LiPF 6, LiBF 4, LiSbF 6, LiAsF 6, LiSO 3 CF 3, LiN (SO 2 F) 2, LiN (SO 2 CF 3) 2, LiN (SO 2 C 2 F 5) 2, LiN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ), LiC (SO 2 CF 3 ) 3, and the like can be used.
  • One type of lithium salt may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • LiBH 4- LiI LiBH 4- P 2 S 5 and the like
  • LiBH 4- LiI LiBH 4- P 2 S 5 and the like
  • the active material 102a is a positive electrode active material or a negative electrode active material.
  • the positive electrode active material is, for example, a material having a property of occluding and releasing metal ions (for example, lithium ions).
  • positive electrode active materials are lithium-containing transition metal oxides, transition metal fluorides, polyanionic materials, fluorinated polyanionic materials, transition metal sulfides, transition metal oxysulfides, transition metal oxynitrides, and the like.
  • lithium-containing transition metal oxide is Li (Ni, Co, Al) O 2, Li (Ni, Co, Mn) O 2, or the like LiCoO 2.
  • lithium nickel cobalt manganate may be used as the positive electrode active material.
  • the positive electrode active material may be Li (Ni, Co, Mn) O 2 .
  • the negative electrode active material is, for example, a material having the property of occluding and releasing metal ions (for example, lithium ions).
  • negative electrode active materials are metal materials, carbon materials, oxides, nitrides, tin compounds, silicon compounds and the like.
  • the metal material may be a simple substance metal or an alloy.
  • metallic materials are lithium metals or lithium alloys.
  • carbon materials include natural graphite, coke, developing carbon, carbon fibers, spheroidal carbon, artificial graphite, or amorphous carbon.
  • the first mixture layer 102 contains, for example, a halide solid electrolyte material as the second solid electrolyte material 102b. According to this configuration, the ionic conductivity inside the first mixture layer 102 is increased, and operation at high output becomes possible.
  • the median diameter of the second solid electrolyte material 102b may be 100 ⁇ m or less.
  • the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b can be well dispersed in the first mixture layer 102. This improves the charge / discharge characteristics of the battery.
  • the median diameter of the second solid electrolyte material 102b contained in the first mixture layer 102 may be smaller than the median diameter of the active material 102a. As a result, the second solid electrolyte material 102b and the active material 102a can be well dispersed.
  • the median diameter of the active material 102a may be 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the median diameter of the active material is 0.1 ⁇ m or more, the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b can be well dispersed in the first mixture layer 102.
  • the charge / discharge characteristics of the battery 1000 are improved.
  • the median diameter of the active material 102a is 100 ⁇ m or less, the lithium diffusion rate in the active material is improved. Therefore, the battery 1000 can operate at a high output.
  • the median diameter means a particle size in which the cumulative volume in the volume-based particle size distribution is 50%.
  • the volume-based particle size distribution is determined by the laser diffraction / scattering method. The same applies to the following other materials.
  • v1 indicates the volume fraction of the active material 102a when the total volume of the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b contained in the first mixture layer 102 is 100.
  • 30 ⁇ v1 it is easy to secure a sufficient energy density of the battery.
  • v1 ⁇ 95 the operation of the battery 1000 at a high output becomes easier.
  • the thickness of the first mixture layer 102 may be 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. When the thickness of the first mixture layer 102 is 10 ⁇ m or more, it becomes easy to secure a sufficient energy density of the battery. When the thickness of the first mixture layer 102 is 500 ⁇ m or less, the operation of the battery 1000 at high output becomes easier.
  • the active material 102a may be coated with a coating material in order to reduce the interfacial resistance with the second solid electrolyte material 102b.
  • a coating material a material having low electron conductivity can be used.
  • an oxide material, an oxide solid electrolyte material, or the like can be used.
  • oxide material used for the coating material for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , B 2 O 3 , Nb 2 O 5 , WO 3 , ZrO 2 and the like can be used.
  • oxide solid electrolyte material used for the coating material examples include Li-Nb-O compounds such as LiNbO 3 , Li-BO compounds such as LiBO 2 and Li 3 BO 3, and Li-Al- such as LiAlO 2.
  • Li-Zr-O compounds, Li -Mo-O compounds such as Li 2 MoO 3 , Li-VO compounds such as LiV 2 O 5 , Li-WO compounds such as Li 2 WO 4 and the like can be used. ..
  • the oxide solid electrolyte material has high ionic conductivity and high potential stability. Therefore, by using the oxide solid electrolyte material as the coating material, the charge / discharge efficiency of the battery can be further improved.
  • the first mixture layer 102 may contain a sulfide solid electrolyte material as the second solid electrolyte material 102b, and the above-mentioned halide solid electrolyte material may be used as the coating material for coating the active material 102a.
  • a dispersion containing the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b constituting the first mixture layer 102 is coated on the first current collector layer 101.
  • the method can be mentioned.
  • a slurry in which the active material 102a and the second solid electrolyte material 102b are dispersed in a solvent may be used.
  • a solvent that does not react with the halide solid electrolyte for example, an aromatic solvent such as toluene can be used.
  • coating methods are die coating method, gravure coating method, doctor blade method, bar coating method, spray coating method, or electrostatic coating method.
  • the second electrode layer 11 includes a second current collector layer 111 and a second mixture layer 112.
  • the second mixture layer 112 is arranged on the second current collector layer 111.
  • the first electrode layer 10 is a positive electrode layer
  • the second electrode layer 11 is a negative electrode layer.
  • the first electrode layer 10 is the negative electrode layer
  • the second electrode layer 11 is the positive electrode layer.
  • the configurations and materials described in the first current collector layer 101 and the first composite layer 102 can be applied to the configurations and materials of the second current collector layer 111 and the second composite layer 112, respectively. Therefore, detailed description is omitted here.
  • the second current collector layer 111 may have a copper content of less than 50% by mass in at least a part of the region, and is less than 3.5% by mass. You may. This further improves the thermal stability of the battery 1000. However, the second current collector layer 111 does not have to include a region having a copper content of less than 50% by mass.
  • the second mixture layer 112 may contain a sulfide solid electrolyte material as a solid electrolyte material, and the above-mentioned halide solid electrolyte material may be used as a coating material for coating the active material.
  • the electrolyte layer 12 contains a first solid electrolyte material. At least one selected from the group consisting of the first solid electrolyte material contained in the electrolyte layer 12 and the second solid electrolyte material 102b contained in the first mixture layer 102 contains a halide solid electrolyte material.
  • the first solid electrolyte material contained in the electrolyte layer 12 includes, for example, a sulfide solid electrolyte material, an oxide solid electrolyte material, a polymer solid electrolyte material, and a complex hydride solid electrolyte material, in addition to the halide solid electrolyte material. Etc. can be used.
  • the electrolyte layer 12 may contain the first solid electrolyte material as a main component. That is, the electrolyte layer 12 may contain, for example, 70% or more (70% by mass or more) of the first solid electrolyte material in terms of mass ratio with respect to the entire electrolyte layer 12.
  • the charge / discharge characteristics of the battery 1000 can be further improved.
  • the electrolyte layer 12 contains the first solid electrolyte material as a main component, and further contains unavoidable impurities, starting materials, by-products, and decomposition products used when synthesizing the solid electrolyte material. May include.
  • the electrolyte layer 12 may contain the first solid electrolyte material in an amount of 100% (100% by mass) as a mass ratio to the whole of the electrolyte layer 12, excluding impurities that are unavoidably mixed, for example.
  • the charge / discharge characteristics of the battery 1000 can be further improved.
  • the electrolyte layer 12 may contain two or more of the materials listed as the first solid electrolyte material.
  • the electrolyte layer 12 may contain a halide solid electrolyte material and a sulfide solid electrolyte material.
  • the thickness of the electrolyte layer 12 may be 1 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the thickness of the electrolyte layer 12 is 1 ⁇ m or more, the possibility that the first electrode layer 10 and the second electrode layer 11 are short-circuited is reduced. Further, when the thickness of the electrolyte layer 12 is 300 ⁇ m or less, the operation at high output becomes easy. That is, if the thickness of the electrolyte layer 12 is appropriately adjusted, sufficient safety of the battery 1000 can be ensured, and the battery 1000 can be operated at a high output.
  • the shape of the first solid electrolyte material contained in the electrolyte layer 12 is not limited.
  • the shape of the first solid electrolyte material may be, for example, needle-shaped, spherical, elliptical spherical, or the like.
  • the shape of the first solid electrolyte material may be, for example, particulate.
  • the electrode lead 13 can be used to draw current from the battery 1000 to an external circuit.
  • the electrode lead 13 is composed of, for example, an electrode lead 13a bonded to the first current collector layer 101 of the first electrode layer 10 and an electrode lead 13a bonded to the second current collector layer 111 of the second electrode layer 11. Has been done.
  • the present inventors investigated the reaction between the hydrogen halide gas generated by the thermal decomposition of the halide solid electrolyte material and the electrode lead.
  • the battery 1000 has a configuration in which the halide solid electrolyte material coexists with the electrode lead. It is considered that the decrease in electrical conductivity and the decrease in mechanical strength of the electrode leads due to the reaction can be suppressed.
  • the electrode leads 13 at least the electrode leads 13a bonded to the first current collector layer 101 of the first electrode layer 10 may satisfy the above copper content.
  • the region of the electrode lead 13a is a portion of the surface of the electrode lead 13a that is in contact with the first current collector layer 101 and a portion that is in contact with the exterior body 14. That is, the copper content in the portion of the surface of the electrode lead 13a that is in contact with the first current collector layer 101 and the portion that is in contact with the exterior body 14 is less than 50% by mass. Further, the copper content on the entire surface of the electrode lead 13a may be less than 50% by mass. Further, the entire electrode lead 13a may satisfy the copper content of less than 50% by mass.
  • the electrode leads 13b bonded to the second current collector layer 111 of the second electrode layer 11 may also satisfy the above copper content. In that case, at least a part of the region of the electrode lead 13b is the same as that of the electrode lead 13a.
  • the copper content of at least a part of the electrode lead 13a is less than 50% by mass. Further, the copper content of at least a part of the electrode lead 13b may be less than 50% by mass.
  • the battery 1000 improves the stability of the battery 1000 by suppressing the reactivity between the hydrogen halide gas generated by the thermal decomposition of the halide solid electrolyte and the electrode lead 13 and suppressing the increase in resistance. be able to.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 13a may be less than 3.5% by mass. Further, the copper content of at least a part of the electrode lead 13b may be less than 3.5% by mass. In this case, the reaction between the copper contained in the electrode lead 13 and the hydrogen halide generated from the halide solid electrolyte material can be better suppressed, and the thermal stability of the battery 1000 can be further improved.
  • the material used for the electrode lead 13 may have electrical conductivity, and examples thereof include metals, metalloids, and alloys which are mixtures thereof.
  • Examples of materials used for the electrode lead 13 are carbon (C), silicon (Si), bismuth (Bi), antimony (Sb), lead (Pb), tin (Sn), iron (Fe), chromium (Cr). , Zinc (Zn), Tantal (Ta), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Cesium (Cd), Manganese (Mn), Zirconium (Zr), Titanium (Ti), Aluminum (Al), Rubidium (Be) , Thorium (Th), Magnesium (Mg), Sodium (Na), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Potassium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), Lithium (Li) , Vanadium (V), Tungsten (W), Copper (Cu), Silver (Ag), Gold (Au), or Platinum (Pt).
  • the electrode lead 13 preferably contains at least one selected from the group consisting of carbon (C), iron (Fe), nickel (Ni), and aluminum
  • the iron content in the electrode lead 13 may be 50% by mass or less, or 1.5% by mass or less.
  • the charge / discharge that is, the redox reaction is repeated in a state where the halide solid electrolyte material is in contact with iron, iron corrosion may occur in the halide solid electrolyte material.
  • the ionic conductivity of the halide solid electrolyte material decreases and the resistance of the halide solid electrolyte material increases, which may reduce the stability of the electrode.
  • the iron content in the electrode lead 13 is 50% by mass or less, particularly 1.5% by mass or less, even if the electrode lead 13 is in contact with the halide solid electrolyte material, the halide solid The decrease in ionic conductivity of the electrolyte material can be suppressed, and as a result, the stability of the electrode can be improved.
  • the electrode lead 13 may contain aluminum as a main component.
  • the electrode lead 13 contains aluminum as a main component means that the aluminum content of the electrode lead 13 is 50% by mass or more.
  • Aluminum is a lightweight metal with high electrical conductivity. Therefore, the battery 1000 provided with the electrode leads 13 containing aluminum as a main component can improve the weight energy density.
  • the electrode lead 13 containing aluminum as a main component may further contain an element other than aluminum.
  • the electrode lead 13 may contain an aluminum alloy.
  • Aluminum alloy is lightweight and has high strength. Therefore, the battery 1000 provided with the electrode leads 13 containing an aluminum alloy can realize a battery having both high weight energy density and high durability.
  • the aluminum alloy is not particularly limited. For example, Al—Cu alloy, Al—Mn alloy, Al—Mn—Cu alloy, Al—Fe—Cu alloy and the like are exemplified.
  • the electrode lead 13 may be a polymer material mixed with a material having electrical conductivity.
  • the surface material and the internal material may be different from each other.
  • the copper content in the material of the portion of the surface material in contact with the first current collector layer 101 and the material of the portion in contact with the exterior body 14 is less than 50% by mass, for example, 3. It may be less than 5% by mass.
  • the material on the surface of the electrode lead 13 the material example of the electrode lead 13 may be used, or the material inside the electrode lead 13 may be coated with the material example.
  • the electrode leads 13a and the electrode leads 13b may be formed by using different materials.
  • the copper content in the electrode lead 13 can be determined by, for example, SEM-EDX. If it is difficult to measure with SEM-EDX, XPS may be used to determine the copper content.
  • the copper content of at least a part of the exterior body 14 is less than 50% by mass.
  • the battery 1000 according to the first embodiment suppresses the decrease in the mechanical strength of the exterior body 14 due to the halogenated gas generated by the heat generated by the charging and discharging of the battery 1000, and improves the safety of the battery 1000. ..
  • the battery 1000 can improve the thermal stability.
  • the copper content in at least a part of the exterior body 14 may be less than 3.5% by mass. In this case, the reaction between the copper contained in the exterior body 14 and the hydrogen halide generated from the halide solid electrolyte material can be better suppressed, and the thermal stability of the battery 1000 can be further improved.
  • At least a part of the outer body 14 is a portion facing at least one selected from the group consisting of the electrolyte layer 12 and the first electrode layer 10. That is, the exterior body 14 is composed of a portion facing the electrolyte layer 12, a portion facing the first electrode layer 10, and a portion facing both the electrolyte layer 12 and the first electrode layer 10.
  • the copper content is less than 50% by mass. According to this configuration, the reaction between the copper contained in the exterior body 14 and the hydrogen halide generated from the halide solid electrolyte material can be suppressed more effectively, so that the thermal stability of the battery 1000 can be further improved. .. Further, the copper content on the entire surface of the exterior body 14 may be less than 50% by mass. Further, the entire exterior body 14 may satisfy the copper content of less than 50% by mass.
  • the exterior body 14 is not particularly limited as long as it is a member capable of sealing the battery body inside.
  • the exterior body 14 may be a moisture-proof multilayer film having a metal foil layer made of a metal foil capable of enhancing airtightness and a heat-sealing layer containing a thermoplastic resin.
  • the metal foil layer can suppress the permeation of gas into the battery body, and the heat-sealing layer makes the battery excellent in strength.
  • Examples of the metal foil material used for the exterior body 14 include metals, metalloids, or alloys which are mixtures thereof.
  • Examples of the metal foil material used for the exterior body 14 are carbon (C), silicon (Si), bismuth (Bi), antimony (Sb), lead (Pb), tin (Sn), iron (Fe), and chromium ( Cr), zinc (Zn), tantalum (Ta), nickel (Ni), cobalt (Co), cesium (Cd), manganese (Mn), zirconium (Zr), titanium (Ti), aluminum (Al), beryllium (Al) Be), thorium (Th), magnesium (Mg), sodium (Na), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), lithium ( Li), vanadium (V), tungsten (W), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), or platinum (Pt).
  • the exterior body 14 preferably contains at least one selected from the group consisting of carbon (C), iron (Fe), nickel (Ni), and aluminum (Al).
  • the iron content in the exterior body 14 may be 50% by mass or less, or 1.5% by mass or less.
  • the charge / discharge that is, the redox reaction is repeated in a state where the halide solid electrolyte material is in contact with iron, iron corrosion may occur in the halide solid electrolyte material.
  • the ionic conductivity of the halide solid electrolyte material decreases and the resistance of the halide solid electrolyte material increases, which may reduce the stability of the electrode.
  • the iron content in the exterior body 14 is 50% by mass or less, particularly 1.5% by mass or less, even if the exterior body 14 is configured to come into contact with the halide solid electrolyte material, the halide solid The decrease in ionic conductivity of the electrolyte material can be suppressed, and as a result, the stability of the electrode can be improved.
  • the metal foil material used for the exterior body 14 may contain aluminum as a main component.
  • the metal leaf material used for the exterior body 14 contains aluminum as a main component means that the aluminum content of the metal leaf material used for the exterior body 14 is 50% by mass or more.
  • Aluminum is a lightweight metal with high electrical conductivity. Therefore, the battery 1000 provided with the exterior body 14 containing aluminum as a main component can improve the weight energy density.
  • the exterior body 14 containing aluminum as a main component may further contain an element other than aluminum.
  • the metal foil material used for the exterior body 14 may contain an aluminum alloy.
  • Aluminum alloy is lightweight and has high strength. Therefore, the battery 1000 provided with the exterior body 14 containing the aluminum alloy can realize a battery having both high weight energy density and high durability.
  • the aluminum alloy is not particularly limited. For example, Al—Cu alloy, Al—Mn alloy, Al—Mn—Cu alloy, Al—Fe—Cu alloy and the like are exemplified.
  • a polymer material may be used for the exterior body 14.
  • a thermoplastic resin is preferable.
  • a polyamide resin such as nylon, polyethylene terephthalate, vinyl acetate resin, acrylic resin, epoxy resin, or polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene can be used.
  • the surface material and the internal material may be different from each other.
  • the copper content in the surface material may be less than 50% by mass, for example less than 3.5% by mass.
  • the material of the surface of the exterior body 14 the material example of the exterior body 14 may be used, or the material inside the exterior body 14 may be coated with the material example.
  • the copper content in the exterior body 14 can be determined by, for example, SEM-EDX. If it is difficult to measure with SEM-EDX, XPS may be used to determine the copper content.
  • Examples of the shape of the battery 1000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of the battery 2000 according to the second embodiment.
  • the battery 2000 includes a first electrode layer 20, a second electrode layer 21, and an electrolyte layer 22 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 20 and the second electrode layer 21.
  • the first electrode layer 20 includes a current collector layer 201 and a mixture layer 202.
  • the second electrode layer 21 includes a current collector layer 211 and a mixture layer 212.
  • the current collector layer 201 and the mixture layer 202 will be described as the first current collector layer 201 and the first mixture layer 202, respectively.
  • the current collector layer 211 and the mixture layer 212 are described as the second current collector layer 211 and the second mixture layer 212, respectively.
  • the battery 2000 further includes an electrode lead 23a connected to the first current collector layer 201.
  • An electrode lead 23b connected to the second current collector layer 211 may be further provided.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 201 and the electrode leads 23a is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 211 may be less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 23b may be less than 50% by mass.
  • the thermal stability of the battery 2000 is improved because the copper content is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 201 and the electrode leads 23a may be 4.5% by mass or less, or 3.5% by mass. It may be less than.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 211 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 23b may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 2000 is further improved.
  • the first current collector layer 201 As the first current collector layer 201, the first current collector layer 101 described in the first embodiment can be used.
  • the first mixture layer 202 As the first mixture layer 202, the first mixture layer 102 described in the first embodiment can be used.
  • the second current collector layer 211 As the second current collector layer 211, the second current collector layer 111 described in the first embodiment can be used.
  • the second mixture layer 212 the second mixture layer 112 described in the first embodiment can be used.
  • the electrolyte layer 12 described in the first embodiment can be used as the electrolyte layer 22 as the electrolyte layer 22 described in the first embodiment.
  • the electrode lead 13 described in the first embodiment can be used as the electrode lead 23 as the electrode lead 23, the electrode lead 13 described in the first embodiment can be used.
  • Examples of the shape of the battery 2000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of the battery 3000 according to the third embodiment.
  • the battery 3000 includes a first electrode layer 30, a second electrode layer 31, and an electrolyte layer 32 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 30 and the second electrode layer 31.
  • the first electrode layer 30 includes a current collector layer 301 and a mixture layer 302.
  • the second electrode layer 31 includes a current collector layer 311 and a mixture layer 312.
  • the current collector layer 301 and the mixture layer 302 will be described as the first collector layer 301 and the first mixture layer 302, respectively.
  • the current collector layer 311 and the mixture layer 312 are described as the second collector layer 311 and the second mixture layer 312, respectively.
  • the copper content in at least a part of the first current collector layer 301 is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 311 may be less than 50% by mass.
  • the copper content is less than 50% by mass, so that the thermal stability of the battery 3000 is improved.
  • the copper content in at least a part of the first current collector layer 301 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 311 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 3000 is further improved.
  • the first current collector layer 301 As the first current collector layer 301, the first current collector layer 101 described in the first embodiment can be used.
  • the first mixture layer 302 the first mixture layer 102 described in the first embodiment can be used.
  • the second current collector layer 311 the second current collector layer 111 described in the first embodiment can be used.
  • the second mixture layer 312 As the second mixture layer 312, the second mixture layer 112 described in the first embodiment can be used.
  • the electrolyte layer 32 As the electrolyte layer 32, the electrolyte layer 12 described in the first embodiment can be used.
  • Examples of the shape of the battery 3000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a cross section of the battery 4000 according to the fourth embodiment.
  • the battery 4000 includes a first electrode layer 40, a second electrode layer 41, and an electrolyte layer 42 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 40 and the second electrode layer 41.
  • the first electrode layer 40 includes a current collector layer 401 and a mixture layer 402.
  • the second electrode layer 41 includes a current collector layer 411 and a mixture layer 412.
  • the current collector layer 401 and the mixture layer 402 will be described as the first current collector layer 401 and the first mixture layer 402, respectively.
  • the current collector layer 411 and the mixture layer 412 are described as the second collector layer 411 and the second mixture layer 412, respectively.
  • the battery 4000 further includes an exterior body 44 that covers the first electrode layer 40, the second electrode layer 41, and the electrolyte layer 42.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 401 and the exterior body 44 is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 411 may be less than 50% by mass.
  • the copper content is less than 50% by mass, so that the thermal stability of the battery 4000 is improved.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 401 and the exterior body 44 may be 4.5% by mass or less, and 3.5% by mass. It may be less than.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 411 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 4000 is further improved.
  • the first current collector layer 401 As the first current collector layer 401, the first current collector layer 101 described in the first embodiment can be used.
  • the first mixture layer 402 the first mixture layer 102 described in the first embodiment can be used.
  • the second current collector layer 411 As the second current collector layer 411, the second current collector layer 111 described in the first embodiment can be used.
  • the second mixture layer 412 the second mixture layer 112 described in the first embodiment can be used.
  • the electrolyte layer 42 As the electrolyte layer 42, the electrolyte layer 12 described in the first embodiment can be used.
  • the exterior body 44 the exterior body 14 described in the first embodiment can be used.
  • Examples of the shape of the battery 4000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a cross section of the battery 5000 according to the fifth embodiment.
  • the battery 5000 includes a first electrode layer 50, a second electrode layer 51, and an electrolyte layer 52 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 50 and the second electrode layer 51.
  • the first electrode layer 50 includes a current collector layer 501 and a mixture layer 502.
  • the second electrode layer 51 includes a current collector layer 511 and a mixture layer 512.
  • the current collector layer 501 and the mixture layer 502 will be described as the first collector layer 501 and the first mixture layer 502, respectively.
  • the current collector layer 511 and the mixture layer 512 are described as the second collector layer 511 and the second mixture layer 512, respectively.
  • the battery 5000 further includes an electrode lead 53a connected to the first current collector layer 501.
  • the electrode lead 53a is continuous with the first current collector layer 501, that is, is integrally formed with the first current collector layer 501.
  • An electrode lead 53b connected to the second current collector layer 511 may be further provided.
  • the electrode lead 53b is continuous with the first current collector layer 511, that is, is integrally formed with the first current collector layer 511.
  • the battery 5000 further includes an outer body 54 that covers the first electrode layer 50, the second electrode layer 51, and the electrolyte layer 2.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 501, the electrode leads 53a, and the exterior body 54 is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 511 may be less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 53b may be less than 50% by mass.
  • the copper content is less than 50% by mass, so that the thermal stability of the battery 5000 is improved.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 501, the electrode leads 53a, and the exterior body 54 may be 4.5% by mass or less. It may be less than 3.5% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 511 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 53b may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 2000 is further improved.
  • the first current collector layer 501 As the first current collector layer 501, the first current collector layer 101 described in the first embodiment can be used.
  • the first mixture layer 502 the first mixture layer 102 described in the first embodiment can be used.
  • the second current collector layer 511 As the second current collector layer 511, the second current collector layer 111 described in the first embodiment can be used.
  • the second mixture layer 512 the second mixture layer 112 described in the first embodiment can be used.
  • the electrolyte layer 52 the electrolyte layer 12 described in the first embodiment can be used.
  • the electrode lead 53 As the electrode lead 53, the electrode lead 13 described in the first embodiment can be used.
  • the exterior body 54 As the exterior body 54, the exterior body 14 described in the first embodiment can be used.
  • Examples of the shape of the battery 5000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a cross section of the battery 6000 according to the sixth embodiment.
  • the battery 6000 includes a first electrode layer 60, a second electrode layer 61, and an electrolyte layer 62 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 60 and the second electrode layer 61.
  • the first electrode layer 60 includes a current collector layer 601 and a mixture layer 602.
  • the second electrode layer 61 includes a current collector layer 611 and a mixture layer 612.
  • the current collector layer 601 and the mixture layer 602 are described as the first collector layer 601 and the first mixture layer 602, respectively.
  • the current collector layer 611 and the mixture layer 612 are described as the second collector layer 611 and the second mixture layer 612, respectively.
  • the battery 6000 further includes an electrode lead 63a connected to the first current collector layer 601.
  • the electrode lead 63a is continuous with the first current collector layer 601, that is, is integrally formed with the first current collector layer 601.
  • An electrode lead 63b connected to the second current collector layer 611 may be further provided.
  • the electrode lead 63b is continuous with the first current collector layer 611, that is, is integrally formed with the first current collector layer 611.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 601 and the electrode lead 63a is less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 611 may be less than 50% by mass.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 63b may be less than 50% by mass.
  • the copper content is less than 50% by mass, so that the thermal stability of the battery 6000 is improved.
  • the copper content in at least one, at least a part of the region selected from the group consisting of the first current collector layer 601 and the electrode lead 63a may be 4.5% by mass or less, or 3.5% by mass. It may be less than.
  • the copper content in at least a part of the second current collector layer 211 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content in at least a part of the electrode lead 63b may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 6000 is further improved.
  • the first current collector layer 601 As the first current collector layer 601, the first current collector layer 101 described in the first embodiment can be used.
  • the first mixture layer 602 the first mixture layer 102 described in the first embodiment can be used.
  • the second current collector layer 611 As the second current collector layer 611, the second current collector layer 111 described in the first embodiment can be used.
  • the second mixture layer 612 the second mixture layer 112 described in the first embodiment can be used.
  • the electrolyte layer 62 the electrolyte layer 12 described in the first embodiment can be used.
  • the electrode lead 63 As the electrode lead 63, the electrode lead 13 described in the first embodiment can be used.
  • Examples of the shape of the battery 6000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a cross section of the battery 7000 according to the seventh embodiment.
  • the battery 7000 includes a first electrode layer 70, a second electrode layer 71, and an electrolyte layer 72 containing a first solid electrolyte material arranged between the first electrode layer 70 and the second electrode layer 71.
  • the first electrode layer 70 includes a mixture layer 702.
  • the second electrode layer 71 includes a mixture layer 712.
  • the mixture layer 702 will be referred to as a first mixture layer 702.
  • the mixture layer 712 is described as a second mixture layer 712.
  • the battery 7000 further includes an outer body 74 that covers the first electrode layer 70, the second electrode layer 71, and the electrolyte layer 2.
  • the copper content in at least a part of the exterior body 74 is less than 50% by mass.
  • the copper content is less than 50% by mass, so that the thermal stability of the battery 7000 is improved.
  • the copper content in at least a part of the exterior body 74 may be 4.5% by mass or less, or less than 3.5% by mass.
  • the copper content is 4.5% by mass or less or less than 3.5% by mass, so that the thermal stability of the battery 7000 is further improved.
  • the first mixture layer 702 the first mixture layer 102 described in the first embodiment can be used.
  • the second mixture layer 712 the second mixture layer 112 described in the first embodiment can be used.
  • the electrolyte layer 72 the electrolyte layer 12 described in the first embodiment can be used.
  • the exterior body 74 the exterior body 14 described in the first embodiment can be used.
  • Examples of the shape of the battery 7000 include a coin type, a cylindrical type, a square type, a sheet type, a button type, a flat type, and a laminated type.
  • the exterior body 74 may be composed of a coin-type case and a sealing plate.
  • the coin-shaped case is arranged in contact with the first mixture layer 702 or the second mixture layer 712.
  • the sealing plate is arranged in contact with the second mixture layer 712 or the first mixture layer 702. That is, when the battery 7000 is a coin-type battery, the exterior body 74 can also function as a current collector.
  • a material for forming a positive electrode, a material for forming an electrolyte layer, and a material for forming a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the electrolyte layer, and the negative electrode are arranged in this order by a known method. It may be manufactured by producing the laminated body.
  • LYBC Li 3 YBr 2 Cl 4
  • An outer cylinder made of stainless steel (copper content: less than 0.01% by mass) having a Kapton film inside as an insulator was used as an exterior body.
  • a current collector aluminum alloy A1085, LYBC 100 mg, and a current collector aluminum alloy A1085 punched to ⁇ 9.2 mm were laminated in this order in the exterior body.
  • An evaluation sample was obtained by pressurizing the obtained laminate at a pressure of 720 MPa.
  • stainless steel leads (copper content: less than 0.01% by mass) were attached above and below the sample as electrode leads.
  • Example 1 the evaluation sample of Example 1 was prepared.
  • the copper content of the current collector was 0.03% by mass.
  • Example 2 Aluminum alloy A3003 (copper content: 0.05% by mass) was used as the current collector in the preparation of the evaluation sample.
  • the evaluation sample of Example 2 was prepared by the same method as the method of Example 1 described above.
  • Example 3 In preparing the evaluation sample, an aluminum alloy A8021 (copper content: 0.05% by mass or more and 0.20% by mass or less) was used as a current collector. For the items other than this, the evaluation sample of Example 3 was prepared by the same method as the method of Example 1 described above.
  • Example 4 Aluminum alloy A2017 (copper content: 3.5% by mass or more and 4.5% by mass or less) was used as a current collector in the preparation of the evaluation sample.
  • the evaluation sample of Example 4 was prepared by the same method as the method of Example 1 described above.
  • FIG. 8 is a graph showing the amount of hydrogen chloride and hydrogen bromide generated by thermal decomposition of the halide solid electrolyte Li 3 YBr 2 Cl 4.
  • the evaluation sample was placed in a constant temperature bath at 25 ° C.
  • Impedance was measured in the frequency range of AC amplitude 10 mV, 1 MHz to 0.01 Hz with respect to the open circuit voltage, and this value was used as the resistance value before heat treatment.
  • the evaluation sample was placed in a constant temperature bath at 100 ° C. or 200 ° C. for 1 hour.
  • the evaluation sample was placed in a constant temperature bath at 25 ° C.
  • Impedance was measured in the frequency range of AC amplitude 10 mV, 1 MHz to 0.01 Hz with respect to the open circuit voltage.
  • the resistance decreased after the heat treatment at 100 ° C. .. From this, it was confirmed that the copper content of the current collector layer is preferably less than 50% by mass. Further, the rate of change in resistance after the heat treatment at 200 ° C. is a positive value for the electrolytic copper of A2017 in Example 4, whereas it is negative when the copper content of the electrode current collector is less than 3.5% by mass. It was a value. The rate of change in resistance after the heat treatment at 100 ° C. and after the heat treatment at 200 ° C. is reduced.
  • the battery of the present disclosure improves the thermal stability of the battery.
  • the battery of the present disclosure can be used as, for example, an all-solid-state lithium ion secondary battery.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本開示の電池１０００は、第１電極層１０、第２電極層１１、および第１固体電解質材料を含む電解質層１２を備える。電池１０００は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、または（Ｄ）を満たす：（Ａ）集電体層１０１の少なくとも一部の領域における銅含有率が５０質量％未満である。（Ｂ）集電体層１０１および電極リード１３からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が５０質量％未満である。（Ｃ）集電体層１０１および外装体１４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が５０質量％未満である。（Ｄ）集電体層１０１、電極リード１３、および外装体１４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が５０質量％未満である。

Description

電池
　本開示は、電池に関する。
　特許文献１には、ハロゲン化物固体電解質、正極活物質、および正極集電体を含む正極、および電池が開示されている。正極集電体には、アルミニウム粉末が使用されている。
国際公開第２０１９／１４６２１７号
　本開示は、熱安定性が向上した電池を提供する。
　本開示の一態様における電池は、
　第１電極層、
　第２電極層、および
　前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層、
を備え、
　前記第１電極層は、集電体層および合材層を含み、
　前記合材層は、活物質および第２固体電解質材料を含み、
　前記第１固体電解質材料および前記第２固体電解質材料からなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含み、
　前記Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種であり、
　前記Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種であり、
　前記電池は、以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、または（Ｄ）を満たす：
（Ａ）前記集電体層の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
（Ｂ）前記電池が、前記集電体層と接続された電極リードをさらに備え、前記集電体層および前記電極リードからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
（Ｃ）前記電池が、前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体をさらに備え、前記集電体層および前記外装体からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
（Ｄ）前記電池が、前記集電体層と接続された電極リードと、前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体とをさらに備え、前記集電体層、前記電極リード、および前記外装体からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
　本開示は、熱安定性が向上した電池を提供する。
図１は、実施の形態１に係る電池１０００の断面を示す模式図である。 図２は、実施の形態２に係る電池２０００の断面を示す模式図である。 図３は、実施の形態３に係る電池３０００の断面を示す模式図である。 図４は、実施の形態４に係る電池４０００の断面を示す模式図である。 図５は、実施の形態５に係る電池５０００の断面を示す模式図である。 図６は、実施の形態６に係る電池６０００の断面を示す模式図である。 図７は、実施の形態７に係る電池７０００の断面を示す模式図である。 図８は、ハロゲン化物固体電解質Ｌｉ3ＹＢｒ2Ｃｌ4が熱分解して発生する塩化水素および臭化水素の発生量を示したグラフである。
　本開示の第１態様に係る電池は、
　第１電極層、
　第２電極層、および
　前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層、
を備え、
　前記第１電極層は、集電体層および合材層を含み、
　前記合材層は、活物質および第２固体電解質材料を含み、
　前記第１固体電解質材料および前記第２固体電解質材料からなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含み、
　前記Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種であり、
　前記Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種であり、
　前記電池は、以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、または（Ｄ）を満たす：
（Ａ）前記集電体層の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
（Ｂ）前記電池が、前記集電体層と接続された電極リードをさらに備え、前記集電体層および前記電極リードからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
（Ｃ）前記電池が、前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体をさらに備え、前記集電体層および前記外装体からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
（Ｄ）前記電池が、前記集電体層と接続された電極リードと、前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体とをさらに備え、前記集電体層、前記電極リード、および前記外装体からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
　第１態様に係る電池は、熱安定性を向上させることができる。
　本開示の第２態様において、例えば、第１態様に係る電池では、前記電池は、前記（Ａ）を満たし、前記集電体層の少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満であってもよい。
　第２態様に係る電池によれば、熱安定性をより向上させることができる。
　本開示の第３態様において、例えば、第１態様に係る電極では、前記電池は、前記（Ｂ）を満たし、前記集電体層および前記電極リードからなる群より選択される少なくとも前記１つの、少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満であってもよい。
　第３態様に係る電池によれば、熱安定性をより向上させることができる。
　本開示の第４態様において、例えば、第１態様に係る電池では、前記電池は、前記（Ｃ）を満たし、前記集電体層および前記外装体からなる群より選択される少なくとも前記１つの、少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満であってもよい。
　第４態様に係る電池によれば、熱安定性をより向上させることができる。
　本開示の第５態様において、例えば、第１態様に係る電池では、前記電池は、前記（Ｄ）を満たし、前記集電体層、前記電極リード、および前記外装体からなる群より選択される少なくとも前記１つの、少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満であってもよい。
　第５態様に係る電池によれば、熱安定性をより向上させることができる。
　本開示の第６態様において、例えば、第２から第５態様のいずれか１つに係る電池では、前記集電体層は、主成分としてアルミニウムを含んでもよい。
　本開示の第７態様において、例えば、第６態様に係る電極では、前記集電体層は、アルミニウム以外の元素をさらに含んでもよい。
　本開示の第８態様に係る電池は、
　電池であって、
　第１電極層、
　第２電極層、
　前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層、および
　前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体
を備え、
　前記第１電極層は、合材層を含み、
　前記合材層は、活物質および第２固体電解質材料を含み、
　前記第１固体電解質材料および前記第２固体電解質材料からなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含み、
　前記Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種であり、
　前記Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種であり、
　前記外装体の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
　第８態様に係る電池は、熱安定性を向上させることができる。
　本開示の第９態様において、例えば、第８態様に係る電池では、前記外装体の少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満であってもよい。
　第９態様に係る電池によれば、熱安定性をより向上させることができる。
　本開示の第１０態様において、例えば、第１から第９態様のいずれか１つに係る電池では、前記外装体の少なくとも前記一部の領域が、前記電解質層および前記第１電極層からなる群から選択される少なくとも１つに面していてもよい。
　第１０態様に係る電池によれば、熱安定性をより向上させることができる。
　以下、本開示の実施の形態が、図面を参照しながら説明される。
　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１に係る電池１０００の断面を示す模式図である。電池１０００は、第１電極層１０、第２電極層１１、および第１電極層１０と第２電極層１１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層１２を備える。
　第１電極層１０は、集電体層１０１および合材層１０２を含む。第２電極層１１は、集電体層１１１および合材層１１２を含む。以下、集電体層１０１および合材層１０２は、それぞれ、第１集電体層１０１および第１合材層１０２と記載される。また、集電体層１１１および合材層１１２は、それぞれ、第２集電体層１１１および第２合材層１１２と記載される。
　第１合材層１０２は、活物質１０２ａおよび第２固体電解質材料１０２ｂを含む。第２合材層１１２も、活物質および固体電解質材料を含んでいてもよい。
　第１固体電解質材料および第２固体電解質材料１０２ｂからなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含む。Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種である。Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種である。
　電池１０００は、第１集電体層１０１と接続された電極リード１３ａと、第１電極層１０、第２電極層１１、および電解質層１２を覆う外装体１４とをさらに備える。第２集電体層１１１と接続された電極リード１３ｂが、さらに設けられていてもよい。
　第１集電体層１０１、電極リード１３ａ、および外装体１４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。第２集電体層１１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池１０００の熱安定性が向上される。
　第１集電体層１０１、電極リード１３ａ、および外装体１４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。第２集電体層１１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池１０００の熱安定性がさらに向上される。
　本開示において、「半金属元素」は、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、ＳｂおよびＴｅである。
　また、本開示において、「金属元素」は、
　（ｉ）水素を除く、周期表１族から１２族中に含まれるすべての元素、および、
　（ｉｉ）Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ｓ、およびＳｅを除く、周期表１３族から１６族中に含まれるすべての元素、
である。
　すなわち、本開示において、「半金属元素」および「金属元素」は、ハロゲン元素と無機化合物を形成した際にカチオンとなり得る元素群である。
　以下に、実施の形態１に係る電池１０００が詳しく説明される。Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含む固体電解質材料は、ハロゲン化物固体電解質材料であってもよい。すなわち、電池１０００では、第１固体電解質材料および第２固体電解質材料１０２ｂからなる群より選択される少なくとも１つが、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含むハロゲン化物固体電解質材料を含んでいてもよい。なお、本開示において「ハロゲン化物固体電解質材料」とは、ハロゲン元素を含み、かつ、硫黄を含まない固体電解質材料を意味する。また、本開示において、硫黄を含まない固体電解質材料とは、硫黄元素が含まれない組成式で表される固体電解質材料を意味する。したがって、ごく微量の硫黄成分、例えば硫黄が０．１質量％以下である固体電解質材料は、硫黄を含まない固体電解質材料に含まれる。ハロゲン化物固体電解質材料は、ハロゲン元素以外のアニオンとして、さらに酸素を含んでもよい。
　以下の電池１０００の説明では、第１集電体層１０１の少なくとも一部の領域、電極リード１３ａの少なくとも一部の領域、および外装体１４の少なくとも一部の領域において、銅含有率が５０質量％未満である形態について説明する。
　［第１電極層］
　上述のとおり、第１電極層１０は、第１集電体層１０１および第１合材層１０２を含む。第１合材層１０２は、第１集電体層１０１上に配置されている。第１電極層１０は、正極層または負極層である。以下に、第１集電体層１０１および第１合材層１０２が詳しく説明される。
　＜第１集電体層＞
　「背景技術」の欄に記載されているように、特許文献１は、ハロゲン化物固体電解質材料、活物質、および正極集電体を含む電極、ならびに電池を開示している。特許文献１に開示されている電池において、正極集電体には、アルミニウム粉末が使用されている。すなわち、特許文献１に開示されている電池は、ハロゲン化物固体電解質材料、活物質、およびアルミニウム集電体を含んでいる。特許文献１によれば、特許文献１に開示されている電池は、この構成により電池の充放電効率を向上させることができる。ただし、特許文献１には、ハロゲン化物固体電解質材料を含む電池の熱安定性の詳細について明らかにされていない。
　本発明者らは、ハロゲン化物固体電解質材料含む電池について検討した。その結果、本発明者らは、電池が銅を含む場合、ハロゲン化物固体電解質材料の熱分解によって発生したハロゲン化水素により、電池に含まれる銅が腐食して抵抗が増大するため、電池の安定性が低下するという課題が生じることを見出した。より詳しく説明すると、ハロゲン化物固体電解質材料は、熱分解して、塩化水素または臭化水素などの強い腐食性を有するガスを発生させる。その腐食性ガスが、不働態膜を作りにくい銅を腐食することが、電池の熱安定性の低下の理由であると考えられる。なお、このような現象は、硫化物固体電解質材料および酸化物固体電解質材料のような、腐食性ガスを発生しにくい材料、もしくは熱分解しにくい材料では起こり得ないと考えられる。すなわち、上記のような課題は、ハロゲン化物固体電解質材料特有の課題であると考えられる。
　本発明者らは、上記の知見に基づいて、さらに検討を進めた。その結果、ハロゲン化物固体電解質材料を含む電池に用いられる集電体の少なくとも一部の領域における銅含有率を５０質量％未満にすることで、電池がハロゲン化物固体電解質と集電体とが共存する構成を有する場合であっても、集電体の電気伝導度の減少を抑制できることが見出された。上述のとおり、実施の形態１における電池１０００は、第１合材層１０２および／または電解質層１２にハロゲン化物固体電解質材料を含んでいる。第１集電体層１０１の少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。これにより、実施の形態１における電池１０００は、ハロゲン化物固体電解質材料から発生するガスと第１集電体層１０１との反応を抑制して、第１集電体層１０１の抵抗増大を抑制することによって、電池の熱安定性を向上させることができる。
　ここで、第１集電体層１０１の少なくとも一部の領域とは、第１集電体層１０１の表面のうち第１合材層１０２に接触している部分である。すなわち、第１集電体層１０１の表面のうち第１合材層１０２に接触している部分における銅含有率が、５０質量％未満である。また、第１集電体層１０１の表面全体における銅含有率が５０質量％未満であってもよい。また、第１集電体層１０１の全体が、銅含有率５０質量％未満を満たしていてもよい。
　なお、第１集電体層１０１の少なくとも一部の領域における銅含有率は、３．５質量％未満であってもよい。第１集電体層１０１の上記領域における銅含有率が３．５質量％未満である場合、上記の反応（すなわち、ハロゲン化水素と第１集電体層１０１との反応）をよりよく抑制できるので、更に電池１０００の熱安定性が向上する。また、第１集電体層１０１の表面全体における銅含有率が３．５質量％未満であってもよく、第１集電体層１０１の全体が銅含有率３．５質量％未満を満たしていてもよい。
　第１集電体層１０１の少なくとも一部の領域における銅含有率は、０質量％であってもよい。すなわち、上記領域において銅が含まれていなくてもよい。銅が含まれていないことにより、ハロゲン化水素と第１集電体層１０１との反応が抑制されるので、更に電池１０００の熱安定性が向上する。
　第１集電体層１０１が銅を含む場合、第１集電体層１０１の銅含有率は、０．０３質量％以上であってもよい。例えば、集電体層が少量の銅を含む場合、集電体層の機械的強度が向上するので、電池の安定性が向上する。
　第１集電体層１０１に用いられる材料は、電気伝導性を有していればよい。第１集電体層１０１の材料の例は、金属、半金属、またはそれらの混合物である合金である。
　第１集電体層１０１に用いられる材料の例は、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、マンガン（Ｍｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、トリウム（Ｔｈ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、リチウム（Ｌｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、または白金（Ｐｔ）である。第１集電体層１０１は、炭素（Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびアルミニウム（Ａｌ）からなる群より選択される少なくとも１つを含有することが好ましい。第１集電体層１０１は、上記金属の合金を含有していてもよい。
　第１集電体層１０１が鉄を含む場合、第１集電体層１０１における鉄の含有率は５０質量％以下であってもよく、１．５質量％以下であってもよい。ハロゲン化物固体電解質材料と鉄とが接触した状態で、充放電、すなわち酸化還元反応が繰り返された場合、ハロゲン化物固体電解質材料中で鉄の腐食が起こる場合がある。そして、これによりハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導度の減少、およびハロゲン化物固体電解質材料の抵抗増大が起こり、電極の安定性が低下する場合がある。しかし、たとえば、第１集電体層１０１における鉄の含有率が５０質量％以下、特に１．５質量％以下である場合、ハロゲン化物固体電解質材料が集電体と組み合わされる構成であっても、ハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導度の減少を抑制でき、その結果、電極の安定性を向上させることができる。
　第１集電体層１０１は、主成分としてアルミニウムを含有していてもよい。ここで、「第１集電体層１０１が主成分としてアルミニウムを含有する」とは第１集電体層１０１におけるアルミニウム含有率が５０質量％以上であることを意味する。アルミニウムは、高い電気伝導性を有する軽量な金属である。したがって、アルミニウムを主成分として含有する第１集電体層１０１を備えた電池１０００は、重量エネルギー密度を向上させることができる。主成分としてアルミニウムを含有する第１集電体層１０１は、アルミニウム以外の元素をさらに含んでいてもよい。第１集電体層１０１は、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、マンガン（Ｍｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、トリウム（Ｔｈ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、リチウム（Ｌｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、および白金（Ｐｔ）からなる群より選択される少なくとも１つを含有していてもよい。
　第１集電体層１０１は、アルミニウム合金を含有していてもよい。アルミニウム合金は、軽量かつ高強度である。したがって、アルミニウム合金を含有する第１集電体層１０１を備えた電池１０００は、高い重量エネルギー密度および高い耐久性を両立した電池を実現できる。アルミニウム合金は、特には限定されない。例えば、Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｍｎ合金、Ａｌ－Ｍｎ－Ｃｕ合金、またはＡｌ－Ｆｅ－Ｃｕ合金等が例示される。
　また、第１集電体層１０１は、電気伝導性を有する材料を混合した高分子材料でもよい。
　第１集電体層１０１は、たとえば、表面の材料と内部の材料とが互いに異なっていてもよい。その場合、表面の材料のうち第１合材層１０２と接する部分の材料における銅含有率が、５０質量％未満であり、例えば３．５質量％未満であってもよい。第１集電体層１０１は、表面の材料の全体において銅含有率が５０質量％未満であってもよいし、表面及び内部の全体が銅含有率５０質量％未満の材料で構成されていてもよい。
　第１集電体層１０１が表面の材料と内部の材料とが互いに異なる構成を有する場合、第１集電体層１０１は、例えば、第１集電体層１０１の内部を構成する材料の表面をめっきまたはスパッタ等によって表面の材料で被覆することによって、作製され得る。また、グラビアコーターまたはダイコーターなどにより、表面の材料の溶液または表面の材料の分散液が、第１集電体層１０１の内部を構成する材料の表面上に塗布されることによっても、第１集電体層１０１が作製され得る。
　第１集電体層１０１は、コンタミネーション等を考慮して、上記課題を解決できる範囲で、上記材料以外のその他の元素または成分を含んでもよい。例えば、第１集電体層１０１の表面の一部に不可避的な酸化被膜等が形成されていてもよい。すなわち、第１集電体層１０１の表面は、不可避的な酸化物などを含んでいてもよい。
　第１集電体層１０１の形状は限定されないが、第１合材層１０２との密着性を向上させるため、表面の粗さが大きい材料を用いてもよい。
　第１集電体層１０１の厚みは、０．１μｍ以上かつ１ｍｍ以下であってもよい。第１集電体層１０１の厚みが０．１μｍ以上の場合には、第１集電体層１０１の強度が向上するため、第１集電体層１０１の破損が抑制される。また、第１集電体層１０１の厚みが１ｍｍ以下の場合には、第１電極層１０の電気抵抗が減少し、電池１０００の高出力での動作が容易となる。すなわち、第１集電体層１０１の厚みが適切に調整されていると、電池１０００の安定的な製造を確保できるとともに、電池１０００を高出力で動作させることができる。
　第１集電体層１０１における銅含有率は、例えば、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で求めることができる。ＳＥＭ－ＥＤＸでの測定が困難な場合は、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて銅含有率を求めてもよい。
　［第１合材層］
　実施の形態１における第１合材層１０２は、活物質１０２ａおよび第２固体電解質材料１０２ｂを含む。上述のとおり、電解質層１２に含まれる第１固体電解質材料および第１合材層１０２に含まれる第２固体電解質材料１０２ｂからなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含む。ここでは、第２固体電解質材料１０２ｂがＬｉ、Ｍ、およびＸを含む例が、詳細に説明される。
　＜第２固体電解質材料＞
　上述のとおり、第２固体電解質材料１０２ｂは、例えば、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含むハロゲン化物固体電解質材料を含んでもよい。第２固体電解質材料１０２ｂがＬｉ、Ｍ、およびＸを含むハロゲン化物固体電解質材料を含むことにより、第２固体電解質材料１０２ｂのイオン伝導率がより向上するので、第１電極層１０のイオン伝導率がより向上し得る。これにより、電池１０００の充放電効率が向上する。また、第２固体電解質材料１０２ｂがＬｉ、Ｍ、およびＸを含むハロゲン化物固体電解質材料を含むことにより、電池１０００の熱的安定性を向上させることができる。また、ハロゲン化物固体電解質材料は硫黄を含まないので、実施の形態１における電池１０００は、硫化水素ガスの発生を抑制することができる。以下、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含むハロゲン化物固体電解質材料が、ハロゲン化物固体電解質材料と記載される。
　例えば、ハロゲン化物固体電解質材料は、下記の組成式（１）により表される材料であってもよい。
　ＬｉαＭβＸγ　・・・式（１）
　ここで、上記の組成式（１）において、α、βおよびγは、いずれも０より大きい値である。γは、例えば４または６などであり得る。
　以上の構成によれば、ハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導率が向上するので、第１電極層１０のイオン伝導率が向上し得る。これにより、電池１０００の充放電効率をより向上させることができる。
　上記組成式（１）において、元素Ｍは、Ｙ（＝イットリウム）を含んでもよい。すなわち、ハロゲン化物固体電解質材料は、金属元素としてＹを含んでもよい。
　Ｙを含むハロゲン化物固体電解質材料は、例えば、下記の組成式（２）で表されてもよい。
　ＬｉaＭｅbＹcＸ6　・・・式（２）
　ここで、ａ、ｂ、およびｃは、ａ＋ｍｂ＋３ｃ＝６、および、ｃ＞０を満たしてもよい。元素Ｍｅは、ＬｉおよびＹ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種である。ｍは、元素Ｍｅの価数を表す。なお、元素Ｍｅが複数種の元素を含む場合、ｍｂは、各元素の組成比に当該元素の価数をかけた値の合計となる。例えば、Ｍｅが、元素Ｍｅ１と元素Ｍｅ２とを含む場合であって、元素Ｍｅ１の組成比がｂ1で元
素Ｍｅ１の価数がｍ1、元素Ｍｅ２の組成比がｂ2で元素Ｍｅ２の価数がｍ2である場合、ｍｂ＝ｍ1ｂ1＋ｍ2ｂ2となる。上記組成式（２）において、元素Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種である。
　元素Ｍｅは、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ａｌ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｔａ、ＧｄおよびＮｂからなる群より選択される少なくとも１種であってもよい。
　ハロゲン化物固体電解質材料としては、例えば、以下の材料が用いられ得る。以下の材料によれば、ハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導率がより向上するので、第１電極層１０のイオン伝導性がより向上し得る。これにより、電池１０００の充放電効率をより向上させることができる。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ１）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ6-3dＹdＸ6　・・・式（Ａ１）
　ここで、組成式（Ａ１）において、元素Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種である。また、組成式（Ａ１）において、ｄは、０＜ｄ＜２を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ２）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3ＹＸ6　・・・式（Ａ２）
　ここで、組成式（Ａ２）において、元素Ｘは、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも１種である。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ３）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3-3δＹ1+δＣｌ6　・・・式（Ａ３）
　ここで、組成式（Ａ３）において、δは、０＜δ≦０．１５を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ４）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3-3δＹ1+δＢｒ6　・・・式（Ａ４）
　ここで、組成式（Ａ４）において、δは、０＜δ≦０．２５を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ５）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3-3δ+aＹ1+δ-aＭｅaＣｌ6-x-yＢｒxＩy　・・・式（Ａ５）
　ここで、組成式（Ａ５）において、元素Ｍｅは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＺｎからなる群より選択される少なくとも１種である。
　また、上記組成式（Ａ５）は、
　－１＜δ＜２、
　０＜ａ＜３、
　０＜（３－３δ＋ａ）、
　０＜（１＋δ－ａ）、
　０≦ｘ≦６、
　０≦ｙ≦６、および
　（ｘ＋ｙ）≦６、
を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ６）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3-3δＹ1+δ-aＭｅaＣｌ6-x-yＢｒxＩy　・・・式（Ａ６）
　ここで、上記組成式（Ａ６）において、元素Ｍｅは、Ａｌ、Ｓｃ、Ｇａ、およびＢｉからなる群より選択される少なくとも１種である。
　また、上記組成式（Ａ６）は、
　－１＜δ＜１、
　０＜ａ＜２、
　０＜（１＋δ－ａ）、
　０≦ｘ≦６、
　０≦ｙ≦６、および
　（ｘ＋ｙ）≦６、
を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ７）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3-3δ-aＹ1+δ-aＭｅaＣｌ6-x-yＢｒxＩy　・・・式（Ａ７）
　ここで、上記組成式（Ａ７）において、元素Ｍｅは、Ｚｒ、ＨｆおよびＴｉからなる群より選択される少なくとも１種である。
　また、上記組成式（Ａ７）は、
　－１＜δ＜１、
　０＜ａ＜１．５、
　０＜（３－３δ－ａ）、
　０＜（１＋δ－ａ）、
　０≦ｘ≦６、
　０≦ｙ≦６、および
　（ｘ＋ｙ）≦６、
を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料は、以下の組成式（Ａ８）により表される材料であってもよい。
　Ｌｉ3-3δ-2aＹ1+δ-aＭｅaＣｌ6-x-yＢｒxＩy　・・・式（Ａ８）
　ここで、上記組成式（Ａ８）において、元素Ｍｅは、ＴａおよびＮｂからなる群より選択される少なくとも１種である。
　また、上記組成式（Ａ８）は、
　－１＜δ＜１、
　０＜ａ＜１．２、
　０＜（３－３δ－２ａ）、
　０＜（１＋δ－ａ）、
　０≦ｘ≦６、
　０≦ｙ≦６、および
　（ｘ＋ｙ）≦６、
を満たす。
　ハロゲン化物固体電解質材料として、より具体的には、例えば、Ｌｉ3ＹＸ6、Ｌｉ2ＭｇＸ4、Ｌｉ2ＦｅＸ4、Ｌｉ（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）Ｘ4、Ｌｉ3（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）Ｘ6などが用いられ得る。ここで、これらの材料において、元素Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種である。なお、本開示において、式中の元素を「（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）」のように表すとき、この表記は、括弧内の元素群より選択される少なくとも１種の元素を示す。すなわち、「（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ）」は、「Ａｌ、Ｇａ、およびＩｎからなる群より選択される少なくとも１種」と同義である。他の元素の場合でも同様である。
　また、ハロゲン化物固体電解質材料の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、針状、球状、楕円球状、など、であってもよい。例えば、ハロゲン化物固体電解質材料の形状は、粒子状であってもよい。
　次に、ハロゲン化物固体電解質材料の製造方法について説明する。ここでは、上記の組成式（１）で表されるハロゲン化物固体電解質材料の製造方法について例示する。
　まず、目的の組成に応じて、例えば二元系ハロゲン化物の原料粉を複数種用意する。二元系ハロゲン化物とは、ハロゲン元素を含む２種の元素からなる化合物のことをいう。例えば、Ｌｉ3ＹＣｌ6を作製する場合には、原料粉ＬｉＣｌと原料粉ＹＣｌ3とを３：１のモル比で用意する。このとき、原料粉の種類を選択することで、組成式（１）における「Ｍ」および「Ｘ」の元素種を決定することができる。また、原料粉の種類、原料粉の配合比および合成プロセスを調整することで、組成式（１）における「α」、「β」および「γ」の値を調整できる。
　原料粉を混合および粉砕した後、メカノケミカルミリングの方法を用いて原料粉同士を反応させる。もしくは、原料粉を混合および粉砕した後、真空中または不活性雰囲気中で焼結してもよい。焼成条件は、例えば、１００℃から５５０℃の範囲内で、１時間以上の焼成を行えばよい。これらの方法により、上記の組成式（１）で表されるハロゲン化物固体電解質材料が得られる。
　なお、ハロゲン化物固体電解質材料の結晶相の構成（すなわち、結晶構造）は、原料粉同士の反応方法および反応条件により調整もしくは決定することができる。
　第２固体電解質材料１０２ｂは、ハロゲン化物固体電解質材料に加えて、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、高分子固体電解質材料、および錯体水素化物固体電解質材料などからなる群から選択される少なくとも１つを含んでいてもよい。また、第２固体電解質材料１０２ｂは、ハロゲン化物固体電解質材料の代わりに、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、高分子固体電解質材料、および錯体水素化物固体電解質材料などからなる群から選択される少なくとも１つを含んでいてもよい。
　本開示において「酸化物固体電解質材料」とは、酸素を含む固体電解質材料をいう。ここで、酸化物固体電解質材料は、酸素以外のアニオンとして、硫黄およびハロゲン元素以外のアニオンを更に含んでもよい。
　硫化物固体電解質材料としては、例えば、Ｌｉ2Ｓ－Ｐ2Ｓ5、Ｌｉ2Ｓ－ＳｉＳ2、Ｌｉ2Ｓ－Ｂ2Ｓ3、Ｌｉ2Ｓ－ＧｅＳ2、Ｌｉ3.25Ｇｅ0.25Ｐ0.75Ｓ4、およびＬｉ10ＧｅＰ2Ｓ12などが用いられ得る。また、これらに、ＬｉＸ、Ｌｉ2Ｏ、ＭＯq、および／またはＬｉpＭＯqなどが添加されてもよい。ここで、「ＬｉＸ」における元素Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも１種である。また、「ＭＯq」および「ＬｉpＭＯq」における元素Ｍは、Ｐ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｆｅ、およびＺｎからなる群より選択される少なくとも１種である。また、「ＭＯq」および「ＬｉpＭＯq」におけるｐおよびｑは、いずれも自然数である。
　酸化物固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＴｉ2（ＰＯ4）3およびその元素置換体を代表とするＮＡＳＩＣＯＮ型固体電解質材料、（ＬａＬｉ）ＴｉＯ3系のペロブスカイト型固体電解質材料、Ｌｉ14ＺｎＧｅ4Ｏ16、Ｌｉ4ＳｉＯ4、ＬｉＧｅＯ4およびその元素置換体を代表とするＬＩＳＩＣＯＮ型固体電解質材料、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材料、Ｌｉ3ＰＯ4およびそのＮ置換体、ＬｉＢＯ2、Ｌｉ3ＢＯ3などのＬｉ－Ｂ－Ｏ化合物をベースとして、Ｌｉ2ＳＯ4、Ｌｉ2ＣＯ3などが添加されたガラス、ならびに、ガラスセラミックスなどが用いられ得る。
　高分子固体電解質としては、例えば、高分子化合物とリチウム塩との化合物を用い得る。高分子化合物はエチレンオキシド構造を有していてもよい。エチレンオキシド構造を有する高分子化合物は、リチウム塩を多く含有することができる。このため、イオン伝導率をより高めることができる。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＳｂＦ6、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＳＯ3ＣＦ3、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｆ）2、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）（ＳＯ2Ｃ4Ｆ9）、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3などを用い得る。リチウム塩は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　錯体水素化物固体電解質としては、例えば、ＬｉＢＨ4－ＬｉＩ、ＬｉＢＨ4－Ｐ2Ｓ5などが用いられ得る。
　＜活物質＞
　活物質１０２ａは、正極活物質または負極活物質である。
　正極活物質は、例えば、金属イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵かつ放出する特性を有する材料である。正極活物質の例は、リチウム含有遷移金属酸化物、遷移金属フッ化物、ポリアニオン材料、フッ素化ポリアニオン材料、遷移金属硫化物、遷移金属オキシ硫化物、または遷移金属オキシ窒化物などである。リチウム含有遷移金属酸化物の例は、Ｌｉ（Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ）Ｏ2、Ｌｉ（Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ）Ｏ2、またはＬｉＣｏＯ2などである。正極活物質として、例えば、リチウム含有遷移金属酸化物が用いられた場合、電池１０００の製造コストを安くでき、平均放電電圧を高めることができる。
　また、電池のエネルギー密度を高めるために、正極活物質として、ニッケルコバルトマンガン酸リチウムを用いてもよい。例えば、正極活物質は、Ｌｉ（Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ）Ｏ2であってもよい。
　負極活物質は、例えば、金属イオン（例えば、リチウムイオン）を吸蔵かつ放出する特性を有する材料である。負極活物質の例は、金属材料、炭素材料、酸化物、窒化物、錫化合物、または珪素化合物などである。金属材料は、単体の金属であってもよく、合金であってもよい。金属材料の例は、リチウム金属またはリチウム合金などである。炭素材料の例は、天然黒鉛、コークス、黒鉛化途上炭素、炭素繊維、球状炭素、人造黒鉛、または非晶質炭素などである。珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）、珪素化合物、または錫化合物などが用いられることによって、電池１０００の容量密度を向上させることができる。
　＜第１合材層＞
　第１合材層１０２は、例えば、ハロゲン化物固体電解質材料を第２固体電解質材料１０２ｂとして含んでいる。この構成によれば、第１合材層１０２の内部のイオン伝導性が高くなり、高出力での動作が可能となる。
　第１合材層１０２に含まれる第２固体電解質材料１０２ｂの形状が粒子状（例えば、球状）の場合、当該第２固体電解質材料１０２ｂのメジアン径は、１００μｍ以下であってもよい。第２固体電解質材料１０２ｂのメジアン径が１００μｍ以下である場合、活物質１０２ａと第２固体電解質材料１０２ｂとが第１合材層１０２において良好に分散し得る。これにより、電池の充放電特性が向上する。
　第１合材層１０２に含まれる第２固体電解質材料１０２ｂのメジアン径は、活物質１０２ａのメジアン径より小さくてもよい。これにより、第２固体電解質材料１０２ｂと活物質１０２ａとが良好に分散し得る。
　活物質１０２ａのメジアン径は、０．１μｍ以上かつ１００μｍ以下であってもよい。活物質のメジアン径が０．１μｍ以上である場合、第１合材層１０２において、活物質１０２ａと第２固体電解質材料１０２ｂとが良好に分散し得る。この結果、電池１０００の充放電特性が向上する。活物質１０２ａのメジアン径が１００μｍ以下である場合、活物質内のリチウム拡散速度が向上する。このため、電池１０００が高出力で動作し得る。
　ここで、メジアン径とは、体積基準の粒度分布における累積体積が５０％となる粒径をいう。体積基準の粒度分布は、レーザ回折散乱法によって求められる。以下の他の材料についても同様である。
　第１合材層１０２に含まれる活物質１０２ａと第２固体電解質材料１０２ｂの体積分率を「ｖ１：１００－ｖ１」とするとき、３０≦ｖ１≦９５が満たされてもよい。ここで、ｖ１は、第１合材層１０２に含まれる活物質１０２ａおよび第２固体電解質材料１０２ｂの合計体積を１００としたときの活物質１０２ａの体積分率を示す。３０≦ｖ１を満たす場合、十分な電池のエネルギー密度を確保しやすい。ｖ１≦９５を満たす場合、電池１０００の高出力での動作がより容易となる。
　第１合材層１０２の厚みは、１０μｍ以上かつ５００μｍ以下であってもよい。第１合材層１０２の厚みが１０μｍ以上の場合、十分な電池のエネルギー密度の確保が容易となる。第１合材層１０２の厚みが５００μｍ以下の場合、電池１０００の高出力での動作がより容易となる。
　活物質１０２ａは、第２固体電解質材料１０２ｂとの界面抵抗を低減するために、被覆材料により被覆されていてもよい。被覆材料としては、電子伝導性が低い材料が用いられ得る。被覆材料としては、酸化物材料および酸化物固体電解質材料などが用いられ得る。
　被覆材料に用いられる酸化物材料としては、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、およびＺｒＯ2などが用いられ得る。
　被覆材料に用いられる酸化物固体電解質材料としては、例えば、ＬｉＮｂＯ3などのＬｉ－Ｎｂ－Ｏ化合物、ＬｉＢＯ2およびＬｉ3ＢＯ3などのＬｉ－Ｂ－Ｏ化合物、ＬｉＡｌＯ2などのＬｉ－Ａｌ－Ｏ化合物、Ｌｉ4ＳｉＯ4などのＬｉ－Ｓｉ－Ｏ化合物、Ｌｉ2ＳＯ4などのＬｉ－Ｓ－Ｏ化合物、Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12などのＬｉ－Ｔｉ－Ｏ化合物、Ｌｉ2ＺｒＯ3などのＬｉ－Ｚｒ－Ｏ化合物、Ｌｉ2ＭｏＯ3などのＬｉ－Ｍｏ－Ｏ化合物、ＬｉＶ2Ｏ5などのＬｉ－Ｖ－Ｏ化合物、Ｌｉ2ＷＯ4などのＬｉ－Ｗ－Ｏ化合物などが用いられ得る。酸化物固体電解質材料は、イオン伝導率が高く、高電位安定性が高い。このため、酸化物固体電解質材料が被覆材料として用いられることで、電池の充放電効率をより向上することができる。
　また、第１合材層１０２は、第２固体電解質材料１０２ｂとして硫化物固体電解質材料を含み、かつ活物質１０２ａを被覆する被覆材料として、上述のハロゲン化物固体電解質材料を用いてもよい。
　第１電極層１０の製造方法としては、例えば、第１合材層１０２を構成する活物質１０２ａおよび第２固体電解質材料１０２ｂを含む分散体を、第１集電体層１０１上に塗工する方法が挙げられる。分散体としては、溶媒中に活物質１０２ａおよび第２固体電解質材料１０２ｂを分散させたスラリーを用いてもよい。溶媒には、ハロゲン化物固体電解質と反応しない溶媒、例えばトルエンのような芳香族系溶媒が用いられ得る。塗工方法の例は、ダイコート法、グラビアコート法、ドクターブレード法、バー塗工法、スプレー塗工法、または静電塗工法である。
　［第２電極層］
　第２電極層１１は、第２集電体層１１１および第２合材層１１２を含む。第２合材層１１２は、第２集電体層１１１上に配置されている。第１電極層１０が正極層である場合は、第２電極層１１は負極層である。第１電極層１０が負極層である場合は、第２電極層１１は正極層である。第２集電体層１１１および第２合材層１１２の構成および材料には、それぞれ、第１集電体層１０１および第１合材層１０２で説明した構成および材料が適用され得る。したがって、ここでは、詳細な説明が省略される。
　なお、第２集電体層１１１は、第１集電体層１０１と同様に、少なくとも一部の領域における銅含有率が５０質量％未満であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。これにより、電池１０００の熱安定性がさらに向上する。ただし、第２集電体層１１１は、銅含有率が５０質量％未満の領域を含んでいなくてもよい。
　また、第２合材層１１２は、固体電解質材料として硫化物固体電解質材料を含み、かつ活物質を被覆する被覆材料として、上述のハロゲン化物固体電解質材料を用いてもよい。
　［電解質層］
　電解質層１２は第１固体電解質材料を含む。電解質層１２に含まれる第１固体電解質材料および第１合材層１０２に含まれる第２固体電解質材料１０２ｂからなる群より選択される少なくとも１つは、ハロゲン化物固体電解質材料を含む。
　第１固体電解質材料として用いられ得るハロゲン化物固体電解質材料は、第２固体電解質材料１０２ｂとして用いられ得るハロゲン化固体電解質材料として説明した材料と同じであるので、ここでは詳細な説明が省略される。電解質層１２に含まれる第１固体電解質材料には、ハロゲン化物固体電解質材料の他に、例えば、硫化物固体電解質材料、酸化物固体電解質材料、高分子固体電解質材料、および錯体水素化物固体電解質材料などが用いられ得る。
　なお、電解質層１２は、第１固体電解質材料を、主成分として含んでもよい。すなわち、電解質層１２は、第１固体電解質材料を、例えば、電解質層１２の全体に対する質量割合で７０％以上（７０質量％以上）、含んでもよい。
　以上の構成によれば、電池１０００の充放電特性をより向上させることができる。
　なお、電解質層１２は、第１固体電解質材料を主成分として含みながら、さらに、不可避的な不純物、または、固体電解質材料を合成する際に用いられる出発原料および副生成物および分解生成物など、を含んでいてもよい。
　また、電解質層１２は、第１固体電解質材料を、例えば、混入が不可避な不純物を除いて、電解質層１２の全体に対する質量割合で１００％（１００質量％）、含んでもよい。
　以上の構成によれば、電池１０００の充放電特性を、より向上させることができる。
　なお、電解質層１２は、第１固体電解質材料として挙げられた材料のうちの２種類以上を含んでもよい。例えば、電解質層１２は、ハロゲン化物固体電解質材料と硫化物固体電解質材料とを含んでもよい。
　電解質層１２の厚みは、１μｍ以上かつ３００μｍ以下であってもよい。電解質層１２の厚みが１μｍ以上の場合には、第１電極層１０と第２電極層１１とが短絡する可能性が低くなる。また、電解質層１２の厚みが３００μｍ以下の場合には、高出力での動作が容易となる。すなわち、電解質層１２の厚みが適切に調整されていると、電池１０００の十分な安全性を確保できるとともに、電池１０００を高出力で動作させることができる。
　電解質層１２に含まれる第１固体電解質材料の形状は、限定されない。第１固体電解質材料の形状は、例えば、針状、球状、楕円球状などであってもよい。第１固体電解質材料の形状は、例えば、粒子状であってもよい。
　［電極リード］
　電極リード１３は、電池１０００から外部回路に電流を取り出すために使用できる。電極リード１３は、例えば、第１電極層１０の第１集電体層１０１に接合された電極リード１３ａおよび第２電極層１１の第２集電体層１１１に接合された電極リード１３ａで構成されている。
　本発明者らは、ハロゲン化物固体電解質材料が熱分解して発生するハロゲン化水素ガスと電極リードとの反応について検討した。電池１０００に使用する電極リード１３の少なくとも一部の領域における銅含有率を５０質量％未満にすることで、電池１０００が、ハロゲン化物固体電解質材料が電極リードと共存する構成を有する場合でも、上記反応による電極リードの電気伝導度の減少および機械的強度の低下を抑制できると考えられる。なお、本実施形態において、電極リード１３のうち、少なくとも第１電極層１０の第１集電体層１０１に接合された電極リード１３ａが、上記の銅含有率を満たしていればよい。ここで、電極リード１３ａの少なくとも一部の領域とは、電極リード１３ａの表面のうち、第１集電体層１０１に接触している部分および外装体１４に接触している部分である。すなわち、電極リード１３ａの表面のうち第１集電体層１０１に接触している部分および外装体１４に接触している部分における銅含有率が、５０質量％未満である。また、電極リード１３ａの表面全体における銅含有率が５０質量％未満であってもよい。また、電極リード１３ａの全体が、銅含有率５０質量％未満を満たしていてもよい。第２電極層１１の第２集電体層１１１に接合された電極リード１３ｂも上記の銅含有率を満たしていてもよい。その場合、電極リード１３ｂの少なくとも一部の領域は、電極リード１３ａの場合と同様である。
　上述のとおり、電池１０００において、電極リード１３ａの少なくとも一部の領域の銅含有率は５０質量％未満である。また、電極リード１３ｂの少なくとも一部の領域の銅含有率も、５０質量％未満であってもよい。これにより、電池１０００は、ハロゲン化物固体電解質が熱分解して発生するハロゲン化水素ガスと電極リード１３との反応性を抑制し、抵抗増大を抑制することで、電池１０００の安定性を向上させることができる。
　なお、電極リード１３ａの少なくとも一部の領域における銅含有率は、３．５質量％未満であってもよい。また、電極リード１３ｂの少なくとも一部の領域の銅含有率も、３．５質量％未満であってもよい。この場合、電極リード１３に含まれる銅とハロゲン化物固体電解質材料から発生するハロゲン化水素との反応をよりよく抑制でき、更に電池１０００の熱安定性を向上することができる。
　電極リード１３に用いられる材料は、電気伝導性を有していればよく、例えば、金属、半金属、またはそれらの混合物である合金が挙げられる。
　電極リード１３に用いられる材料の例は、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、マンガン（Ｍｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、トリウム（Ｔｈ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、リチウム（Ｌｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、または白金（Ｐｔ）である。電極リード１３は、炭素（Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびアルミニウム（Ａｌ）からなる群より選択される少なくとも１つを含有することが好ましい。電極リード１３は、上記金属の合金を含有していてもよい。
　電極リード１３が鉄を含む場合、電極リード１３における鉄の含有率は５０質量％以下であってもよく、１．５質量％以下であってもよい。ハロゲン化物固体電解質材料と鉄とが接触した状態で、充放電、すなわち酸化還元反応が繰り返された場合、ハロゲン化物固体電解質材料中で鉄の腐食が起こる場合がある。そして、これによりハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導度の減少、およびハロゲン化物固体電解質材料の抵抗増大が起こり、電極の安定性が低下する場合がある。しかし、たとえば、電極リード１３における鉄の含有率が５０質量％以下、特に１．５質量％以下である場合、電極リード１３がハロゲン化物固体電解質材料と接触する構成であっても、ハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導度の減少を抑制でき、その結果、電極の安定性を向上させることができる。
　電極リード１３は、主成分としてアルミニウムを含有していてもよい。ここで、「電極リード１３が主成分としてアルミニウムを含有する」とは電極リード１３におけるアルミニウム含有率が５０質量％以上であることを意味する。アルミニウムは、高い電気伝導性を有する軽量な金属である。したがって、アルミニウムを主成分として含有する電極リード１３を備えた電池１０００は、重量エネルギー密度を向上させることができる。主成分としてアルミニウムを含有する電極リード１３は、アルミニウム以外の元素をさらに含んでいてもよい。
　電極リード１３は、アルミニウム合金を含有していてもよい。アルミニウム合金は、軽量かつ高強度である。したがって、アルミニウム合金を含有する電極リード１３を備えた電池１０００は、高い重量エネルギー密度および高い耐久性を両立した電池を実現できる。アルミニウム合金は、特には限定されない。例えば、Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｍｎ合金、Ａｌ－Ｍｎ－Ｃｕ合金、またはＡｌ－Ｆｅ－Ｃｕ合金等が例示される。
　また、電極リード１３は、電気伝導性を有する材料を混合した高分子材料でもよい。
　電極リード１３は、たとえば、表面の材料と内部の材料とが互いに異なっていてもよい。その場合、電極リード１３ａでは、表面の材料のうち第１集電体層１０１と接する部分の材料および外装体１４と接する部分の材料における銅含有率が、５０質量％未満であり、例えば３．５質量％未満であってもよい。電極リード１３の表面の材料には、上記の電極リード１３の材料例が用いられてもよく、電極リード１３の内部の材料を、上記材料例で被覆してもよい。
　なお、電極リード１３ａおよび電極リード１３ｂは、互いに異なる材料を用いて形成されていてもよい。
　電極リード１３における銅含有率は、例えば、ＳＥＭ－ＥＤＸで求めることができる。ＳＥＭ－ＥＤＸでの測定が困難な場合は、ＸＰＳを用いて銅含有率を求めてもよい。
　［外装体］
　外装体１４を備えることで、外部から水または水分を含んだガスなどの侵入が抑制される。ハロゲン化物固体電解質材料が熱分解して発生するハロゲン化水素と外装体１４との反応が、電池１０００に使用する外装体１４の少なくとも一部の領域における銅含有率を５０質量％未満にすることで抑制される。したがって、電池１０００が、ハロゲン化物固体電解質材料が外装体１４と共存する構成を有する場合であっても、外装体１４の少なくとも一部の領域における銅含有率を５０質量％未満にすることによって、熱による外装体１４の機械的強度の低下を抑制できると考えられる。
　上述のとおり、実施の形態１における電池１０００において、外装体１４の少なくとも一部の領域の銅含有率は５０質量％未満である。これにより、実施の形態１における電池１０００は、電池１０００の充放電による発熱によって発生するハロゲン化ガスにより外装体１４の機械的強度が低下することを抑制して、電池１０００の安全性を向上させる。その結果、電池１０００は、熱安定性を向上させることができる。
　なお、外装体１４の少なくとも一部の領域における銅含有率が３．５質量％未満であってもよい。この場合、外装体１４に含まれる銅とハロゲン化物固体電解質材料から発生するハロゲン化水素との反応をよりよく抑制でき、更に電池１０００の熱安定性を向上することができる。
　外装体１４の少なくとも一部の領域は、電解質層１２および第１電極層１０からなる群から選択される少なくとも１つに面している部分である。すなわち、外装体１４の、電解質層１２に面している部分、第１電極層１０に面している部分、および電解質層１２と第１電極層１０の両方に面している部分で構成される領域において、銅含有率が５０質量％未満である。この構成によれば、外装体１４に含まれる銅とハロゲン化物固体電解質材料から発生するハロゲン化水素との反応をより効果的に抑制できるので、更に電池１０００の熱安定性を向上することができる。また、外装体１４の表面全体における銅含有率が５０質量％未満であってもよい。また、外装体１４の全体が、銅含有率５０質量％未満を満たしていてもよい。
　外装体１４は、内部に電池本体部を密封できる部材であればよく、特に制限されない。例えば、外装体１４は、気密性を高めることができる金属箔からなる金属箔層と熱可塑性樹脂を含む熱融着層とを有する防湿性多層フィルムであってもよい。上記金属箔層により電池本体部への気体の透過を抑制することができ、上記熱融着層により強度に優れた電池とすることができる。
　外装体１４に用いられる金属箔材料の例は、例えば、金属、半金属、またはそれらの混合物である合金が挙げられる。
　外装体１４に用いられる金属箔材料の例は、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉛（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、マンガン（Ｍｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ベリリウム（Ｂｅ）、トリウム（Ｔｈ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、リチウム（Ｌｉ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、または白金（Ｐｔ）である。外装体１４は、炭素（Ｃ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびアルミニウム（Ａｌ）からなる群より選択される少なくとも１つを含有することが好ましい。外装体１４は、上記金属の合金を含有していてもよい。
　外装体１４が鉄を含む場合、外装体１４における鉄の含有率は５０質量％以下であってもよく、１．５質量％以下であってもよい。ハロゲン化物固体電解質材料と鉄とが接触した状態で、充放電、すなわち酸化還元反応が繰り返された場合、ハロゲン化物固体電解質材料中で鉄の腐食が起こる場合がある。そして、これによりハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導度の減少、およびハロゲン化物固体電解質材料の抵抗増大が起こり、電極の安定性が低下する場合がある。しかし、たとえば、外装体１４における鉄の含有率が５０質量％以下、特に１．５質量％以下である場合、外装体１４がハロゲン化物固体電解質材料と接触する構成であっても、ハロゲン化物固体電解質材料のイオン伝導度の減少を抑制でき、その結果、電極の安定性を向上させることができる。
　外装体１４に用いられる金属箔材料は、主成分としてアルミニウムを含有していてもよい。ここで、「外装体１４に用いられる金属箔材料が主成分としてアルミニウムを含有する」とは外装体１４に用いられる金属箔材料におけるアルミニウム含有率が５０質量％以上であることを意味する。アルミニウムは、高い電気伝導性を有する軽量な金属である。したがって、アルミニウムを主成分として含有する外装体１４を備えた電池１０００は、重量エネルギー密度を向上させることができる。主成分としてアルミニウムを含有する外装体１４は、アルミニウム以外の元素をさらに含んでいてもよい。
　外装体１４に用いられる金属箔材料は、アルミニウム合金を含有していてもよい。アルミニウム合金は、軽量かつ高強度である。したがって、アルミニウム合金を含有する外装体１４を備えた電池１０００は、高い重量エネルギー密度および高い耐久性を両立した電池を実現できる。アルミニウム合金は、特には限定されない。例えば、Ａｌ－Ｃｕ合金、Ａｌ－Ｍｎ合金、Ａｌ－Ｍｎ－Ｃｕ合金、またはＡｌ－Ｆｅ－Ｃｕ合金等が例示される。
　外装体１４には、高分子材料が用いられてもよい。高分子材料としては、熱可塑性樹脂が好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリエチレンおよびポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が用いられ得る。
　外装体１４は、たとえば、表面の材料と内部の材料とが互いに異なっていてもよい。その場合、表面の材料における銅含有率が、５０質量％未満であり、例えば３．５質量％未満であってもよい。外装体１４の表面の材料には、上記の外装体１４の材料例が用いられてもよく、外装体１４の内部の材料を、上記材料例で被覆してもよい。
　外装体１４における銅含有率は、例えば、ＳＥＭ－ＥＤＸで求めることができる。ＳＥＭ－ＥＤＸでの測定が困難な場合は、ＸＰＳを用いて銅含有率を求めてもよい。
　電池１０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　実施の形態１における電池１０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　（実施の形態２）
　以下、実施の形態２が説明される。上述の実施の形態１と重複する説明は、適宜、省略される。
　図２は、実施の形態２に係る電池２０００の断面を示す模式図である。
　電池２０００は、第１電極層２０、第２電極層２１、および第１電極層２０と第２電極層２１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層２２を備える。
　第１電極層２０は、集電体層２０１および合材層２０２を含む。第２電極層２１は、集電体層２１１および合材層２１２を含む。以下、集電体層２０１および合材層２０２は、それぞれ、第１集電体層２０１および第１合材層２０２と記載される。また、集電体層２１１および合材層２１２は、それぞれ、第２集電体層２１１および第２合材層２１２と記載される。
　電池２０００は、第１集電体層２０１と接続された電極リード２３ａをさらに備える。第２集電体層２１１と接続された電極リード２３ｂが、さらに設けられていてもよい。
　第１集電体層２０１および電極リード２３ａからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。第２集電体層２１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。電極リード２３ｂの少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池２０００の熱安定性が向上される。
　第１集電体層２０１および電極リード２３ａからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。第２集電体層２１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。電極リード２３ｂの少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池２０００の熱安定性がさらに向上される。
　第１集電体層２０１には、実施の形態１で説明された第１集電体層１０１を用いることができる。
　第１合材層２０２には、実施の形態１で説明された第１合材層１０２を用いることができる。
　第２集電体層２１１には、実施の形態１で説明された第２集電体層１１１を用いることができる。
　第２合材層２１２には、実施の形態１で説明された第２合材層１１２を用いることができる。
　電解質層２２には、実施の形態１で説明された電解質層１２を用いることができる。
　電極リード２３には、実施の形態１で説明された電極リード１３を用いることができる。
　電池２０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　実施の形態２における電池２０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　（実施の形態３）
　以下、実施の形態３が説明される。上述の実施の形態１および２と重複する説明は、適宜、省略される。
　図３は、実施の形態３に係る電池３０００の断面を示す模式図である。
　電池３０００は、第１電極層３０、第２電極層３１、および第１電極層３０と第２電極層３１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層３２を備える。
　第１電極層３０は、集電体層３０１および合材層３０２を含む。第２電極層３１は、集電体層３１１および合材層３１２を含む。以下、集電体層３０１および合材層３０２は、それぞれ、第１集電体層３０１および第１合材層３０２と記載される。また、集電体層３１１および合材層３１２は、それぞれ、第２集電体層３１１および第２合材層３１２と記載される。
　第１集電体層３０１の少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。第２集電体層３１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池３０００の熱安定性が向上される。
　第１集電体層３０１の少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。第２集電体層３１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池３０００の熱安定性がさらに向上される。
　第１集電体層３０１には、実施の形態１で説明された第１集電体層１０１を用いることができる。
　第１合材層３０２には、実施の形態１で説明された第１合材層１０２を用いることができる。
　第２集電体層３１１には、実施の形態１で説明された第２集電体層１１１を用いることができる。
　第２合材層３１２には、実施の形態１で説明された第２合材層１１２を用いることができる。
　電解質層３２には、実施の形態１で説明された電解質層１２を用いることができる。
　電池３０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　実施の形態３における電池３０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　（実施の形態４）
　以下、実施の形態４が説明される。上述の実施の形態１から３と重複する説明は、適宜、省略される。
　図４は、実施の形態４に係る電池４０００の断面を示す模式図である。
　電池４０００は、第１電極層４０、第２電極層４１、および第１電極層４０と第２電極層４１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層４２を備える。
　第１電極層４０は、集電体層４０１および合材層４０２を含む。第２電極層４１は、集電体層４１１および合材層４１２を含む。以下、集電体層４０１および合材層４０２は、それぞれ、第１集電体層４０１および第１合材層４０２と記載される。また、集電体層４１１および合材層４１２は、それぞれ、第２集電体層４１１および第２合材層４１２と記載される。
　電池４０００は、第１電極層４０、第２電極層４１、および電解質層４２を覆う外装体４４をさらに備える。
　第１集電体層４０１および外装体４４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。第２集電体層４１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池４０００の熱安定性が向上される。
　第１集電体層４０１および外装体４４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。第２集電体層４１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池４０００の熱安定性がさらに向上される。
　第１集電体層４０１には、実施の形態１で説明された第１集電体層１０１を用いることができる。
　第１合材層４０２としては、実施の形態１で説明された第１合材層１０２を用いることができる。
　第２集電体層４１１には、実施の形態１で説明された第２集電体層１１１を用いることができる。
　第２合材層４１２には、実施の形態１で説明された第２合材層１１２を用いることができる。
　電解質層４２としては、実施の形態１で説明された電解質層１２を用いることができる。
　外装体４４としては、実施の形態１で説明された外装体１４を用いることができる。
　電池４０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　実施の形態４における電池４０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　（実施の形態５）
　以下、実施の形態５が説明される。上述の実施の形態１から４と重複する説明は、適宜、省略される。
　図５は、実施の形態５に係る電池５０００の断面を示す模式図である。
　電池５０００は、第１電極層５０、第２電極層５１、および第１電極層５０と第２電極層５１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層５２を備える。
　第１電極層５０は、集電体層５０１および合材層５０２を含む。第２電極層５１は、集電体層５１１および合材層５１２を含む。以下、集電体層５０１および合材層５０２は、それぞれ、第１集電体層５０１および第１合材層５０２と記載される。また、集電体層５１１および合材層５１２は、それぞれ、第２集電体層５１１および第２合材層５１２と記載される。
　電池５０００は、第１集電体層５０１と接続された電極リード５３ａをさらに備える。電極リード５３ａは、第１集電体層５０１と連続しており、すなわち第１集電体層５０１と一体的に形成されている。第２集電体層５１１と接続された電極リード５３ｂが、さらに設けられていてもよい。電極リード５３ｂは、第１集電体層５１１と連続しており、すなわち第１集電体層５１１と一体的に形成されている。
　電池５０００は、第１電極層５０、第２電極層５１、および電解質層２を覆う外装体５４をさらに備える。
　第１集電体層５０１、電極リード５３ａ、および外装体５４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。第２集電体層５１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。電極リード５３ｂの少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池５０００の熱安定性が向上される。
　第１集電体層５０１、電極リード５３ａ、および外装体５４からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。第２集電体層５１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。電極リード５３ｂの少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池２０００の熱安定性がさらに向上される。
　第１集電体層５０１には、実施の形態１で説明された第１集電体層１０１を用いることができる。
　第１合材層５０２には、実施の形態１で説明された第１合材層１０２を用いることができる。
　第２集電体層５１１には、実施の形態１で説明された第２集電体層１１１を用いることができる。
　第２合材層５１２には、実施の形態１で説明された第２合材層１１２を用いることができる。
　電解質層５２には、実施の形態１で説明された電解質層１２を用いることができる。
　電極リード５３には、実施の形態１で説明された電極リード１３を用いることができる。
　外装体５４には、実施の形態１で説明された外装体１４を用いることができる。
　電池５０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　実施の形態５における電池５０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　（実施の形態６）
　以下、実施の形態６が説明される。上述の実施の形態１から５と重複する説明は、適宜、省略される。
　図６は、実施の形態６に係る電池６０００の断面を示す模式図である。
　電池６０００は、第１電極層６０、第２電極層６１、および第１電極層６０と第２電極層６１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層６２を備える。
　第１電極層６０は、集電体層６０１および合材層６０２を含む。第２電極層６１は、集電体層６１１および合材層６１２を含む。以下、集電体層６０１および合材層６０２は、それぞれ、第１集電体層６０１および第１合材層６０２と記載される。また、集電体層６１１および合材層６１２は、それぞれ、第２集電体層６１１および第２合材層６１２と記載される。
　電池６０００は、第１集電体層６０１と接続された電極リード６３ａをさらに備える。電極リード６３ａは、第１集電体層６０１と連続しており、すなわち第１集電体層６０１と一体的に形成されている。第２集電体層６１１と接続された電極リード６３ｂが、さらに設けられていてもよい。電極リード６３ｂは、第１集電体層６１１と連続しており、すなわち第１集電体層６１１と一体的に形成されている。
　第１集電体層６０１および電極リード６３ａからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。第２集電体層６１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。電極リード６３ｂの少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池６０００の熱安定性が向上される。
　第１集電体層６０１および電極リード６３ａからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。第２集電体層２１１の少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。電極リード６３ｂの少なくとも一部の領域における銅含有率が、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池６０００の熱安定性がさらに向上される。
　第１集電体層６０１には、実施の形態１で説明された第１集電体層１０１を用いることができる。
　第１合材層６０２には、実施の形態１で説明された第１合材層１０２を用いることができる。
　第２集電体層６１１には、実施の形態１で説明された第２集電体層１１１を用いることができる。
　第２合材層６１２には、実施の形態１で説明された第２合材層１１２を用いることができる。
　電解質層６２には、実施の形態１で説明された電解質層１２を用いることができる。
　電極リード６３には、実施の形態１で説明された電極リード１３を用いることができる。
　電池６０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　実施の形態６における電池６０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　（実施の形態７）
　以下、実施の形態７が説明される。上述の実施の形態１から６と重複する説明は、適宜、省略される。
　図７は、実施の形態７に係る電池７０００の断面を示す模式図である。
　電池７０００は、第１電極層７０、第２電極層７１、および第１電極層７０と第２電極層７１との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層７２を備える。
　第１電極層７０は、合材層７０２を含む。第２電極層７１は、合材層７１２を含む。以下、合材層７０２は、第１合材層７０２と記載される。また、合材層７１２は、第２合材層７１２と記載される。
　電池７０００は、第１電極層７０、第２電極層７１、および電解質層２を覆う外装体７４をさらに備える。
　外装体７４の少なくとも一部の領域における銅含有率は、５０質量％未満である。
　上記領域において、銅含有率が５０質量％未満であることより、電池７０００の熱安定性が向上される。
　外装体７４の少なくとも一部の領域における銅含有率は、４．５質量％以下であってもよく、３．５質量％未満であってもよい。
　上記領域において、銅含有率が４．５質量％以下または３．５質量％未満であることより、電池７０００の熱安定性がさらに向上される。
　第１合材層７０２には、実施の形態１で説明された第１合材層１０２を用いることができる。
　第２合材層７１２には、実施の形態１で説明された第２合材層１１２を用いることができる。
　電解質層７２には、実施の形態１で説明された電解質層１２を用いることができる。
　外装体７４には、実施の形態１で説明された外装体１４を用いることができる。
　電池７０００の形状は、例えば、コイン型、円筒型、角型、シート型、ボタン型、扁平型、積層型などが挙げられる。
　電池７０００が例えばコイン型電池である場合、外装体７４は、コイン型ケースと封口板とによって構成されていてもよい。この場合、コイン型ケースは、第１合材層７０２または第２合材層７１２と接して配置される。封口板は、第２合材層７１２または第１合材層７０２と接して配置される。すなわち、電池７０００がコイン型電池である場合、外装体７４は、集電体としても機能しうる。
　実施の形態７における電池７０００は、例えば、正極形成用の材料、電解質層形成用の材料、負極形成用の材料をそれぞれ準備し、公知の方法で、正極、電解質層、および負極がこの順に配置された積層体を作製することによって製造してもよい。
　以下、実施例を用いて、本開示の詳細が説明される。なお、本開示の電池は、以下の実施例に限定されない。
　＜実施例１＞
　［ハロゲン化物固体電解質材料の作製］
　露点－６０℃以下のアルゴングローブボックス内で、原料粉末としてＹＣｌ3とＬｉＣｌとＬｉＢｒとを、ＹＣｌ3：ＬｉＣｌ：ＬｉＢｒ＝１：１：２のモル比で秤量した。その後、これらの原料粉末を混合し、得られた混合物を、電気炉を用いて、２時間、５２０℃で焼成処理し、ハロゲン化物固体電解質材料であるＬｉ3ＹＢｒ2Ｃｌ4（以下、「ＬＹＢＣ」と記載する）を得た。
　［評価サンプルの作製］
　絶縁体としてカプトンフィルムを内側に備えたステンレス鋼（銅含有率：０．０１質量％未満）製の外筒が、外装体として用いられた。上記外装体の中に、Φ９．２ｍｍに打ち抜いた集電体アルミニウム合金Ａ１０８５、ＬＹＢＣ１００ｍｇ、および集電体アルミニウム合金Ａ１０８５をこの順に積層した。得られた積層体を７２０ＭＰａの圧力で加圧することで、評価サンプルが得られた。
　次に、サンプルの上下に電極リードとしてステンレス鋼リード（銅含有率：０．０１質量％未満）が付設された。
　次に、絶縁性フェルールを用いて、外装体内部を外気雰囲気から遮断および密閉した。
　最後に、４本のボルトで電気化学セルを上下から拘束することで、電池に面圧１５０ＭＰａを印加した。
　以上により、実施例１の評価サンプルが作製された。実施例１の評価サンプルにおいて、集電体の銅含有率は０．０３質量％であった。
　＜実施例２＞
　評価サンプルの作製において、集電体としてアルミニウム合金Ａ３００３（銅含有率：０．０５質量％）が用いられた。このこと以外の項目は、上述の実施例１の方法と同様の方法で、実施例２の評価サンプルが作製された。
　＜実施例３＞
　評価サンプルの作製において、集電体としてアルミニウム合金Ａ８０２１（銅含有率：０．０５質量％以上０．２０質量％以下）が用いられた。このこと以外の項目は、上述の実施例１の方法と同様の方法で、実施例３の評価サンプルが作製された。
　＜実施例４＞
　評価サンプルの作製において、集電体としてアルミニウム合金Ａ２０１７（銅含有率：３．５質量％以上４．５質量％以下）が用いられた。このこと以外の項目は、上述の実施例１の方法と同様の方法で、実施例４の評価サンプルが作製された。
　＜ハロゲン化物固体電解質の評価＞
　［質量分析］
　上述のハロゲン化物固体電解質を毎分８０ｍＬのＨｅガス気流下において、２５℃から３００℃まで毎分１０℃の速度で昇温し、発生する気体の質量分析を行った。加熱時にＬＹＢＣから発生した塩化水素（ＨＣｌ）および臭化水素（ＨＢｒ）の発生量を読み取った。図８は、ハロゲン化物固体電解質Ｌｉ3ＹＢｒ2Ｃｌ4が熱分解して発生する塩化水素および臭化水素の発生量を示したグラフである。
　＜評価サンプルの評価＞
　［交流インピーダンス測定］
　上述の実施例１から４の評価サンプルを用いて、以下の条件で交流インピーダンス測定を行った。
　評価サンプルを２５℃の恒温槽に配置した。
　開回路電圧に対し交流振幅１０ｍＶ、１ＭＨｚから０．０１Ｈｚの周波数範囲でインピーダンスを測定し、この値を熱処理前の抵抗値とした。
　前記評価サンプルを１００℃または２００℃の恒温槽に１時間配置した。
　その後、前記評価サンプルを２５℃の恒温槽に配置した。
　開回路電圧に対し交流振幅１０ｍＶ、１ＭＨｚから０．０１Ｈｚの周波数範囲でインピーダンスを測定した。
　上述の実施例１から４の評価サンプルそれぞれについて、交流インピーダンスプロットから抵抗値を読み取り、１００℃および２００℃熱処理前後での抵抗値の変化の割合を以下の式（３）を用いて算出した。これらの結果を表１に示す。
　（熱処理後の抵抗値―熱処理前の抵抗値）÷熱処理前の抵抗値×１００・・・式（３）
　［Ｘ線光電子分光法］
　上述の、交流インピーダンス測定実施後の実施例１から４の評価サンプルを取り出し、エタノールで洗浄した。
　実施例１の評価サンプルについて、Ｘ線光電子分光法により、ハロゲン化物固体電解質材料と接触した面の集電体表面とその深さ方向の元素分析を実施した。結果を、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　＜考察＞
　図８に示すＬＹＢＣの質量分析の結果から、７０℃から３００℃までの昇温時にＨＣｌおよびＨＢｒが発生した。発生したハロゲン化水素ガスと、集電体、電極リード、および／または外装体とが反応することで、集電体、電極リード、および／または外装体の電気伝導性の低下、機械的強度の低下が起こる。
　表１に示す実施例１から４の結果により、ハロゲン化物固体電解質材料に接触する集電体層の銅含有率が５０質量％未満である評価サンプルの場合、１００℃熱処理後では抵抗が低下した。このことから、集電体層の銅含有率は５０質量％未満が好ましいことが確認された。また、２００℃熱処理後の抵抗の変化率は、実施例４のＡ２０１７の電解銅が正の値であるのに対し、電極集電体の銅含有率が３．５質量％未満では、負の値であった。１００℃熱処理後から２００℃熱処理後の抵抗の変化率が低下している。これは、熱処理時に固体電解質の焼結が進行し、粒界抵抗が低下したためであると考えられる。上記の様に銅含有率が３．５質量％未満の集電体を用いることで、電池の熱安定性が向上することが確認された。
　表２に示す実施例１のＡ１０８５集電体の表面、深さ分析では、上記のＣｌおよびＢｒは検出されなかった。
　この結果から、銅含有率が５０質量％未満である集電体の場合、劣化しにくいことが確認された。
　以上より、本開示の電池によれば、電池の熱安定性が向上することが確認された。
　本開示の電池は、例えば、全固体リチウムイオン二次電池などとして利用され得る。

Claims (10)

  1. 　電池であって、
    　第１電極層、
    　第２電極層、および
    　前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層、
    を備え、
    　前記第１電極層は、集電体層および合材層を含み、
    　前記合材層は、活物質および第２固体電解質材料を含み、
    　前記第１固体電解質材料および前記第２固体電解質材料からなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含み、
    　前記Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種であり、
    　前記Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種であり、
    　前記電池は、以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、または（Ｄ）を満たす：
    （Ａ）前記集電体層の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
    （Ｂ）前記電池が、前記集電体層と接続された電極リードをさらに備え、前記集電体層および前記電極リードからなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
    （Ｃ）前記電池が、前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体をさらに備え、前記集電体層および前記外装体からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
    （Ｄ）前記電池が、前記集電体層と接続された電極リードと、前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体とをさらに備え、前記集電体層、前記電極リード、および前記外装体からなる群より選択される少なくとも１つの、少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である。
  2. 　前記電池は、前記（Ａ）を満たし、
    　前記集電体層の少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満である、
    請求項１に記載の電池。
  3. 　前記電池は、前記（Ｂ）を満たし、
    　前記集電体層および前記電極リードからなる群より選択される少なくとも前記１つの、少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満である、
    請求項１に記載の電池。
  4. 　前記電池は、前記（Ｃ）を満たし、
    　前記集電体層および前記外装体からなる群より選択される少なくとも前記１つの、少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満である、
    請求項１に記載の電池。
  5. 　前記電池は、前記（Ｄ）を満たし、
    　前記集電体層、前記電極リード、および前記外装体からなる群より選択される少なくとも前記１つの、少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満である、
    請求項１に記載の電池。
  6. 　前記集電体層は、主成分としてアルミニウムを含む、
    請求項２から５のいずれか一項に記載の電池。
  7. 　前記集電体層は、アルミニウム以外の元素をさらに含む、
    請求項６に記載の電池。
  8. 　電池であって、
    　第１電極層、
    　第２電極層、
    　前記第１電極層と前記第２電極層との間に配置された、第１固体電解質材料を含む電解質層、および
    　前記第１電極層、前記第２電極層、および前記電解質層を覆う外装体、
    を備え、
    　前記第１電極層は、合材層を含み、
    　前記合材層は、活物質および第２固体電解質材料を含み、
    　前記第１固体電解質材料および前記第２固体電解質材料からなる群より選択される少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｍ、およびＸを含み、
    　前記Ｍは、Ｌｉ以外の金属元素および半金属元素からなる群より選択される少なくとも１種であり、
    　前記Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選択される少なくとも１種であり、
    　前記外装体の少なくとも一部の領域における銅含有率が、５０質量％未満である、
    電池。
  9. 　前記外装体の少なくとも前記一部の領域における銅含有率が、３．５質量％未満である、
    請求項８に記載の電池。
  10. 　前記外装体の少なくとも前記一部の領域が、前記電解質層および前記第１電極層からなる群から選択される少なくとも１つに面している、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の電池。
PCT/JP2020/048308 2019-12-27 2020-12-23 電池 WO2021132407A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080088582.7A CN114868290A (zh) 2019-12-27 2020-12-23 电池
EP20906865.9A EP4084122A4 (en) 2019-12-27 2020-12-23 BATTERY
JP2021567584A JPWO2021132407A1 (ja) 2019-12-27 2020-12-23
US17/842,587 US20220328869A1 (en) 2019-12-27 2022-06-16 Battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-239698 2019-12-27
JP2019239698 2019-12-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/842,587 Continuation US20220328869A1 (en) 2019-12-27 2022-06-16 Battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021132407A1 true WO2021132407A1 (ja) 2021-07-01

Family

ID=76574236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/048308 WO2021132407A1 (ja) 2019-12-27 2020-12-23 電池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220328869A1 (ja)
EP (1) EP4084122A4 (ja)
JP (1) JPWO2021132407A1 (ja)
CN (1) CN114868290A (ja)
WO (1) WO2021132407A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282157A1 (ja) * 2021-07-09 2023-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池
WO2023282156A1 (ja) * 2021-07-09 2023-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017141735A1 (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 富士フイルム株式会社 固体電解質組成物、全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池、並びに、全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池の製造方法
WO2019146217A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019146294A1 (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池
WO2019146236A1 (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 正極材料、および、電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017141735A1 (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 富士フイルム株式会社 固体電解質組成物、全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池、並びに、全固体二次電池用電極シートおよび全固体二次電池の製造方法
WO2019146217A1 (ja) 2018-01-26 2019-08-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4084122A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023282157A1 (ja) * 2021-07-09 2023-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池
WO2023282156A1 (ja) * 2021-07-09 2023-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021132407A1 (ja) 2021-07-01
EP4084122A4 (en) 2024-02-28
CN114868290A (zh) 2022-08-05
EP4084122A1 (en) 2022-11-02
US20220328869A1 (en) 2022-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2019135322A1 (ja) 正極材料、および、電池
WO2022004397A1 (ja) 正極材料および電池
US20220294007A1 (en) Solid electrolyte, solid electrolyte layer, and solid electrolyte battery
EP3352277A1 (en) Composite electrolyte for secondary batteries, secondary battery and battery pack
US20140162113A1 (en) All-solid-state lithium secondary battery and method for producing the same
US20240120524A1 (en) Battery and method for producing battery
WO2021220924A1 (ja) 正極材料、および、電池
JPWO2019146296A1 (ja) 正極材料およびそれを用いた電池
US20220328869A1 (en) Battery
WO2022019098A1 (ja) 正極材料および電池
WO2021157361A1 (ja) 正極材料および電池
WO2021161752A1 (ja) 被覆正極活物質、正極材料、電池、および被覆正極活物質の製造方法
JPWO2020174868A1 (ja) 正極材料、および、電池
EP3905407A1 (en) Battery
JPWO2020137026A1 (ja) 固体電解質材料、およびそれを用いた電池
US20240097131A1 (en) Coated positive electrode active material, positive electrode material, and battery
JP2021163522A (ja) 固体電解質、固体電解質層および固体電解質電池
JP4379971B2 (ja) 電気エネルギー貯蔵素子
EP3905405A1 (en) Battery
WO2022138804A1 (ja) リチウムイオン伝導性固体電解質および全固体電池
US20240136571A1 (en) Positive electrode material and battery
CN117321796A (zh) 被覆活性物质、正极材料、正极和电池
WO2021220927A1 (ja) 正極材料、および、電池
EP3905406A1 (en) Battery
CN117769766A (zh) 正极材料、正极和电池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20906865

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021567584

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020906865

Country of ref document: EP

Effective date: 20220727