[发明专利]电极集电体和全固体电池

说明书

本发明涉及电极集电体和全固体电池。本公开的主要目的在于提供兼顾了增大全固体电池的短路电阻以及减小正常使用时的电池电阻的电极集电体。本公开中，通过提供下述的电极集电体来解决上述课题：是用于全固体电池的电极集电体，依次具有集电层、电阻层和涂层，上述涂层的电子传导率为2×10^‑2S/cm以上，上述电阻层具有开口部，在上述开口部，上述集电层和上述涂层接触。

技术领域

本公开涉及全固体电池中使用的电极集电体。

背景技术

全固体电池是在正极活性物质层和负极活性物质层之间具有固体电解质层的电池，与具有包含可燃性有机溶剂的电解液的液体系电池相比，具有容易实现安全装置的简化的优点。正在进行着眼于全固体电池中使用的集电体的研究。例如专利文献1中公开了一种电极体，其具有：含有Cu和/或Fe的集电体、含有硫化物固体电解质和负极活性物质的负极层、和配置在集电体与负极层之间的导电性膜。

专利文献2中公开了电容器或电池中所使用的集电体的制造方法，其特征在于，对由导电材料形成的集电体进行加热处理，在集电体的表面形成氧化膜。专利文献3中公开了一种锂二次电池，其中，在正、负极用极板中的至少一者中使用对表面实施了勃姆石处理的集电体。专利文献4中公开了一种碳涂层，其为设置在锂离子二次电池的集电体上的碳涂层，包含超过使用温度而成为高温时产生气体的材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-005421号公报

专利文献2：日本特开2000-156328号公报

专利文献3：日本特开2000-048822号公报

专利文献4：日本特开2015-111554号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为评价全固体电池的安全性的方法，已知钉刺试验。钉刺试验是将导电性的钉刺入全固体电池，观察电池内发生了内部短路时的变化(例如温度变化)的试验。由于钉刺试验从而正极集电体和负极集电体接触时，短路部的电阻(短路电阻)小，因此产生焦耳热，存在电池温度上升的风险。

因此，本发明人尝试了在正极集电体和负极集电体中的至少一者的表面形成电子电阻大的电阻层。对于设置了电阻层的全固体电池进行钉刺试验，结果确认了短路电阻变大，焦耳热的产生得到抑制。另一方面，由于电阻层的存在，产生了正常使用时的电池电阻也变大这样的新课题。

本公开鉴于上述实际情况而完成，主要目的在于提供兼顾了增大全固体电池的短路电阻以及减小正常使用时的电池电阻的电极集电体。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本公开中提供电极集电体，其为用于全固体电池的电极集电体，依次具有集电层、电阻层和涂层，上述涂层的电子传导率为2×10^-2S/cm以上，上述电阻层具有开口部，在上述开口部，上述集电层和上述涂层接触。

根据本公开，由于具有电阻层，因此能够增大全固体电池的短路电阻。进而，由于在电阻层的开口部处集电层和涂层接触，因此能够减小正常使用时的电池电阻。

上述公开中，上述电阻层的厚度可以在10nm～1000nm的范围内。

上述公开中，上述涂层可含有碳材料作为导电性材料。

上述公开中，上述涂层可还含有树脂和无机填料。

上述公开中，上述涂层中的上述导电性材料的比例可以为30重量％以下。

上述公开中，上述涂层的厚度可以大于上述电阻层的厚度。

上述公开中，上述电阻层可含有金属氧化物。