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公開番号2022094317
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-24
出願番号2021189323
出願日2021-11-22
発明の名称全固体電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/134 20100101AFI20220617BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、拘束圧の変動が抑制された全固体電池を提供することを主目的とする。
【解決手段】本開示においては、正極集電体、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層および負極集電体をこの順に積層した全固体電池であって、上記負極活物質層が、Si系活物質および黒鉛を含有し、上記黒鉛の(002)面の面方向と、上記負極集電体の積層方向の面とのなす角が45°以上、90°以下である黒鉛を交差黒鉛とした場合に、上記黒鉛における上記交差黒鉛の割合が、20質量%よりも大きい、全固体電池を提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
正極集電体、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層および負極集電体をこの順に積層した全固体電池であって、
前記負極活物質層が、Si系活物質および黒鉛を含有し、
前記黒鉛の(002)面の面方向と、前記負極集電体の積層方向の面とのなす角が45°以上、90°以下である黒鉛を交差黒鉛とした場合に、
前記黒鉛における前記交差黒鉛の割合が、20質量%よりも大きい、全固体電池。
続きを表示(約 250 文字)【請求項2】
前記交差黒鉛の割合が、50質量%以上である、請求項1に記載の全固体電池。
【請求項3】
前記Si系活物質に対する前記黒鉛の質量比が、0.05以上、0.3以下である、請求項1または請求項2に記載の全固体電池。
【請求項4】
前記負極活物質層の厚さをx(μm)、前記黒鉛の平均粒子径(D
50
)をy(μm)とした場合に、y/xが、0.16以上、0.56以下である、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、全固体電池に関する。
続きを表示(約 920 文字)【背景技術】
【0002】
全固体電池は、正極層および負極層の間に固体電解質層を有する電池であり、可燃性の有機溶媒を含む電解液を有する液系電池に比べて、安全装置の簡素化が図りやすいという利点を有する。
【0003】
例えば特許文献1には、Si系活物質を含有した負極を備えた全固体電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2018-142431号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に示されるように、全固体電池の負極においてSi系活物質を用いることが知られている。Si系活物質は、理論容量が大きく電池の高エネルギー密度化に有効である。一方、Si系活物質は、充放電時の体積変化が大きく、全固体電池の拘束圧の変動が大きくなる恐れがある。
【0006】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、拘束圧の変動が抑制された全固体電池を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示においては、正極集電体、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層および負極集電体をこの順に積層した全固体電池であって、上記負極活物質層が、Si系活物質および黒鉛を含有し、上記黒鉛の(002)面の面方向と、上記負極集電体の積層方向の面とのなす角が45°以上、90°以下である黒鉛を交差黒鉛とした場合に、上記黒鉛における上記交差黒鉛の割合が、20質量%よりも大きい、全固体電池を提供する。
【0008】
本開示によれば、交差黒鉛の割合が所定の値よりも大きいため、拘束圧の変動が抑制された全固体電池となる。
【0009】
上記開示においては、上記交差黒鉛の割合が、50質量%以上であってもよい。
【0010】
上記開示においては、上記Si系活物質に対する上記黒鉛の質量比が、0.05以上、0.3以下であってもよい。
(【0011】以降は省略されています)

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