[发明专利]全固体电池

说明书

技术领域

本发明涉及具备固体电解质的全固体电池。

背景技术

锂离子二次电池具有能量密度比其他的二次电池高、能够进行在高电压下的工作这样的特征。因此，作为容易实现小型轻量化的二次电池被用于便携式电话等的信息设备，近年来，作为混合动力汽车用等大型的动力用的电池的需求也在提高。

锂离子二次电池具备正极层以及负极层、和配置在它们之间的电解质，电解质由非水系的液体或者固体构成。电解质使用非水系的液体(以下称为「电解液」)的情况下，电解液向正极层的内部渗透。因此，容易形成构成正极层的正极活性物质和电解质的界面，容易提高性能。然而，因为被广泛使用的电解液是可燃性的，所以需要搭载用于确保安全性的系统。另一方面，因为固体的电解质是不燃性的，所以能够简化上述系统。因此，曾提出了具备不燃性的固体的电解质(以下有时称为「固体电解质层」)的形态的锂离子二次电池。

在固体电解质层被配置在正极层和负极层之间的锂离子二次电池(以下有时称为「全固体电池」)中，电解质与正极活性物质以及电解质与负极活性物质的界面成为固体和固体的界面(固固界面)。固固界面与固液界面相比，离子传导阻力容易增大。因此，在全固体电池中，需要通过向固固界面赋予压力，来降低固固界面的离子传导阻力(以下称为「界面电阻」)。

作为涉及这样的全固体电池的技术，例如专利文献1中曾公开了一种具备将带状的正极和负极隔着固体电解质和隔板卷绕而成的卷绕电极体的全固体电池。

专利文献1：日本特开2002-280073号公报

发明内容

可以认为如果如专利文献1所公开的技术那样为具备被卷绕了的卷绕电极体的构成，则也能够得到高能量密度。但是，如专利文献1所公开的技术那样，存在即使单单地卷绕电极体，若不向固固界面赋予规定的紧固压力，则也难以降低界面电阻，从而难以提高输出功率这样的问题。

因此，本发明的课题是提供一种能够提高输出功率的全固体电池。

为了解决上述课题，本发明采取以下的方案。即：

本发明是一种全固体电池，其特征在于，具备被卷绕了的固体电解质-电极接合体和容纳固体电解质-电极接合体的壳体，在壳体的内周面和固体电解质-电极接合体之间填充有被加压了的流体。

在此，所谓的「被卷绕了的固体电解质-电极接合体」，是指正极层和负极层隔着固体电解质层和隔板被卷绕的结构体，例如，是指：通过卷绕将固体电解质层和正极层接合而成的带状的接合体、隔板、固体电解质层和负极层接合而成的带状的接合体、和隔板顺序层叠所构成的叠层体而制作的结构体。

另外，在上述本发明中，优选流体为绝缘性的液体。

本发明的全固体电池，在固体电解质-电极接合体和壳体的内周面之间填充有被加压了的流体。因此，可以从流体向固体电解质-电极接合体赋予压力。如果这样地赋予压力，则可以向固体电解质和正极活性物质的接触界面、以及固体电解质和负极活性物质的接触界面普遍地赋予压力，所以能够降低界面电阻。由于通过降低界面电阻能够提高输出功率，所以根据本发明，可以提供能够提高输出功率的全固体电池。

另外，本发明中，在固体电解质-电极接合体和壳体的内周面之间填充的流体是绝缘性的液体，由此提高输出功率变得容易。

附图说明

图1是表示全固体电池10的形态例的剖面图。

图2是放大地表示固体电解质-电极接合体的一部分的剖面图。

图3是分解地表示全固体电池10的图。

附图标记说明

1...固体电解质-电极接合体

1a...正极层

1b...负极层

1c...固体电解质层

1d...隔板

1e...正极合剂层

1f...正极集电体

1g...负极合剂层

1h...负极集电体

1x...接合体

1y...接合体

2...筒状体

3...壳体

4...液体

5...盖

10...全固体电池

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明进行说明。另外，以下所示的形态是本发明的例示，本发明并不限定在以下所示的形态中。