固体电池制造技术

在本发明专利技术的一个实施方式中提供一种固体电池。该固体电池的特征在于，具备：电池元件，沿层叠方向具备一个以上的电池构成单元，所述电池构成单元具备正极层、负极层及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层；外部端子，分别与所述正极层及所述负极层的各电极层的引出部接合，为了使外部与所述电池元件导通而露出；以及保护层，以各引出部与各外部端子能够分别接合的方式覆盖所述电池元件的表面，在俯视观察时，所述电池元件具有设置成包围所述正极层及所述负极层的至少一方的电极层的缓冲部而成，所述缓冲部中至少所述电极层的所述引出部形成侧面与所述外部端子之间的局部部分由与所述保护层大致相同的不含树脂的绝缘性材料构成。性材料构成。性材料构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电池


[0001]本专利技术涉及一种固体电池。

技术介绍

[0002]以往，能够反复充放电的二次电池被用于各种用途。例如，二次电池被用作智能手机、笔记本电脑等电子设备的电源。
[0003]在该二次电池中，使用有机溶剂等液体的电解质(电解液)作为用于使离子移动的介质。但是，在使用电解液的二次电池中，存在电解液漏液等问题。因此，正在开发具有固体电解质来代替液体电解质而成的固体电池。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开2018123319号公报

技术实现思路

[0007]固体电池具备电池元件、正极侧/负极侧的外部端子及保护层。电池元件沿层叠方向具备一个以上的电池构成单元，该电池构成单元具备相互对置的正极层、负极层及介于正极层与负极层之间的固体电解质层。正极侧的外部端子与正极层的引出部接合，负极侧的外部端子与负极层的引出部接合。即，外部端子分别与各电极层的引出部接合。保护层是以各引出部与各外部端子能够分别接合的方式覆盖电池元件的表面的层。
[0008]在此，本申请专利技术人新发现了现有的固体电池存在以下的技术课题。具体而言，在现有的固体电池中，从使外部端子与包括电极层的引出部的电池元件端面接合的观点出发，有时在外部端子内包含玻璃或玻璃陶瓷。但是，在这种情况下，与电池元件端面的接合部位限于包含在外部端子内的玻璃或玻璃陶瓷在电池元件端面侧露出的部分。因此，外部端子与电池元件之间的接合强度有可能不充分。
[0009]此外，如果包含于外部端子的玻璃或玻璃陶瓷相对较多，则玻璃或玻璃陶瓷有可能在外部端子向电路基板等的连接表面侧较多地露出，因此会产生外部端子表面的未镀敷、焊料润湿不良等，不能将外部端子适当地安装在电路基板等上，由此有可能无法通过外部端子适当地电连接固体电池和电路基板等。
[0010]本专利技术是鉴于上述情况而完成的。即，本专利技术的主要目的在于提供一种固体电池，该固体电池能够兼顾外部端子与电池元件之间的接合强度提高、以及外部端子与电路基板等之间的适当的电连接。
[0011]为了达成上述目，在本专利技术的一个实施方式中提供一种固体电池，具备：
[0012]电池元件，沿层叠方向具备一个以上的电池构成单元，所述电池构成单元具备正极层、负极层及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层；
[0013]外部端子，分别与所述正极层及所述负极层的各电极层的引出部接合，为了使外部与所述电池元件导通而露出；以及
[0014]保护层，以各引出部与各外部端子能够分别接合的方式覆盖所述电池元件的表面，
[0015]在俯视观察时，所述电池元件具有设置成包围所述正极层及所述负极层的至少一方的电极层的缓冲部而成，
[0016]所述缓冲部中至少所述电极层的所述引出部形成侧面与所述外部端子之间的局部部分由与所述保护层大致相同的不含树脂的绝缘性材料构成。
[0017]根据本专利技术的一个实施方式的固体电池，能够兼顾外部端子与电池元件之间的接合强度提高、以及外部端子与电路基板等之间的适当的电连接。
附图说明
[0018]图1是示意性地示出本专利技术的一个实施方式的示出了一部分内部结构的固体电池的立体图。
[0019]图2是示意性地示出包围电极层的缓冲部全部由不含树脂的绝缘性材料构成的方式的俯视图。
[0020]图3是示意性地示出包围电极层的缓冲部的一部分由不含树脂的绝缘性材料构成的方式的俯视图。
[0021]图4是示意性地示出图1的线段I
‑
I
’
间的本专利技术的一个实施方式的固体电池的剖视图。
[0022]图5是示意性地示出图1的线段I
‑
I
’
间的本专利技术的一个实施方式的固体电池的剖视图(具体地示出图4的示意剖视图)。
[0023]图6是示意性地示出图1的线段III
‑
III
’
间的本专利技术的一个实施方式的固体电池的剖视图。
[0024]图7是示意性地示出图1的线段II
‑
II
’
间的本专利技术的一个实施方式的固体电池的剖视图。
[0025]图8是示出本专利技术的一个实施方式的固体电池的制造流程的示意图。
具体实施方式
[0026]下面，对本专利技术的“固体电池”进行详细说明。根据需要参照附图进行说明，但是图示的内容仅是为了理解本专利技术而示意性且例示地示出，外观、尺寸比等可能与实物不同。
[0027]本专利技术中所说的“固体电池”广义上是指其构成要素由固体构成的电池，狭义上是指其电池构成要素(特别优选全部的电池构成要素)由固体构成的全固体电池。在某一优选方式中，本专利技术中的固体电池是构成电池构成单元的各层以相互层叠的方式构成的层叠型固体电池，优选这样的各层由烧结体构成。另外，“固体电池”不仅包括能够反复充电及放电的所谓的“二次电池”，还包括仅能够放电的“一次电池”。根据本专利技术的某一优选方式，“固体电池”是二次电池。“二次电池”不过度拘泥于其名称，例如也可以包括蓄电设备等。
[0028]本说明书中所说的“俯视观察”是指沿着基于构成固体电池的各层的层叠方向的厚度方向从上侧或下侧观察对象物时的形态。此外，本说明书所说的“剖视观察”是指从相对于基于构成固体电池的各层的层叠方向的厚度方向大致垂直的方向观察时的形态(简单地说以与厚度方向平行的面切取时的形态)。本说明书中直接或间接使用的“上下方向”及
“
左右方向”分别相当于图中的上下方向及左右方向。只要没有特别说明，相同的符号或记号表示相同的部件、部位或相同的意思内容。在某一优选方式中，能够视为铅垂方向向下(即重力所作用的方向)相当于“下方向”，其相反方向相当于“上方向”。
[0029]本说明书中提及的各种数值范围只要没有特别说明，就意味着包含下限及上限的数值本身。即，例如以1～10这样的数值范围为例，只要没有特别说明的附记，就可以解释为包含下限值“1”，并且也包含上限值“10”。
[0030][固体电池的构成][0031]固体电池至少具有正极/负极的电极层和固体电解质而成。具体地说，固体电池具有包括电池构成单元的电池元件而成，该电池构成单元由正极层、负极层及介于它们之间的固体电解质构成。
[0032]固体电池在通过烧成型成构成其的各层时，正极层、负极层及固体电解质等形成烧结层。优选正极层、负极层及固体电解质分别相互一体烧成，由此电池元件形成一体烧结体。
[0033]正极层是至少包含正极活性物质而成的电极层。正极层可以进一步包含固体电解质而成。例如，正极层由至少包含正极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。在优选的一个方式中，正极层由实质上仅包含正极活性物质粒子及固体电解质粒子的烧结体构成。另一方面，负极层是至少包含负极活性物质而成的电极层。负极层可以进一步包含固体电解质而成。例如，负极层由至少包含负极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体电池，具备：电池元件，沿层叠方向具备一个以上的电池构成单元，所述电池构成单元具备正极层、负极层及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质层；外部端子，分别与所述正极层及所述负极层的各电极层的引出部接合，为了使外部与所述电池元件导通而露出；以及保护层，以各引出部与各外部端子能够分别接合的方式覆盖所述电池元件的表面，在俯视观察时，所述电池元件具有设置成包围所述正极层及所述负极层的至少一方的电极层的缓冲部而成，所述缓冲部中至少所述电极层的引出部形成侧面与所述外部端子之间的局部部分由与所述保护层大致相同的不含树脂的绝缘性材料构成。2.根据权利要求1所述的固体电池，其中，在俯视观察时，由所述不含树脂的绝缘性材料构成的所述缓冲部的所述局部部分的一侧能够与所述外部端子接合，另一侧能够与所述电极层的所述引出部形成侧面接合。3.根据权利要求1或2所述的固体电池，其中，在俯视观察时，所述电极层具有主体部以及与该主体部连续的所述引出部而成，所述电极层的所述主体部的引出部形成侧面与以下的所述外部端子之间的所述局部部分由与所述保护层大致相同的不含树脂的绝缘性材料构成，所述外部端子以隔着所述引出部与该引出部形成侧面对置的方式分离配置。4.根据权利要求1～3中任一项所述的固体电池，其中，在俯视观察时，位于所述保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：近川修，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：