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公開番号2024068980
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-21
出願番号2022179705
出願日2022-11-09
発明の名称全固体電池
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20240514BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】 外気の侵入を抑制しつつクラックの発生を抑制することができる全固体電池を提供する。
【解決手段】 全固体電池は、固体電解質層と、電極活物質を含む内部電極層と、が交互に積層された積層部分と、前記積層部分の少なくとも一部を覆う外装部と、を備え、前記外装部は、前記積層部分の側の内側層と、前記積層部分とは反対側の外側層と、を備え、前記内側層および前記外側層は、空間的に連続して形成された骨格をなすマトリクス材と、空間的に分散して配置されるフィラー材と、を含み、前記フィラー材/(前記フィラー材+前記マトリクス材)の面積比率は、前記内側層よりも前記外側層で低い。
【選択図】 図6

特許請求の範囲【請求項1】
固体電解質層と、電極活物質を含む内部電極層と、が交互に積層された積層部分と、
前記積層部分の少なくとも一部を覆う外装部と、を備え、
前記外装部は、前記積層部分の側の内側層と、前記積層部分とは反対側の外側層と、を備え、
前記内側層および前記外側層は、空間的に連続して形成された骨格をなすマトリクス材と、空間的に分散して配置されるフィラー材と、を含み、
前記フィラー材/(前記フィラー材+前記マトリクス材)の面積比率は、前記内側層よりも前記外側層で低い、全固体電池。
続きを表示(約 360 文字)【請求項2】
前記内側層は、前記積層部分において積層方向の上端面および下端面を覆うカバー層である、請求項1に記載の全固体電池。
【請求項3】
前記内側層は、前記固体電解質層の主面上に設けられた前記内部電極層の周囲に設けられた余白層である、請求項1または請求項2に記載の全固体電池。
【請求項4】
前記フィラー材は、アルミナまたはシリカである、請求項1または請求項2に記載の全固体電池。
【請求項5】
前記マトリクス材は、酸化物系固体電解質またはガラス材料である、請求項1または請求項2に記載の全固体電池。
【請求項6】
前記マトリクス材は、NASICON型結晶構造を有する酸化物系固体電解質であるガラス材料である、請求項1または請求項2に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、全固体電池に関する。
続きを表示(約 1,000 文字)【背景技術】
【0002】
積層型の全固体電池は、発火や漏液の心配がなく、またリフロー半田付けが可能であり、安全で取り扱いが容易な二次電池である(例えば、特許文献1~4参照)。従来の電解液を使用したリチウムイオン電池からの移行が検討されており、幅広い分野での利用に展開されることが期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開第2018/186449号
国際公開第2020/070989号
国際公開第2021/070927号
特開2017-182945号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような全固体電池において、充放電時の電極活物質の体積膨張および体積収縮に起因して、クラックが発生するおそれがある。クラックの発生を抑制しようとすると、外気が内部に侵入するおそれがある。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、外気の侵入を抑制しつつクラックの発生を抑制することができる全固体電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る全固体電池は、固体電解質層と、電極活物質を含む内部電極層と、が交互に積層された積層部分と、前記積層部分の少なくとも一部を覆う外装部と、を備え、前記外装部は、前記積層部分の側の内側層と、前記積層部分とは反対側の外側層と、を備え、前記内側層および前記外側層は、空間的に連続して形成された骨格をなすマトリクス材と、空間的に分散して配置されるフィラー材と、を含み、前記フィラー材/(前記フィラー材+前記マトリクス材)の面積比率は、前記内側層よりも前記外側層で低い。
【0007】
上記全固体電池において、前記内側層は、前記積層部分において積層方向の上端面および下端面を覆うカバー層であってもよい。
【0008】
上記全固体電池において、前記内側層は、前記固体電解質層の主面上に設けられた前記内部電極層の周囲に設けられた余白層であってもよい。
【0009】
上記全固体電池において、前記フィラー材は、アルミナまたはシリカであってもよい。
【0010】
上記全固体電池において、前記マトリクス材は、酸化物系固体電解質またはガラス材料であってもよい。
(【0011】以降は省略されています)

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