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公開番号2025148685
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024048936
出願日2024-03-26
発明の名称全固体電池
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 20100101AFI20251001BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】圧縮入力による圧縮応力の印加に対して、正極と負極との絶縁性を十分に確保しつつ、正極層端部の損傷を抑制することができる全固体電池を提供すること。
【解決手段】正極集電体4、正極層5a、5b、固体電解質層6a、6b、負極層3a、3b、及び負極集電体2a、2bがこの順で積層され、正極集電体4の端部における積層の面方向Vdに突出して正極絶縁層8a、8bが設けられた電極体を含み、電極体が複数積層された電極積層体1を備える全固体電池であって、電極積層体1の端部に積層の方向Ldに垂直な方向Vdで見て、絶縁層20および伝熱層30がこの順に設けられ、絶縁層20と伝熱層30との界面40は凹凸形状部を含んでいる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極集電体、正極層、固体電解質層、負極層、及び負極集電体がこの順で積層され、前記正極集電体の端部にその面方向に突出して正極絶縁層が設けられた電極体を含み、前記電極体が複数積層された電極積層体を備える全固体電池であって、
前記電極積層体の端部に、前記積層の方向に垂直な方向で見て、絶縁層および伝熱層がこの順に設けられ、
前記絶縁層と伝熱層との界面は凹凸形状部を含んでいる、
全固体電池。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記絶縁層は、その厚さの最小値が０．０５ｍｍである、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記絶縁層は、その厚さの最大値が最小値の１．１倍以上であって前記伝熱層の厚さの最大値以下であり、かつ、前記伝熱層の厚さの最大値は２０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記凹凸形状部は、複数の凹凸形状部分を含む、請求項１又は２に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記複数の凹凸形状部分は、一定の規則に沿った凹凸形状を成す請求項４に記載の全固体電池。
【請求項６】
前記複数の凹凸形状部分は、前記絶縁層側の隣接する凸部同士の間隔が０．０５ｍｍ以上である請求項５に記載の全固体電池。
【請求項７】
前記複数の凹凸形状部分は、ランダムな凹凸形状を成す請求項４に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池に関する。
続きを表示（約 1,300 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。二次電池としては、エネルギー密度が高いリチウム金属電池が注目されている。
【０００３】
リチウム金属電池は、負極としてリチウム金属を用いる二次電池であり、高容量の電池となりうる。中でも、電解液を固体電解質層に変えて全固体化した、いわゆる全固体リチウム金属電池は、安全性に優れる点で注目されている。全固体リチウム金属電池は、例えば、リチウム金属からなる負極と、正極と、固体電解質層と、を備えるセル構造を有する。
【０００４】
図３は、一実施形態に係る全固体電池の部分を示す断面図である。図３に示される全固体電池の電極積層体１は、負極集電体２ａとリチウム金属層（負極層）３ａ、又は負極集電体２ｂとリチウム金属層（負極層）３ｂとで形成される負極と、正極集電体４と正極活物質層（正極層）５ａ又は５ｂとで形成される正極と、正極活物質層（正極層）５ａ又は５ｂに隣接する固体電解質層６ａと６ｂとを備える。
【０００５】
図３に示される全固体電池の電極積層体１は、リチウム金属層（負極層）３ａと固体電解質層６ａとの間に中間層７ａを備え、リチウム金属層（負極層）３ｂと固体電解質層６ｂとの間に中間層７ｂを備える。
【０００６】
正極活物質層（正極層）５ａの両端部には、絶縁材８ａが配置されており、正極活物質層（正極層）５ｂの両端部には、絶縁材８ｂが配置されている。なお、図中のＬｄは、全固体電池を構成する電極積層体１の積層方向を示し、Ｖｄは、全固体電池を構成する電極積層体１の積層方向に垂直な方向（面方向）を示している。
【０００７】
全固体電池は、モジュール組み立てプロセスにおいて圧縮入力される工程があり、このとき、１ＭＰａ程度の圧縮応力が加わる。圧縮入力は、白抜きの太い矢線で図示の如く、電極積層体１の積層方向Ｌｄに垂直な方向Ｖｄに、電極積層体１の外側から圧力が加えられる。
【０００８】
図３に示されるように、電極積層体１は、端部に絶縁材８ａ、８ｂを備える正極活物質層（正極層）５ａ又は５ｂが、電極積層体１の積層方向Ｌｄに対して垂直な方向（面方向）Ｖｄにおいて、電極積層体１の端部から外側に延出した構造となっている。このため、圧縮応力が加わることで、正極活物質層（正極層）５ａ又は５ｂが、端部の絶縁材８ａ、８ｂと共に折れる等の損傷が生じる場合があった。
【０００９】
そこで、圧縮入力による圧縮応力の印加に対して、正極と負極との絶縁性を十分に確保しつつ、正極端部の損傷を抑制することを目的として、電極積層体の延出部の側面に樹脂コートによる保護層を設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０２３－３９７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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