固体电池制造技术

提供具有固体电池层叠体而构成的固体电池，上述固体电池层叠体具有正极层、负极层以及夹设于该正极层与该负极层之间的固体电解质层。本发明专利技术的固体电池具有多个面，与正极层连接的正极外部端子和与负极层连接的负极外部端子双方设置于固体电池层叠体的同一面。部端子双方设置于固体电池层叠体的同一面。部端子双方设置于固体电池层叠体的同一面。

Solid state battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电池


[0001]本专利技术涉及固体电池。更具体而言，本专利技术涉及成为电池结构单元的各层层叠而构成的层叠型固体电池。

技术介绍

[0002]以往以来，能够反复的充放电的二次电池用于各种用途。例如，二次电池用作智能手机以及笔记本个人计算机等电子设备的电源。
[0003]在二次电池中，通常使用液体的电解质作为用于参与充放电的离子移动的介质。换句话说，将所谓的电解液用于二次电池。然而，这样的二次电池在防止电解液的漏出这方面通常要求安全性。另外，由于用于电解液的有机溶剂等为可燃性物质，所以在这方面也要求安全性。
[0004]因此，针对取代电解液而使用了固体电解质的固体电池正在进行研究。
[0005]专利文献1：日本特开2009
‑
181905号公报
[0006]专利文献2：日本专利2017
‑
183052号公报
[0007]专利文献3：日本特开2011
‑
198692号公报
[0008]专利文献4：国际公开(WO)2008/099508号公报

技术实现思路

[0009]固体电池具有由正极层、负极层以及它们之间的固体电解质层构成的固体电池层叠体而形成(参照上述的专利文献1～4)。更具体而言，正极层与负极层经由固体电解质层而交替层叠。正极层包括正极活性物质，另一方面，负极层包括负极活性物质，它们参与固体电池中的电子的交接。换句话说，离子经由固体电解质在正极层与负极层之间移动而进行电子的交接，进行固体电池的充放电。对于这样的固体电池而言，正极端子与负极端子之类的外部端子400以它们之间夹着上述层叠体的方式相互对置(参照图12)。
[0010]本申请专利技术人注意到鉴于固体电池的实际使用依然存在应该克服的课题，并发现获取用于该情况的对策的必要性。具体而言，本申请专利技术人发现存在以下课题。
[0011]在包括各种设备等的各种电池用途中，固体电池能够收纳于壳体内等收纳空间而使用。换句话说，假定以占用有限的电池收纳空间的方式设置有固体电池。在这样的情况下，恐怕由于设备的种类或其设计或者电池收纳空间等的制约等，若为在固体电池的现有的外部端子配置则无法充分应对。即，若为之间夹着固体电池层叠体而相互对置之类的正极外部端子以及负极外部端子的现有配置，则有时无法充分应对。
[0012]另外，固体电池有时安装于印刷布线板或者母板等各种基板而使用。例如，假定使用固体电池作为供“表面安装”的SMD类型的电池。表面安装的固体电池恐怕可以由于充放电以及/或者热膨胀等而膨胀，导致不合适与基板接触，恐怕在安装基板中引起故障。
[0013]本专利技术是鉴于这样的课题而完成的。即，本专利技术的主要目的在于提供不仅在电池收纳空间的使用方面还在表面安装的使用方面优选的固体电池。
[0014]本申请专利技术人不是在现有技术的延伸上进行应对，而是通过在新的方向上处理来尝试解决上述课题。作为其结果，得到实现了上述主要目的的固体电池的专利技术。
[0015]在本专利技术中，提供一种固体电池，具有多个面，上述固体电池具有固体电池层叠体而构成，上述固体电池层叠体具有正极层、负极层以及夹设于该正极层与该负极层之间的固体电解质层，上述固体电池具备：与正极层连接的正极外部端子；和与负极层连接的负极外部端子，正极外部端子和负极外部端子双方设置于固体电池层叠体的同一面。
[0016]本专利技术所涉及的固体电池不仅在电池收纳空间的使用方面更加适用，在表面安装的使用方面也更加适用。
[0017]更具体而言，在本专利技术的固体电池中，正极外部端子和负极外部端子双方定位于固体电池层叠体的同一面，能够在现有的固体电池难以应对的电池收纳空间中使用。另外，若将这样的“同一面”作为安装侧的面而进行电池的基板安装，则因充放电以及/或者热膨胀等引起的膨胀在与固体电池和基板的对置方向正交的方向上产生。因此，在本专利技术中，能够避免由于膨胀而使固体电池与基板接触之类的不良状况的现象。
附图说明
[0018]图1是用于对本专利技术的一实施方式所涉及的固体电池的特征进行说明的示意性的立体图。
[0019]图2是用于对本专利技术的一实施方式所涉及的固体电池的特征进行说明的示意性的侧视图。
[0020]图3是用于对本专利技术的一实施方式所涉及的固体电池的特征进行说明的示意性的俯视图。
[0021]图4是用于对待表面安装的固体电池进行说明的示意性的立体图。
[0022]图5是用于对非活性物质区域进行说明的示意性的立体图。
[0023]图6的(a)～(f)是用于对正极活性物质区域的各种俯视形式进行说明的示意性的俯视图。
[0024]图7的(a)～(f)是用于对负极活性物质区域的各种俯视形式进行说明的示意性的俯视图。
[0025]图8A是用于对设置有负极活性物质区域至相当于3个非负极狭窄边的轮廓为止进行说明的示意性的俯视图。
[0026]图8B是用于对设置有负极活性物质区域至相当于3个非负极狭窄边的轮廓为止进行说明的示意性的俯视图。
[0027]图9是用于对“与电极狭窄部的宽度尺寸关系相关的方式”进行说明的示意性的俯视图。
[0028]图10是用于对相对于电极层设置有集电层的情况下的狭窄部的某个优选的特征进行说明的示意性的俯视图。
[0029]图11是用于对狭窄部的轮廓角落的某个优选的特征进行说明的示意性的俯视图。
[0030]图12是用于对固体电池的基本结构进行说明的示意性的剖视图。
具体实施方式
[0031]以下，对本专利技术的固体电池详细地进行说明。根据需要参照附图进行说明，但为了促进理解本专利技术，图示的内容只不过是示意性且例示地示出，外观以及/或者尺寸比等可能与实物不同。
[0032]本说明书所述的“俯视”是指基于沿着相当于构成固体电池(特别是固体电池层叠体)的各层的层叠方向的厚度方向从上侧或者下侧观察对象物的情况下的形式。另外，本说明书所述的“剖视”是指基于从相对于构成固体电池(特别是固体电池层叠体)的各层的层叠方向大致垂直的方向观察的情况下的形式。简而言之，剖视基于在通过与厚度方向平行的面切割的情况下得到的形式。本说明书中直接或者间接使用的“上下方向”以及“左右方向”分别相当于图中的上下方向以及左右方向。只要没有特别记载，则相同的附图标记或者符号表示相同的构件或部位或者相同的意思内容。在某个优选的方式中，能够理解为铅垂方向向下(即，重力作用的方向)相当于“下方向”/“底面侧”，其反向相当于“上方向”/“顶面侧”。
[0033]本专利技术所述的“固体电池”广义上是指其构成元件由固体构成的电池，狭义上是指其构成元件(特别优选全部构成元件)由固体构成的全固体电池。在某个优选的方式中，本专利技术的固体电池是构成为成为电池结构单元的各层相互层叠的层叠型固体电池，优选这样的各层由烧结体构成。需要说明的是，“固体电池”不仅包括能够反复充电以及放电的所谓的“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，具有多个面，具有固体电池层叠体而构成，所述固体电池层叠体具有正极层、负极层以及夹设于该正极层与该负极层之间的固体电解质层，所述固体电池具备：与所述正极层连接的正极外部端子；和与所述负极层连接的负极外部端子，所述正极外部端子和所述负极外部端子双方设置于所述固体电池层叠体的同一面。2.根据权利要求1所述的固体电池，其中，所述正极外部端子和所述负极外部端子在所述同一面相互以相同的朝向延伸。3.根据权利要求1或2所述的固体电池，其中，所述正极层具有：正极活性物质区域朝向所述同一面而变狭窄的正极狭窄部，并且所述负极层具有：负极活性物质区域朝向所述同一面而变狭窄的负极狭窄部。4.根据权利要求3所述的固体电池，其中，在形成所述固体电池层叠体的俯视轮廓的边中的除定位有所述正极狭窄部的边以外的至少一个边中，所述正极活性物质区域设置至到达该俯视轮廓为止。5.根据权利要求3或4所述的固体电池，其中，在形成所述固体电池层叠体的俯视轮廓的边中的除定位有所述负极狭窄部的边以外的至少一个边中，所述负极活性物质区域设置至到达该...

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