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公開番号2025098628
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214884
出願日2023-12-20
発明の名称全固体電池及び全固体電池の製造方法
出願人マクセル株式会社
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】温度変化の範囲が広い環境下で使用可能な全固体電池を提供する。持続可能な開発目標の「9産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献する。
【解決手段】全固体電池1は、正極201、負極202及び固体電解質層203を有する電池成形体20と、電池成形体20の正極201と接続される正極給電板30と、電池成形体20の負極202と接続される負極給電板40と、を有するセルアッセンブリ21を収容する、有底筒状の電池缶10と、電池缶10の一方端の開口を封口する缶蓋部50と、を備える。缶蓋部50は、導電性の電極端子52と、電極端子52の周囲に設けられる絶縁部53と、を有する。電池成形体20と絶縁部53とは電池缶10の底面101と交差する軸線X1方向に沿って配列される。電池成形体20及び絶縁部53の圧縮方向は、軸線X1方向に沿っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極、負極及び前記正極と前記負極との間に介在する固体電解質層を有する電池成形体と、前記電池成形体の前記正極と接続される正極給電板と、前記電池成形体の前記負極と接続される負極給電板と、を有するセルアッセンブリを収容する、有底筒状の電池缶と、
前記電池缶の一方端の開口を封口する缶蓋部と、を備え、
前記缶蓋部は、前記正極給電板又は前記負極給電板と電気的に接続される導電性の電極端子と、前記電極端子の周囲に設けられる絶縁部と、を有し、
前記電池成形体と前記絶縁部とは前記電池缶の底面と交差する軸方向に沿って配列され、
前記電池成形体及び前記絶縁部の圧縮方向は、前記軸方向に沿っている、全固体電池。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の全固体電池において、
複数の前記電池成形体のそれぞれは、前記軸方向に沿って前記電池缶内に積層される、全固体電池。
【請求項３】
請求項２に記載の全固体電池において、
前記正極給電板又は前記負極給電板と前記電極端子とを接続する接続給電板を備え、
前記接続給電板は、１つ以上の曲げ点で折り返された折り返し形状を有する、全固体電池。
【請求項４】
請求項３に記載の全固体電池において、
前記電極端子は、前記絶縁部よりも前記電池缶の底面に向けて突出する突出部を有し、
前記接続給電板の一方端は前記突出部と接続され、他方端は前記正極給電板又は前記負極給電板と接続される、全固体電池。
【請求項５】
請求項４に記載の全固体電池において、
前記接続給電板の前記一方端の幅は、前記突出部の直径以上である、全固体電池。
【請求項６】
請求項５に記載の全固体電池において、
前記缶蓋部が前記電池缶の前記底面と対向する側の表面には絶縁シートが設けられ、
前記突出部の突出量は前記絶縁シートの厚さよりも大きい、全固体電池。
【請求項７】
請求項６に記載の全固体電池において、
前記突出部の突出量は０．２ｍｍである、全固体電池。
【請求項８】
請求項１に記載の全固体電池において、
前記電池成形体は、前記正極と接続された正極タブと、前記負極と接続された負極タブとを有し、
前記正極タブは前記正極給電板と接続し、前記負極タブは前記負極給電板と接続する、全固体電池。
【請求項９】
請求項２に記載の全固体電池において、
複数の前記電池成形体のそれぞれは、絶縁板を介して配列される、全固体電池。
【請求項１０】
正極合剤、負極合剤及び固体電解質を第１圧縮方向に圧縮して正極、負極及び前記正極と前記負極との間に介在する固体電解質層が積層された積層体を成形し、前記正極と接続される正極タブと、前記負極と接続される負極タブと、を製造し、前記積層体の前記正極に前記正極タブを取り付け、前記負極に前記負極タブを取り付けて電池成形体を製造する第１工程と、
前記電池成形体に取り付けられた前記正極タブ及び前記負極タブに正極給電板及び負極給電板を取り付けてセルアッセンブリを製造する第２工程と、
前記セルアッセンブリを、有底筒状の電池缶の底面と交差する軸方向に前記第１圧縮方向を沿わせて収容する第３工程と、
絶縁材料を第２圧縮方向に圧縮して絶縁部を成形し、前記絶縁部と導電材である電極端子とを有する缶蓋部を一体成形する第４工程と、
前記第２圧縮方向を前記軸方向に沿わせて、前記缶蓋部を前記電池缶の一方端に取り付ける第５工程と、を備える、全固体電池の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、全固体電池及び全固体電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話又はノート型パソコン等の携帯電子機器、及び、電気自動車等にリチウム二次電池、特にリチウムイオン二次電池が用いられている。リチウムイオン電池は、非水電解質として可燃性物質である有機溶媒を含んでいる。上述した機器及び電気自動車等の発達によってリチウムイオン二次電池が高エネルギー密度化し、可燃性物質である有機溶媒の量が増加傾向にある。その結果、リチウムイオン二次電池には、より一層信頼性が求められている。
【０００３】
このような状況において、有機溶媒を用いない全固体型のリチウム二次電池（全固体二次電池）が注目されている。全固体二次電池は、従来の有機溶媒系電解質に代えて、有機溶媒を用いない固体電解質の成形体を用いる。全固体二次電池では、正極層と負極層と固体電解質層とが積層された積層体として構成される。
【０００４】
特許文献１には、積層体が筐体と蓋体とで形成される空間内に収容された電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－２５３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
積層体は固体（粉体）材料を圧縮して成形されているが、高温環境下では膨張により、また、低温環境下では収縮により強度が低下し、衝撃等が加わると破損する虞がある。一方で、高温環境下や低温環境下でも使用可能な全固体電池が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【０００８】
一実施の形態による全固体電池は、正極、負極及び前記正極と前記負極との間に介在する固体電解質層を有する電池成形体と、前記電池成形体の前記正極と接続される正極給電板と、前記電池成形体の前記負極と接続される負極給電板と、を有するセルアッセンブリを収容する、有底筒状の電池缶と、前記電池缶の一方端の開口を封口する缶蓋部と、を備える。前記缶蓋部は、前記正極給電板又は前記負極給電板と電気的に接続される導電性の電極端子と、前記電極端子の周囲に設けられる絶縁部と、を有する。前記電池成形体と前記絶縁部とは前記電池缶の底面と交差する軸方向に沿って配列される。前記電池成形体及び前記絶縁部の圧縮方向は、前記軸方向に沿っている。
【０００９】
一実施の形態による全固体電池の製造方法は、正極合剤、負極合剤及び固体電解質を第１圧縮方向に圧縮して正極、負極及び前記正極と前記負極との間に介在する固体電解質層が積層された積層体を成形し、前記正極と接続される正極タブと、前記負極と接続される負極タブと、を製造し、前記積層体の前記正極に前記正極タブを取り付け、前記負極に前記負極タブを取り付けて電池成形体を製造する第１工程と、前記電池成形体に取り付けられた前記正極タブ及び前記負極タブに正極給電板及び負極給電板を取り付けてセルアッセンブリを製造する第２工程と、前記セルアッセンブリを、有底筒状の電池缶の底面と交差する軸方向に前記第１圧縮方向を沿わせて収容する第３工程と、絶縁材料を第２圧縮方向に圧縮して絶縁部を成形し、前記絶縁部と導電材である電極端子とを有する缶蓋部を一体成形する第４工程と、前記第２圧縮方向を前記軸方向に沿わせて、前記缶蓋部を前記電池缶の一方端に取り付ける第５工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
一実施の形態によれば、高温環境下や低温環境下においても使用可能な全固体電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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