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公開番号2024033095
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-13
出願番号2022136485
出願日2022-08-30
発明の名称固体電解質粒子用支持体
出願人日本バイリーン株式会社
代理人
主分類H01M 50/44 20210101AFI20240306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
意図した量(例えば、多量)の固体電解質粒子を保持できるシート状の繊維集合体を備える、固体電解質粒子用支持体を提供する。
【解決手段】
厚さ方向へ圧力を受けた際に、面方向へ伸張して面方向寸法が大きく変化し易い物性を有しているシート状の繊維集合体、具体的には、厚さ方向へ0.5MPa以上20MPa以下の圧力を作用させた際の面方向寸法変化率が0.2%よりも大きいシート状の繊維集合体を採用することによって、意図した量(例えば、多量)の固体電解質粒子を保持できるシート状の繊維集合体を備える、固体電解質粒子用支持体を提供できる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
シート状の繊維集合体を備える、固体電解質粒子用支持体であって、
前記シート状の繊維集合体の平均繊維径は、０．４μｍより大きく１０μｍ未満であって、
前記シート状の繊維集合体の空隙率は、６０％以上１００％未満であって、
前記シート状の繊維集合体は、厚さ方向へ０．５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の圧力を作用させた際の面方向寸法変化率が０．２％よりも大きく３．０％未満である、
固体電解質粒子用支持体。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記シート状の繊維集合体を構成する繊維が、ビカット軟化温度が１５０℃以下の樹脂を含む、
請求項１記載の固体電解質粒子支持体。
【請求項３】
前記シート状の繊維集合体を構成する繊維が、水分率が０．５％以下の樹脂を含む、
請求項１記載の固体電解質粒子支持体。
【請求項４】
前記シート状の繊維集合体の厚さが、１０μｍ以上２００μｍ以下である、
請求項１記載の固体電解質粒子支持体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解質粒子を保持できるシート状の繊維集合体を備える、固体電解質粒子用支持体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電解質に固体電解質を用いた電池（以降、固体電池と称することがある）の開発が求められている。固体電池は、陽極と陰極間のイオン伝導を、硫化物系の固体電解質や酸化物系の固体電解質などの固体電解質が担う電池であって、一般的には固体電解質の粒子（以降、固体電解質粒子と称することがある）を固めて層状あるいは膜状にした電解質が利用されている。
【０００３】
このような固体電池では、剛性に富むことでその製造工程でのハンドリング性が向上するよう、また、使用中に固体電解質粒子が脱落することを防止して固体電池の性能が意図せず低下するのを防止できるよう、不織布などシート状の繊維集合体の表面と空隙中にも固体電解質粒子を保持させてなる固体電解質複合膜を使用することが検討されている。
【０００４】
一例として、特開２０１５－１５３４６０（特許文献１）には、不織布など多孔性基材の主面から粒子状の無機固体電解質材料をプレスし押し込むことで、多孔性基材の空隙中に粒子状の無機固体電解質材料を充填して製造した、固体電解質シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１５３４６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願出願人は、特許文献１に開示されているような、従来技術にかかる固体電解質複合膜、および、当該固体電解質複合膜を製造可能なシート状の繊維集合体を備える固体電解質粒子用支持体について検討を行った。
【０００７】
しかし、特許文献１が開示するようにして、固体電解質粒子用支持体（例えば、不織布のみで構成された固体電解質粒子用支持体）の空隙中に固体電解質粒子を充填することで保持させて、固体電解質複合膜を調製したところ、調製した固体電解質複合膜は意図した量（例えば、多量）の固体電解質粒子を備えていないことがあった。具体的には、実施例で調製した固体電解質粒子用支持体のように、平均繊維径が０．４μｍより大きく１０μｍ未満であって、６０％以上の大きい空隙率を有している固体電解質粒子用支持体を用いたからといって、必ず意図した量（例えば、多量）の固体電解質粒子を備えた固体電解質複合膜を実現できるものではなかった。
【０００８】
そして、意図した量の固体電解質粒子を備えていない（例えば、少量の固体電解質粒子しか備えていない）固体電解質複合膜を用いて調製される固体電池は、固体電解質複合膜を通過するイオン量が少ないことで、電気出力が低下するものであると考えられた。
【０００９】
また、シート状の繊維集合体の空隙中に、意図した量の固体電解質粒子が保持された固体電解質複合膜を調製できないという上述の問題は、例えシート状の繊維集合体の主面から押し込もうとする固体電解質粒子の量を増量した場合であっても、解決できないものであった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第一の本発明は、
「シート状の繊維集合体を備える、固体電解質粒子用支持体であって、
前記シート状の繊維集合体の平均繊維径は、０．４μｍより大きく１０μｍ未満であって、
前記シート状の繊維集合体の空隙率は、６０％以上１００％未満であって、
前記シート状の繊維集合体は、厚さ方向へ０．５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の圧力を作用させた際の面方向寸法変化率が０．２％よりも大きく３．０％未満である、
固体電解質粒子用支持体。」
であり、第二の本発明は、
「前記シート状の繊維集合体を構成する繊維が、ビカット軟化温度が１５０℃以下の樹脂を含む、
請求項１記載の固体電解質粒子支持体。」
であり、第三の本発明は、
「前記シート状の繊維集合体を構成する繊維が、水分率が０．５％以下の樹脂を含む、
請求項１記載の固体電解質粒子支持体。」
であり、第四の本発明は、
「前記シート状の繊維集合体の厚さが、１０μｍ以上２００μｍ以下である、
請求項１記載の固体電解質粒子支持体。」
である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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