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公開番号2025154969
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024058289
出願日2024-03-29
発明の名称電極積層体
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池の正極において正極活物質層と絶縁部材の境目に電流が集中すること及び金属リチウムまたはリチウム合金を含む負極側で局所的にリチウムの析出を抑制する。
【解決手段】固体電解質層30は正極活物質層20と絶縁部材50の境界線から固体電解質層30の厚さ方向に対して垂直方向の一方の方向に距離Aまでの領域及び他方の方向に距離Bまでの領域において低イオン伝導領域31を有し正極活物質層20は正極集電体10から離れる方向に向かって幅が狭くなるように傾斜する傾斜部20aを有し距離Aと距離Bは、下記の関係式(1)を満たす電極積層体1。距離A=距離B、距離A≦距離B、距離A≧距離B (1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極の反応として金属リチウムの析出－溶解反応を利用した電極積層体であって、
正極集電体と、正極活物質層と、固体電解質層と、負極集電体と、を備え、
前記正極活物質層の外周に絶縁部材が配置され、
前記固体電解質層は、前記正極活物質層と前記絶縁部材の境界線から前記固体電解質層の厚さ方向に対して垂直方向の一方の方向に距離Ａまでの領域、および前記正極活物質層と前記絶縁部材の境界線から前記固体電解質層の厚さ方向に対して垂直方向の他方の方向に距離Ｂまでの領域において、固体電解質のイオン伝導度が、前記固体電解質層の中央部における固体電解質のイオン伝導度よりも低い低イオン伝導領域を有し、
前記正極活物質層は、前記正極集電体から離れる方向に向かって幅が狭くなるように傾斜する傾斜部を有し、
前記距離Ａと前記距離Ｂは、下記の関係式（１）を満たす、電極積層体。
距離Ａ＝距離Ｂ、距離Ａ≦距離Ｂ、距離Ａ≧距離Ｂ（１）
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記傾斜部と前記固体電解質層が接触する第１の接触部は、前記傾斜部と前記正極集電体が接触する第２の接触部から、積層方向に直線を引いた時の前記固体電解質層上の点までの距離において、も前記低イオン伝導領域の占める割合が高い、請求項１に記載の電極積層体。
【請求項３】
前記距離Ａが５００μｍ以下、前記距離Ｂが５００μｍ以下である、請求項１に記載の電極積層体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極積層体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
全固体電池等の電池は、例えば、正極集電体上に電極合剤を塗工して正極活物質層を形成し、さらに、正極活物質層の外周に絶縁部材を形成したシートに対して、正極活物質層の上面に固体電解質を配置したシートを、任意の形状に切り出し、正極、負極を交互に積層して、プレス成形することにより製造されている。
【０００３】
このようにして得られた電池の正極では、正極活物質層が、正極集電体に向かって広がるように傾斜する傾斜部を有する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１７３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
正極活物質層が、正極集電体に向かって広がるように傾斜する傾斜部を有する場合、正極活物質層と絶縁部材の境目に電流が集中し、金属リチウムまたはリチウム合金を含む負極側で局所的にリチウムが析出することが課題である。
【０００６】
本願は上記課題の解決のため、電池の正極において、正極活物質層と絶縁部材の境目に電流が集中することを抑制し、金属リチウムまたはリチウム合金を含む負極側で局所的にリチウムが析出することを抑制することを目的としたものである。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］負極の反応として金属リチウムの析出－溶解反応を利用した電極積層体であって、
正極集電体と、正極活物質層と、固体電解質層と、負極集電体と、を備え、
前記正極活物質層の外周に絶縁部材が配置され、
前記固体電解質層は、前記正極活物質層と前記絶縁部材の境界線から前記固体電解質層の厚さ方向に対して垂直方向の一方の方向に距離Ａまでの領域、および前記正極活物質層と前記絶縁部材の境界線から前記固体電解質層の厚さ方向に対して垂直方向の他方の方向に距離Ｂまでの領域において、固体電解質のイオン伝導度が、前記固体電解質層の中央部における固体電解質のイオン伝導度よりも低い低イオン伝導領域を有し、
前記正極活物質層は、前記正極集電体から離れる方向に向かって幅が狭くなるように傾斜する傾斜部を有し、
前記距離Ａと前記距離Ｂは、下記の関係式（１）を満たす、電極積層体。
距離Ａ＝距離Ｂ、距離Ａ≦距離Ｂ、距離Ａ≧距離Ｂ（１）
【０００８】
本発明の電極積層体は、正極活物質層と絶縁部材の境目に電流が集中することを抑制でき、金属リチウムまたはリチウム合金を含む全固体電池用負極側で局所的にリチウムが析出することを抑制できる。
【０００９】
［２］前記傾斜部と前記固体電解質層が接触する第１の接触部は、前記傾斜部と前記正極集電体が接触する第２の接触部から、積層方向に直線を引いた時の前記固体電解質層上の点までの距離において、前記低イオン伝導領域の占める割合が高い、［１］に記載の電極積層体。
【００１０】
本発明の電極積層体は、正極活物質層と絶縁部材の境目に電流が集中することを抑制でき、金属リチウムまたはリチウム合金を含む全固体電池用負極側で局所的にリチウムが析出することを抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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