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公開番号2025153759
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056384
出願日2024-03-29
発明の名称固体電池
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 10/0562 20100101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】固体電解質層が機能に応じて適切に設計されており、かつエネルギー密度を向上できる固体電池を提供すること。
【解決手段】負極層と、固体電解質層と、正極層とがこの順で積層された構造を有する固体電池であって、固体電解質層は、正極層側から順に配置される、第1の固体電解質層と、第2の固体電解質層と、第3の固体電解質層と、からなり、第1の固体電解質層の厚みは、3～8.5μmであり、第2の固体電解質層の厚みは、10～20μmであり、第3の固体電解質層の厚みは、3～8.5μmであり、固体電解質層全体の厚みは、17～26μmである、固体電池。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極層と、固体電解質層と、正極層とがこの順で積層された構造を有する固体電池であって、
前記固体電解質層は、前記正極層側から順に配置される、第１の固体電解質層と、第２の固体電解質層と、第３の固体電解質層と、からなり、
前記第１の固体電解質層の厚みは、３～８．５μｍであり、
前記第２の固体電解質層の厚みは、１０～２０μｍであり、
前記第３の固体電解質層の厚みは、３～８．５μｍであり、
前記固体電解質層全体の厚みは、１７～２６μｍである、固体電池。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第３の固体電解質層におけるバインダの含有量（体積％）は、前記第１の固体電解質層におけるバインダの含有量（体積％）以下、かつ前記第２の固体電解質層におけるバインダの含有量（体積％）以下である、請求項１に記載の固体電池。
【請求項３】
前記第１の固体電解質層におけるバインダの含有量は、５体積％以上２５体積％以下である、請求項２に記載の固体電池。
【請求項４】
前記第１の固体電解質層には、フッ素系バインダが含有される、請求項２又は３に記載の固体電池。
【請求項５】
前記第２の固体電解質層におけるバインダの含有量は、５体積％以上２５体積％以下である、請求項２に記載の固体電池。
【請求項６】
前記第２の固体電解質層には、フッ素系バインダ、及びスチレン系バインダのうち少なくとも何れかが含有される、請求項５に記載の固体電池。
【請求項７】
前記第３の固体電解質層におけるバインダの含有量は、２．７体積％以上１０体積％以下である、請求項２に記載の固体電池。
【請求項８】
前記第１の固体電解質層、前記第２の固体電解質層、及び前記第３の固体電解質層のうち少なくとも何れかの層には、支持体が含有される、請求項１に記載の固体電池。
【請求項９】
前記固体電解質層に含まれる固体電解質層粒子の粒径（Ｄ５０）は、０．１μｍ以上３μｍ以下である、請求項１に記載の固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電池に関する。
続きを表示（約 1,200 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。
【０００３】
このような二次電池としては、正極層と負極層との間に固体電解質層が配置された、リチウム金属電池、リチウムイオン二次電池等の固体電池が知られている。
【０００４】
固体電池に関する技術としては、負極に隣接した第１固体電解質層と、第１固体電解質層と正極との間に位置する第２固体電解質層とを有し、第１固体電解質層は、第２固体電解質層よりもヤング率が小さい全固体電池に関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１０８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術は、固体電解質層と正負極層との界面接触性の劣化を抑制し、自己放電時の電圧低下を抑制することを課題とする。しかし、固体電解質層を単に多層化する場合、固体電解質層全体の厚みが増し、固体電池のエネルギー密度が低下するという課題がある。また、多層化された固体電解質層同士の界面が生じるため、電池抵抗が上昇するという課題がある。更に、多層化された固体電解質層毎に要求される機能に応じて、適切な固体電解質層の厚み等を設計する必要がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、固体電解質層が機能に応じて適切に設計されており、かつエネルギー密度を向上できる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】
【０００８】
（１）負極層と、固体電解質層と、正極層とがこの順で積層された構造を有する固体電池であって、前記固体電解質層は、前記正極層側から順に配置される、第１の固体電解質層と、第２の固体電解質層と、第３の固体電解質層と、からなり、前記第１の固体電解質層の厚みは、３～８．５μｍであり、前記第２の固体電解質層の厚みは、１０～２０μｍであり、前記第３の固体電解質層の厚みは、３～８．５μｍであり、前記固体電解質層全体の厚みは、１７～２６μｍである、固体電池。
【０００９】
（１）の発明によれば、固体電解質層が機能に応じて適切に設計されており、かつエネルギー密度を向上できる固体電池を提供できる。
【００１０】
（２）前記第３の固体電解質層におけるバインダの含有量（体積％）は、前記第１の固体電解質層におけるバインダの含有量（体積％）以下、かつ前記第２の固体電解質層におけるバインダの含有量（体積％）以下である、（１）に記載の固体電池。
（【００１１】以降は省略されています）

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