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公開番号2025067532
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177592
出願日2023-10-13
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 10/0585 20100101AFI20250417BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、短絡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、負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した全固体電池であって、負極集電体、第1固体電解質層、第2固体電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、上記第1固体電解質層は、第1固体電解質を含有する固体電解質相と、Sn、MgおよびAgの少なくとも一種を含有する金属相と、を含有し、上記第1固体電解質層における上記金属相の割合は、2.50vol%以下であり、上記第2固体電解質層は、第2固体電解質を含有し、上記金属相を含有しない、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】
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した全固体電池であって、
負極集電体、第１固体電解質層、第２固体電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、
前記第１固体電解質層は、第１固体電解質を含有する固体電解質相と、Ｓｎ、ＭｇおよびＡｇの少なくとも一種を含有する金属相と、を含有し、
前記第１固体電解質層における前記金属相の割合は、２．５０ｖｏｌ％以下であり、
前記第２固体電解質層は、第２固体電解質を含有し、前記金属相を含有しない、全固体電池。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記第１固体電解質層における前記金属相の割合は、０．１０ｖｏｌ％以上である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記第１固体電解質および前記第２固体電解質は、硫化物固体電解質である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記金属相は、少なくともＳｎを含有する、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記全固体電池は、前記負極集電体および前記第１固体電解質層の間に、金属層を有し、
前記金属層は、前記負極集電体側からＭｇ層およびＳｎ層をこの順に有する、請求項１から請求項４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 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
全固体電池は、通常、正極活物質層および負極活物質層の間に固体電解質層を有する。また、電池の分野において、負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した電池が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、負極の反応として金属リチウムの析出－溶解反応を利用した全固体電池として、負極集電体、Ｌｉ吸蔵層、金属Ｍ層、固体電解質層、及び、正極層をこの順に有する電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０８９８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した全固体電池では、通常、全固体電池の作製時において、一般的な負極活物質層（Ｌｉを吸蔵放出する負極活物質粒子を含有する層）を設けず、初回充電により、負極活物質層（Ｌｉ含有層）を形成するため、製造工程の簡略化を図りやすい、エネルギー密度を向上させやすいという利点がある。一方、負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した全固体電池において、短絡抑制について更なる改善の余地がある。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、短絡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】
［１］
負極反応として金属リチウムの析出溶解反応を利用した全固体電池であって、
負極集電体、第１固体電解質層、第２固体電解質層および正極活物質層を、厚さ方向において、この順に有し、
上記第１固体電解質層は、第１固体電解質を含有する固体電解質相と、Ｓｎ、ＭｇおよびＡｇの少なくとも一種を含有する金属相と、を含有し、
上記第１固体電解質層における上記金属相の割合は、２．５０ｖｏｌ％以下であり、
上記第２固体電解質層は、第２固体電解質を含有し、上記金属相を含有しない、全固体電池。
【０００８】
［２］
上記第１固体電解質層における上記金属相の割合は、０．１０ｖｏｌ％以上である、［１］に記載の全固体電池。
【０００９】
［３］
上記第１固体電解質および上記第２固体電解質は、硫化物固体電解質である、［１］または［２］に記載の全固体電池。
【００１０】
［４］
上記金属相は、少なくともＳｎを含有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の全固体電池。
（【００１１】以降は省略されています）

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