[发明专利]扁平形全固体电池及其制造方法在审

专利信息
申请号: 201980055171.5 申请日: 2019-08-07
公开(公告)号: CN112602225A 公开(公告)日: 2021-04-02
发明(设计)人: 大塚拓海;守上英寿;藤本晃广 申请(专利权)人: 麦克赛尔控股株式会社
主分类号: H01M10/0585 分类号: H01M10/0585;H01M4/80;H01M10/0562
代理公司: 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 代理人: 金鲜英;钟晶
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 扁平 固体 电池 及其 制造 方法
【说明书】:

本申请公开的扁平形全固体电池具备由外包装罐和封口罐构成的电池容器以及正极、固体电解质层和负极层叠而成的层叠体,上述层叠体容纳在上述电池容器内,在上述层叠体与上述外包装罐的内底面或上述封口罐的内底面之间配置有由石墨成型体构成的具有挠性的导电性多孔质部件。此外,上述扁平形全固体电池可以在上述层叠体与上述封口罐的内底面之间和上述层叠体与上述外包装罐的内底面之间分别配置有上述导电性多孔质部件。

技术领域

本发明涉及可靠性和生产率优异的扁平形全固体电池及其制造方法。

背景技术

近年来,随着手机、笔记本型个人电脑等便携电子设备的发展、电动汽车的实用化等,越来越需要小型、轻量且高容量、高能量密度的二次电池。

目前,在能够满足该要求的非水二次电池,尤其是锂离子二次电池中,正极活性物质使用的是钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等含锂复合氧化物,负极活性物质使用的是石墨等,作为非水电解质,使用的是含有有机溶剂和锂盐的有机电解液。

而且,随着非水二次电池的应用设备的进一步发展,要求非水二次电池的进一步长寿命化、高容量化、高能量密度化,同时,要求长寿命化、高容量化、高能量密度化的非水二次电池的可靠性也高。

但锂离子二次电池中使用的有机电解液含有作为可燃性物质的有机溶剂,因此在电池发生短路等异常情况时,存在有机电解液异常发热的可能性。此外,随着近年来非水二次电池的高能量密度化和有机电解液中有机溶剂量增加的倾向,进一步要求非水二次电池的可靠性。

在这种情况下,也在研究不使用有机溶剂的全固体型二次电池(专利文献1、2等)。全固体型二次电池使用不采用有机溶剂的固体电解质的成型体来代替以往的有机溶剂系电解质,没有固体电解质异常发热的担忧,具有高可靠性。

而在二次电池中,已知被称为硬币形电池、纽扣形电池等的扁平形电池。这样的扁平形电池中,使用的是外包装罐与封口罐之间存在垫片、通过使外包装罐的开口端部向内方敛缝(かしめ)而形成的外装体。但本发明人等的研究表明,全固体电池等具有由含有活性物质的电极合剂的成型体构成的电极(颗粒状电极)的电池中,在使用上述那样的外装体的情况下,电极,尤其是封口罐侧的电极(负极)中容易产生破裂。

若电极中产生破裂,则会产生容量的下降等,会损害电池的可靠性。此外,制造大量电池的情况下,如果产生这样的可靠性低的电池的比例变大,则电池的生产率下降。因此,使用上述那样的扁平形外装体形成全固体电池时,需要抑制制造时电极破裂的产生。

与此相对,有人提出,通过在外包装罐(正极罐)与正极之间和封口罐(负极罐)与负极之间配置表面被导电体覆盖的弹性体,能够缓和正极罐与负极罐之间的应力,防止电极的破裂(专利文献3)。

此外,还有人提出,虽然没有敛缝工序,但在平面安装型固体电池中,通过将碳片和各向异性导电性橡胶片等具有弹性且含有导电性物质的集电部件配置在正极和负极的至少一方与收纳部件之间,来抑制包含正极层、固体电解质层和负极层的电池主体的破裂等物理损伤(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-56827号公报

专利文献2:日本特开2015-56326号公报

专利文献3:日本特开平11-144761号公报

专利文献4:国际公开2012/141231号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而,即使在使用了上述弹性材料的情况下,也存在由于电池组装时的条件等而不一定获得希望的特性的情况,此外,有必要对其材质、制造方法等进行进一步研究。

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