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公開番号2025000289
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023100065
出願日2023-06-19
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 20100101AFI20241224BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】容量に寄与しない導電助剤の比率を低く抑えつつ、良好な電池動作と歩留まり向上を実現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、前記固体電解質層の両方の主面上に設けられ、電極活物質と、カーボン系の導電助剤を含む電極層と、を備え、それぞれの前記電極層の断面において、前記導電助剤の平均径は5nm以上150nm未満であり、前記導電助剤のGD比は0.5以上20以下であり、前記電極層の断面において、前記導電助剤の面積比率は、0.5%を上回り、10%以下であり、前記固体電解質層の厚みは、5μm以上、20μm以下である。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
固体電解質層と、
前記固体電解質層の両方の主面上に設けられ、電極活物質と、カーボン系の導電助剤を含む電極層と、を備え、
それぞれの前記電極層の断面において、前記導電助剤の平均径は５ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であり、前記導電助剤のＧＤ比は０．５以上２０以下であり、
前記電極層の断面において、前記導電助剤の面積比率は、０．５％を上回り、１０％以下であり、
前記固体電解質層の厚みは、５μｍ以上、２０μｍ以下である、全固体電池。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記導電助剤は、繊維状の導電性物質である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記導電助剤は、カーボンナノチューブである、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記導電助剤は、多層のカーボンナノチューブである、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記固体電解質層は、酸化物である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項６】
前記固体電解質層は、リン酸塩系酸化物である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項７】
前記固体電解質層および前記電極層は、焼結体である、請求項１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】
酸化物系固体電解質を用いた全固体電池は、有機系電解質、硫化物系固体電解質等で懸念される発火、有毒ガス発生等が起こらない安全な二次電池を提供可能な技術として期待されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／０９５７５７号
国際公開第２０１４／０４２０８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄層の固体電解質と内部電極とを交互に積層する構造により、高い電池容量と、高い応答性の両立も期待される。チップ型の小型全固体電池では、限られた部品体積において、より高容量化することが求められる。
【０００５】
電極層の導電助剤として、カーボン材料を用いることが考えられている。しかしながら、導電助剤は電池容量に寄与しないため、導電性向上のために導電助剤の量を増やすと良好な電池動作が得られないおそれがある。また、カーボン材料を用いると、歩留まりが低下することがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、容量に寄与しない導電助剤の比率を低く抑えつつ、良好な電池動作と歩留まり向上を実現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】
【０００７】
本発明に係る全固体電池は、固体電解質層と、前記固体電解質層の両方の主面上に設けられ、電極活物質と、カーボン系の導電助剤を含む電極層と、を備え、それぞれの前記電極層の断面において、前記導電助剤の平均径は５ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であり、前記導電助剤のＧＤ比は０．５以上２０以下であり、前記電極層の断面において、前記導電助剤の面積比率は、０．５％を上回り、１０％以下であり、前記固体電解質層の厚みは、５μｍ以上、２０μｍ以下である。
【０００８】
上記全固体電池において、前記導電助剤は、繊維状の導電性物質であってもよい。
【０００９】
上記全固体電池において、前記導電助剤は、カーボンナノチューブであってもよい。
【００１０】
上記全固体電池において、前記導電助剤は、多層のカーボンナノチューブであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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