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公開番号2025149330
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049912
出願日2024-03-26
発明の名称全固体電池およびその製造方法
出願人カナデビア株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H01M 10/0583 20100101AFI20251001BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エネルギー密度の低下を生じにくくする積層型の全固体電池を提供する。
【解決手段】全固体電池は、正極層(31)と、負極層(32)とが積層された複数の積層体(3)と、正極集電体(4)と、負極集電体(6)と、を備える。積層された複数の積層体(3)間で、正極層(31)同士および負極層(32)同士が対向する。正極集電体(4)は、第1の積層体(3)の正極層(31)と、第1の積層体(3)に積層された、第2の積層体(3)の正極層(31)とに接触するように、第1および第2の積層体(3)の一方の側面(3a)に沿って折り返される。負極集電体(6)は、第2の積層体(3)の負極層(32)と、第2の積層体(3)に積層された第3の積層体(3)の負極層(32)とに接触するように、一方の側面(3a)と異なる側の、第2および第3の積層体(3)の他方の側面(3b)に沿って折り返される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１電極層と、前記第１電極層の極性と反対の極性を有する第２電極層と、前記第１電極層および前記第２電極層の間に介在する固体電解質層とが積層された複数の積層体と、
前記第１電極層と接触するように設けられた第１集電体と、
前記第２電極層と接触するように設けられた第２集電体と、を備え、
前記複数の積層体は、各積層体が備える前記第１電極層同士および前記第２電極層同士が対向するように積層され、
前記第１集電体は、前記複数の積層体のうちの第１の積層体が備える前記第１電極層と、当該第１の積層体に積層された、前記複数の積層体のうちの第２の積層体が備える前記第１電極層とに接触するように、当該第１および第２の積層体の第１側面に沿って折り返され、
前記第２集電体は、前記複数の積層体のうちの前記第２の積層体が備える前記第２電極層と、当該第２の積層体に積層された、前記複数の積層体のうちの第３の積層体が備える前記第２電極層とに接触するように、前記第１側面と異なる側の、当該第２および第３の積層体の第２側面に沿って折り返される、全固体電池。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記第１集電体は、前記第１および第２の積層体における２つの前記第１電極層に接触する構成を単位として複数設けられ、
前記第２集電体は、前記第２および第３の積層体における２つの前記第２電極層に接触する構成を単位として複数設けられている、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記第１集電体および前記第２集電体は、複数の折り返し構造を有しており、それぞれ単一に形成されている、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記第１集電体は、前記第１電極層に接触する部分から前記第１電極層の側方に突出する第１タブを有し、
前記第２集電体は、前記第２電極層に接触する部分から前記第２電極層の側方に突出する第２タブを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の全固体電池。
【請求項５】
第１電極層と、前記第１電極層の極性と反対の極性を有する第２電極層と、前記第１電極層および前記第２電極層の間に介在する固体電解質層とが積層された積層体と、前記第１電極層と接触するように設けられた第１集電体と、前記第２電極層と接触するように設けられた第２集電体と、を備える全固体電池を製造する全固体電池の製造方法であって、
前記積層体を前記第１電極層同士および前記第２電極層同士が重なるように複数積層する積層工程と、
前記第１集電体を、前記積層工程において配置される前の前記積層体における最下層の前記第１電極層の下に配置する第１配置工程と、
前記第２集電体を、前記積層工程において配置された後の当該積層体における最上層の前記第２電極層の上に配置する第２配置工程と、
前記第１集電体を、前記積層工程において当該積層体の上に積層した前記積層体における最上層の前記第１電極層の上に、当該２つの前記積層体の第１側面に沿って折り返して重ねる第１折り返し工程と、
前記第２集電体を、前記積層工程において当該２つの前記積層体の上に積層した前記積層体における最上層の前記第２電極層の上に、前記第１側面と異なる側の、当該２つの前記積層体の第２側面に沿って折り返して重ねる第２折り返し工程と、を含む、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、全固体電池等に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
固体電解質層を含む全固体電池の高容量化を目的として、正極層、固体電解質層および負極層が積層された複数の積層体（電池単体）を並列接続するように積層することがある。このような積層構造では、各積層体の同極性の電極層同士が重なるように積層体が積層される。また、当該積層構造では、各積層体に設けられた正極および負極のそれぞれの集電体が、同極性のもの同士で接続される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、同極性の集電体から突出するように設けられたタブ部を重ねて導電部材に溶接により接続することが記載されている。接続については、材料を加熱溶融する溶接以外に、材料を超音波により固相接続する超音波接合により行なわれることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１１５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように接続される接続部分ではエネルギー密度の低下が生じやすいという問題がある。
【０００６】
本発明の一態様は、エネルギー密度の低下を生じにくくする積層型の全固体電池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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る全固体電池は、第１電極層と、前記第１電極層の極性と反対の極性を有する第２電極層と、前記第１電極層および前記第２電極層の間に介在する固体電解質層とが積層された複数の積層体と、前記第１電極層と接触するように設けられた第１集電体と、前記第２電極層と接触するように設けられた第２集電体と、を備え、前記複数の積層体は、各積層体が備える前記第１電極層同士および前記第２電極層同士が対向するように積層され、前記第１集電体は、前記複数の積層体のうちの第１の積層体が備える前記第１電極層と、当該第１の積層体に積層された、前記複数の積層体のうちの第２の積層体が備える前記第１電極層とに接触するように、当該第１および第２の積層体の第１側面に沿って折り返され、前記第２集電体は、前記複数の積層体のうちの前記第２の積層体が備える前記第２電極層と、当該第２の積層体に積層された、前記複数の積層体のうちの第３の積層体が備える前記第２電極層とに接触するように、前記第１側面と異なる側の、当該第２および第３の積層体の第２側面に沿って折り返される。
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る全固体電池の製造方法は、第１電極層と、前記第１電極層の極性と反対の極性を有する第２電極層と、前記第１電極層および前記第２電極層の間に介在する固体電解質層とが積層された積層体と、前記第１電極層と接触するように設けられた第１集電体と、前記第２電極層と接触するように設けられた第２集電体と、を備える全固体電池を製造する全固体電池の製造方法であって、前記積層体を前記第１電極層同士および前記第２電極層同士が重なるように複数積層する積層工程と、前記第１集電体を、前記積層工程において配置される前の前記積層体における最下層の前記第１電極層の下に配置する第１配置工程と、前記第２集電体を、前記積層工程において配置された後の当該積層体における最上層の前記第２電極層の上に配置する第２配置工程と、前記第１集電体を、前記積層工程において当該積層体の上に積層した前記積層体における最上層の前記第１電極層の上に、当該２つの前記積層体の第１側面に沿って折り返して重ねる第１折り返し工程と、前記第２集電体を、前記積層工程において当該２つの前記積層体の上に積層した前記積層体における最上層の前記第２電極層の上に、前記第１側面と異なる側の、当該２つの前記積層体の第２側面に沿って折り返して重ねる第２折り返し工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、エネルギー密度の低下を生じにくくする積層型の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】
本発明の実施形態１，２に係る全固体電池の構成を示す平面図である。
本発明の実施形態１に係る全固体電池が有する電池ユニットの構造を示す側面図である。
本発明の実施形態１に係る全固体電池の構造を示す他の側面図である。
本発明の実施形態１に係る全固体電池の製造工程を示す図である。
図４に示す製造工程に続く全固体電池の製造工程を示す図である。
本発明の実施形態２に係る全固体電池が有する電池ユニットの構造を示す図である。
本発明の実施形態２に係る全固体電池の製造工程を示す図である。
図７に示す製造工程に続く全固体電池の製造工程を示す図である。
【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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