[发明专利]层叠型全固体电池

说明书

提供层叠型全固体电池，能抑制电池的输出降低，且在由于刺钉等外部应力而使层叠型全固体电池短路的情况下也能够抑制焦耳热。一种层叠型全固体电池，具备层叠了多个发电元件的层叠体，且在该层叠体的外侧具备先行短路层，其中，在所述发电元件中层叠有正极集电体层、正极材料层、固体电解质层、负极材料层和负极集电体层，所述正极集电体层和所述负极集电体层中的至少一方具备由于过电流而熔断的熔丝部，所述先行短路层具有第1金属层、第2金属层和设置在所述第1金属层与所述第2金属层之间且在表面具有氧化覆膜的铝层，所述发电元件彼此并联地电连接，所述第1金属层与所述正极集电体层电连接，所述第2金属层与所述负极集电体层电连接。

技术领域

本发明涉及层叠型全固体电池。

背景技术

如专利文献1公开那样，已知在层叠型全固体电池中，在正极集电体或者负极集电体中设置由于过电流而熔断的熔丝部的技术。由此，认为能够进一步提高短路发生时的安全性。

另外，如专利文献2公开那样，已知在层叠型全固体电池中，与正极、负极独立地设置短路用电极的技术。由此，认为在电池壳体被压破或者被钉子刺到的情况下，能够使得在短路用电极中迅速地发生短路，能够降低电池电压。

进而，如专利文献3公开那样，已知在层叠型电池中，作为最外层的电极层，设置未用活性材料包覆的阴极、未用活性材料包覆的阳极、以及在该阴极与阳极之间设置的破断能量低的隔件的技术。由此，认为针对外部冲击，能够在最外层中引起短路，能够在降低层叠型电池的电压的同时，促进层叠型电池的散热。

【专利文献1】日本特开2004-311073号公报

【专利文献2】日本特开2015-018710号公报

【专利文献3】日本专利第4554676号

发明内容

在专利文献1公开的层叠型全固体电池中，通过使正极集电体或者负极集电体的形状变化(例如使厚度变薄、使宽度变细等)来减小剖面积，作为熔丝部。由此，例如，在刺钉试验中使层叠型全固体电池短路而产生了过电流的情况下，由于该过电流，熔丝部能够熔断。然而，在如专利文献1公开那样减小集电体的剖面积而作为熔丝部的情况下，存在集电体的电阻增加、电池的输出降低这样的问题。本领域技术人员即使参照专利文献1～3也无法解决该问题。

另外，在将发电元件(单电池)层叠多个而作为层叠型全固体电池的情况下，当通过刺钉试验使一个发电元件短路时，电子从其它发电元件流入到该一个发电元件。层叠数越增加，流入到该一个发电元件的电子的量越增加，作为结果，存在电池短路时的焦耳热变大这样的问题。本领域技术人员即使参照专利文献1～3也无法解决该问题。

鉴于以上，在本申请中公开一种层叠型全固体电池，能够抑制电池的输出降低，并且在由于刺钉等外部应力而使层叠型全固体电池短路的情况下也能够抑制焦耳热。

在本申请中，作为用于解决上述问题的手段，公开一种层叠型全固体电池，具备层叠了多个发电元件的层叠体，并且在该层叠体的外侧具备先行短路层，其中，在所述发电元件中层叠有正极集电体层、正极材料层、固体电解质层、负极材料层以及负极集电体层，所述正极集电体层以及所述负极集电体层中的至少一方具备由于过电流而熔断的熔丝部，所述先行短路层具有第1金属层、第2金属层以及设置在所述第1金属层与所述第2金属层之间并且在表面具有氧化覆膜的铝层，所述发电元件彼此并联地电连接，所述第1金属层与所述正极集电体层电连接，所述第2金属层与所述负极集电体层电连接。

“层叠了多个发电元件的层叠体”是指，除了以相互直接接触的方式层叠了多个发电元件的层叠体以外，还包括隔着某种层(例如绝缘层)、间隔(例如空气层)层叠了多个发电元件的层叠体的概念。