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公開番号2025136327
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034807
出願日2024-03-07
発明の名称全固体電池及びその製造方法
出願人FDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/058 20100101AFI20250911BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】水分に対するバリア機能を有した全固体電池の提供。
【解決手段】全固体電池の製造工程の一部をなす良品判別工程において、一般的な目視検査や電池特性評価に加えて、作製された全固体電池に水分の侵入経路となりうるマイクロクラックが存在しないか否かを確認するためにヘリウムリーク検査を実施する。ヘリウムリーク検査においては、検証結果に基づいて導出されたヘリウムリーク量の閾値「1.0×10^-9Pa・m³/s」を用いて判定を行い、ヘリウムリーク量が上記の閾値以上であれば、全固体電池に水分の侵入経路が存在すると判定する一方、上記の閾値未満であれば、水分の侵入経路が存在しないと判定する。良品判別工程において問題がないとされたものが最終的に製品となる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ヘリウムリーク検査におけるヘリウムリーク量が１．０×１０
－９
Ｐａ・ｍ
３
／ｓ未満である全固体電池。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
請求項１に記載の全固体電池において、
充電電圧は４．０Ｖ以下であることを特徴とする全固体電池。
【請求項３】
正極と負極とこれらに挟まれた固体電解質とを有した全固体電池を作製する作製工程と、
作製された全固体電池に対してヘリウムリーク検査を行い、ヘリウムリーク量が１．０×１０
－９
Ｐａ・ｍ
３
／ｓ未満の全固体電池には水分侵入経路がないと判定する良品判別工程と
を含む全固体電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の全固体電池の製造方法において、
前記良品判別工程では、
充電電圧を４．０Ｖ以下としたときのヘリウムリーク量が１．０×１０
－９
Ｐａ・ｍ
３
／ｓ未満の全固体電池には水分侵入経路がないと判定することを特徴とする全固体電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
全固体電池は水分に対して非常に脆弱であることから、水分に対するバリア機能を有した全固体電池の開発が盛んに行われている。水分に対するバリア機能の評価手法として、高温高湿度環境下での加速試験（以下、「耐湿度試験」と称する。）が広く実施されているが、この試験においては全固体電池を高湿度下に晒さなければならないため、試験自体が電池素体に少なからずダメージを与えることになるのが欠点である。
【０００３】
また、他の評価手法として、電解質の両面に電極が形成されたセルに対して一方の電極の面に検査液を供給し、マイクロクラック等の欠陥を経由して他方の電極に到達した検査液を検知することで電解質の欠陥の有無を検査する浸透探傷試験や（例えば、特許文献１を参照）、全固体電池の固体電解質層の内部の空隙等に予めＣＯ
２
ガスを含ませておき、充放電試験を実施してＣＯ
２
の検出／不検出を判断することによって、全固体電池にマイクロクラック等を含む初期不良が生じているか否かを判断する手法が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－５４２４号公報
特開２０２３－５０８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の先行技術によれば、電解質を貫通するマイクロクラックの有無を検査することができると考えられる。しかしながら、仮にこの手法を全固体電池に適用するとした場合には、検査液に含浸するため電池素体へのダメージの発生を回避することができず、また、検査液に着色液を用いると電池素体が着色されてしまう点で問題がある。
【０００６】
後者の先行技術によれば、充放電により全固体電池の温度が上昇した際に、マイクロクラックが存在していればそこからＣＯ
２
が外部に放出されるため、マイクロクラックの有無をある程度は確認することができると考えられる。しかしながら、マイクロクラックの幅がＣＯ
２
の分子径よりも小さい場合には、温度が上昇してもＣＯ
２
がマイクロクラックを通過できず外部に放出されないため、マイクロクラックの存在を見落とす虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、水分に対するバリア機能を有した全固体電池の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の全固体電池は、ヘリウムリーク検査におけるヘリウムリーク量が１．０×１０
－９
Ｐａ・ｍ
３
／ｓ未満である全固体電池である。また、本発明の全固体電池の製造方法は、正極と負極とこれらに挟まれた固体電解質とを有した全固体電池を作製する作製工程と、作製された全固体電池に対してヘリウムリーク検査を行い、ヘリウムリーク量が１．０×１０
－９
Ｐａ・ｍ
３
／ｓ未満の全固体電池には水分侵入経路がないと判定する良品判別工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、全固体電池の製造工程の終盤において、全固体電池に水分侵入経路が存在するか否かを判定することができ、水分侵入経路のない全固体電池、すなわち水分に対するバリア機能を有した全固体電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ヘリウムリーク検査を説明する図である。
ヘリウムリーク検査の結果を耐湿度試験の結果と対比させて示す図である。
電池特性とヘリウムリーク検査の結果との関係を示す図である。
ヘリウムリーク量が多かったサンプルの充放電特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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