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公開番号2025034230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023140493
出願日2023-08-30
発明の名称全固体電池、全固体電池システム及びシャットダウン方法
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H01M 10/0562 20100101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シャットダウン機能を有する全固体電池を提供すること。
【解決手段】全固体電池は、固体電解質層と、正極層及び負極層と、を備える。固体電解質層は、固体電解質と、Liを吸蔵した際に膨張するLi吸蔵膨張材料を含む。Li吸蔵膨張材料は、正極層及び負極層から離隔している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固体電解質層と、
前記固体電解質層を積層方向において挟むように配置された正極層及び負極層と、
を備え、
前記固体電解質層は、
固体電解質と、
Ｌｉを吸蔵した際に膨張するＬｉ吸蔵膨張材料を含み、
前記Ｌｉ吸蔵膨張材料は、前記正極層及び前記負極層から離隔している、
全固体電池。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の全固体電池であって、
前記Ｌｉ吸蔵膨張材料は、Ｌｉ吸蔵時の膨張により前記固体電解質層内に空隙を生じさせるように構成されている、
全固体電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記固体電解質層は、
前記Ｌｉ吸蔵膨張材料を含む膨張材料含有層と、
前記Ｌｉ吸蔵膨張材料を欠く膨張材料非含有層とを有している、
全固体電池。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記固体電解質層は、更に、前記固体電解質を支持するシート状の支持体を有し、
前記Ｌｉ吸蔵膨張材料は、前記支持体の表面上に配置されている、
全固体電池。
【請求項５】
請求項４に記載の全固体電池であって、
前記Ｌｉ吸蔵膨張材料は、前記支持体における前記負極層側の表面上に配置されている、
全固体電池。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記固体電解質層において、前記Ｌｉ吸蔵膨張材料の含有量は、前記負極層側の方が、前記正極層側よりも多い、
全固体電池。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記積層方向に沿って見た場合に、前記固体電解質層の中央部における前記Ｌｉ吸蔵膨張材料の含有量よりも、前記固体電解質層の外周部における前記Ｌｉ吸蔵膨張材料の含有量の方が多い、
全固体電池。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の全固体電池と、
前記全固体電池を拘束する拘束機構と、
前記拘束機構の動作を制御する制御機構と、
前記全固体電池の異常を検知する、異常検知機構と、
を備え、
前記制御機構は、前記異常検知機構が異常を検知した場合に、前記全固体電池に対する拘束力が低下するように、前記拘束機構を制御する
全固体電池システム。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の全固体電池のシャットダウン方法であって、
前記固体電解質層の異常を検知するステップと、
前記固体電解質層の異常が検知された場合に、前記全固体電池の拘束力を低下させるステップと、を備える、
シャットダウン方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池及び全固体電池システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
全固体電池は、電解質層を含め全ての構成要素が実質的に固体により構成された二次電池である。全固体電池では、通常、リチウムイオンが正極層と負極層との間を伝導し、充放電が行われる。
【０００３】
全固体電池においては、異常時にその動作が停止することが望まれる。すなわち、シャットダウン機能を有していることが望まれる。
【０００４】
全固体電池ではなく非水電解液二次電池においては、シャットダウン機能を得るために、多孔質のセパレータを用いることが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００６－０２７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、全固体電池においては、電解質が固体であるため、多孔質のセパレータを用いてもシャットダウン機能を実現できない。従って、本発明の目的は、シャットダウン機能を有する全固体電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様において、本発明に係る全固体電池は、固体電解質層と、固体電解質層を積層方向において挟むように配置された正極層及び負極層と、を備える。固体電解質層は、固体電解質と、Ｌｉを吸蔵した際に膨張するＬｉ吸蔵膨張材料を含む。Ｌｉ吸蔵膨張材料は、前記正極層及び前記負極層から離隔している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シャットダウン機能を有する全固体電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１の実施形態に係る全固体電池の主要部分を模式的に示す断面図である。
図２は、第２の実施形態に係る全固体電池の主要部分を模式的に示す断面図である。
図３は、第３の実施形態に係る全固体電池の主要部分を模式的に示す断面図である。
図４は、第４の実施形態に係る全固体電池の主要部分を模式的に示す断面図である。
図５は、第５の実施形態に係る全固体電池の主要部分を模式的に示す断面図である。
図６は、第６の実施形態に係る全固体電池の主要部分を模式的に示す断面図である。
図７は、第７の実施形態に係る全固体電池システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る全固体電池を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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