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公開番号2025141106
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040874
出願日2024-03-15
発明の名称全固体電池及びその製造方法
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】固体電解質層のイオン伝導性が高い全固体電池及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】正極層と、負極層と、前記正極層と負極層との間に配置された固体電解質層とを有し、前記固体電解質層は、第1固体電解質層と、前記基材含有固体電解質層の一方の表面に積層された第2固体電解質層とを有する積層体であって、前記第1固体電解質層は、多孔質基材と、前記多孔質基材の孔部に充填された固体電解質を含有する第1固体電解質組成物とを含み、前記第2固体電解質層は固体電解質を含有する第2固体電解質組成物を含み、基材を含まない、全固体電池。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に配置された固体電解質層とが互い圧着された圧着積層体を備え、
前記固体電解質層は、第１固体電解質層と、前記第１固体電解質層の一方の表面に圧着された第２固体電解質層とを有し、
前記第１固体電解質層は、多孔質基材と、前記多孔質基材の孔部に充填された固体電解質を含有する第１固体電解質組成物とを含む基材含有体であって、
前記第２固体電解質層は固体電解質を含有する第２固体電解質組成物を含み、基材を含まない基材非含有体である、全固体電池。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記第１固体電解質層は前記正極層に圧着され、前記第２固体電解質層は前記負極層に圧着されている、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記第１固体電解質層の外周端部は、平面視で前記正極層及び前記負極層の少なくとも一方の外周端部よりも大きい、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記第１固体電解質組成物及び前記第２固体電解質組成物はそれぞれバインダーを含有し、前記第１固体電解質組成物のバインダー含有率は、前記第２固体電解質組成物のバインダー含有率よりも高い、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記正極層は、シート状の正極集電体と、前記正極集電体の両方の表面に積層された２つの正極活物質層とを有し、前記負極層は、前記正極層を挟むように配置されている、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項６】
正極層と、負極層と、前記正極層と負極層との間に配置された固体電解質層とが積層され、前記固体電解質層は、第１固体電解質層と、前記第１固体電解質層の一方の表面に配置された第２固体電解質層とを有し、前記第１固体電解質層は、多孔質基材と、前記多孔質基材の孔部に充填された固体電解質を含有する第１固体電解質組成物とを含む基材含有体であって、前記第２固体電解質層は固体電解質を含有する第２固体電解質組成物を含み、基材を含まない基材非含有体である積層体を加圧して、各層を圧着させる工程を含む、全固体電池の製造方法。
【請求項７】
前記積層体の前記第１固体電解質層は前記正極層に積層され、前記第２固体電解質層は前記負極層に積層されている、請求項６に記載の全固体電池の製造方法。
【請求項８】
前記積層体の前記正極層と前記第１固体電解質層とが圧着されている、請求項７に記載の全固体電池の製造方法。
【請求項９】
前記積層体の前記負極層と前記第２固体電解質層とが圧着されている、請求項７又は８に記載の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 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する二次電池に関する研究開発が行われている。二次電池の中でも正極層と負極層との間に固体電解質層を配置し圧着した圧着積層体を有する全固体電池は、固体電解質が不燃性であるために安全性が向上する点や、より高いエネルギー密度を有する点において優れており、特に注目を集めている。全固体電池の固体電解質層として、固体電解質を多孔質基材の孔部に充填して成形したものが知られている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１５３４６０号公報
特開２０２１－１６３７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、全固体電池では、ハイレート特性の向上が課題の一つである。全固体電池でのハイレート特性の向上のため、固体電解質層のイオン伝導性を向上させることは有効である。しかしながら、固体電解質を多孔質基材の孔部に充填した固体電解質層は、多孔質基材の孔部と固体電解質との間にピンホールが生成して、イオン伝導性が低下することがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、固体電解質層のイオン伝導性が高い全固体電池及びその製造方法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】
【０００６】
本発明者らは、固体電解質層を、多孔質基材の孔部に第１固体電解質組成物を充填した第１固体電解質層の一方の表面に、第２固体電解質組成物を含み、基材を含まない第２固体電解質層を圧着して形成することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本発明は、次のものを提供する。
【０００７】
（１）正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に配置された固体電解質層とが互い圧着された圧着積層体を備え、前記固体電解質層は、第１固体電解質層と、前記第１固体電解質層の一方の表面に圧着された第２固体電解質層とを有し、前記第１固体電解質層は、多孔質基材と、前記多孔質基材の孔部に充填された固体電解質を含有する第１固体電解質組成物とを含む基材含有体であって、前記第２固体電解質層は固体電解質を含有する第２固体電解質組成物を含み、基材を含まない基材非含有体である、全固体電池。
【０００８】
（１）の全固体電池によれば、圧着積層体は固体電解質層の第１固体電解質層と第２固体電解質層とが圧着されているので、第１固体電解質層に形成されたピンホールが第２固体電解質層の第２固体電解質組成物で充填される。このため、この圧着積層体を備える全固体電池は、固体電解質層のイオン伝導性が高く、ハイレート特性が向上する。
【０００９】
（２）前記第１固体電解質層は前記正極層に圧着され、前記第２固体電解質層は前記負極層に圧着されている、（１）に記載の全固体電池。
【００１０】
（２）の全固体電池によれば、多孔質基材を含む第１固体電解質層が正極層に圧着されているので、正極層には強度が高い材料を用いることができる。また、多孔質基材を含まない第２固体電解質層が負極層に圧着されているので、負極層には強度が低い材料を用いることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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