固體電池和固體電池的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供被減壓密封于封裝材料內(nèi)的、對(duì)封裝材料內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)能夠除盡封裝材料內(nèi)的氣體的固體電池以及該固體電池的制造方法。所述固體電池的特征在于，具備單電池，所述單電池具備層疊體、絕緣部、以及夾持層疊體和絕緣部的一對(duì)集電體，所述層疊體具備正極層、負(fù)極層、以及配置于正極層和負(fù)極層之間的電解質(zhì)層，所述絕緣部在與該層疊體的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于層疊體的外周；單電池被減壓密封于封裝材料內(nèi)；絕緣部具備被堵死的通氣孔。所述固體電池的制造方法的特征在于，具備:制作單電池的工序，將單電池減壓密封于封裝材料內(nèi)的工序，和將絕緣部的通氣孔堵死的工序；所述單電池具備:具有正極層、負(fù)極層、以及配置于正極層和負(fù)極層之間的電解質(zhì)層的層疊體，在與層疊體的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于層疊體的外周且具有通氣孔的絕緣部，和夾持層疊體和絕緣部的一對(duì)集電體。
【專利說明】固體電池和固體電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及被減壓密封于封裝材料內(nèi)的固體電池、和該固體電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池具有能量密度比其它二次電池高、能夠在高電壓下工作的特征。因此，作為容易實(shí)現(xiàn)小型輕量化的二次電池被用于手機(jī)等信息設(shè)備，近年來，作為電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車用等大型動(dòng)力用的需要也增多。
[0003]鋰離子二次電池中具備正極層、負(fù)極層和配置于它們之間的電解質(zhì)層。另外，作為電解質(zhì)層中具備的電解質(zhì)，例如可使用非水系液體、固體。電解質(zhì)使用液體(下文中稱為“電解液”)時(shí)，電解液容易向正極層、負(fù)極層的內(nèi)部滲透。因此，容易形成正極層、負(fù)極層所含有的活性物質(zhì)與電解液的界面，容易使性能提高。但是，廣泛使用的電解液為可燃性，所以需要搭載用于確保安全性的系統(tǒng)。另一方面，固體電解質(zhì)(下文中稱為“固體電解質(zhì)”)為不燃性，所以能簡(jiǎn)化上述系統(tǒng)。因此，提出了具備含有不燃性固體電解質(zhì)的層的形式的鋰離子二次電池。
[0004]作為涉及這樣的鋰離子二次電池的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)I中記載了一種雙極型二次電池模塊，其特征在于，使在集電體的一面形成正極并在另一面形成負(fù)極的雙極型電極夾持電解質(zhì)層且串聯(lián)至少2層以上地層疊，將這樣形成的雙極型二次電池元件密封于封裝材料中而得到雙極型二次電池模塊，其中，在雙極型二次電池元件與封裝材料之間插入拉伸應(yīng)力比所述封裝材料高的部件。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:特開2008-140633號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]上述專利文獻(xiàn)I中公開了具備單電池、在與該單電池的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于該單電池周圍的密封部、和夾持該單電池和該密封部的一對(duì)集電體的形態(tài)的電池，其中，所述單電池層疊有正極層、電解質(zhì)層和負(fù)極層。通過這樣設(shè)置密封部，能夠?qū)⑾噜彽募婓w間絕緣。但是，當(dāng)將這樣形態(tài)的電池如專利文獻(xiàn)I所示那樣減壓密封于封裝材料時(shí)，存在對(duì)由封裝材料圍成的空間(以下，稱為“封裝材料內(nèi)”)進(jìn)行減壓時(shí)可能無法充分脫除封裝材料內(nèi)的氣體的問題。這是由于配置于單電池的外緣部的密封部(絕緣體)阻礙氣體的流通，從而由該密封部圍成的空間的氣體變得無法脫除。
[0009]如果像上述那樣在封裝材料內(nèi)殘留氣體，則可能會(huì)產(chǎn)生如下問題:發(fā)熱時(shí)封裝材料內(nèi)的氣體膨脹，或者封裝材料內(nèi)的氣體與電池的構(gòu)成部件反應(yīng)等。
[0010]因此，本發(fā)明的課題在于提供一種被減壓密封于封裝材料內(nèi)的、對(duì)封裝材料內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)能夠除盡封裝材料內(nèi)的氣體的固體電池以及該固體電池的制造方法。
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明采取以下的構(gòu)成。即:[0012]本發(fā)明的第I方式是一種固體電池，其特征在于，具備單電池，所述單電池具備層疊體、絕緣部、以及夾持該層疊體和該絕緣部的一對(duì)集電體，所述層疊體具備正極層、負(fù)極層、以及配置于正極層和負(fù)極層之間的電解質(zhì)層，所述絕緣部在與該層疊體的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于層疊體的外周；該單電池被減壓密封于封裝材料內(nèi)；絕緣部具備通氣孔。
[0013]其中，“通氣孔”是指在本發(fā)明的固體電池的制造過程中對(duì)封裝材料內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)能夠流通封裝材料內(nèi)的氣體的孔。
[0014]在本發(fā)明的第I方式的固體電池中，優(yōu)選絕緣部具有的通氣孔被堵死。
[0015]其中，“通氣孔被堵死”是指通過將在制造本發(fā)明的固體電池之前具有通氣性的通氣孔在本發(fā)明的固體電池的制造過程中堵死，從而喪失該通氣孔的通氣性。應(yīng)予說明，“通氣性”是指能夠從被絕緣部劃分的一個(gè)空間向另一個(gè)空間流通氣體的性質(zhì)。通常，具有這樣的通氣孔的部件即使進(jìn)行加壓、加熱等將該通氣孔堵死，也能發(fā)現(xiàn)該通氣孔存在過的痕跡。
[0016]本發(fā)明的第I方式的固體電池還能夠形成在封裝材料內(nèi)減壓密封有多個(gè)上述單電池的形態(tài)。
[0017]本發(fā)明的第2方式是一種固體電池的制造方法，其特征在于，具備:制作單電池的工序，將該單電池減壓密封于封裝材料內(nèi)的工序，和將絕緣部的通氣孔堵死的工序，所述單電池具備:具有正極層、負(fù)極層、以及配置于正極層和負(fù)極層之間的電解質(zhì)層的層疊體，在與層疊體的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于層疊體的外周并且具有通氣孔的絕緣部，和夾持層疊體和絕緣部的一對(duì)集電體。
[0018]此處，“將通氣孔堵死”是指使通氣孔的通氣性喪失。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種被減壓密封于封裝材料內(nèi)的、對(duì)封裝材料內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)能夠除盡封裝材料內(nèi)的氣體的固體電池以及該固體電池的制造方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020][圖1]是簡(jiǎn)要表示一個(gè)實(shí)施方式中的本發(fā)明的固體電池10的截面圖。
[0021][圖2]圖2(A)?圖2 (E)是說明固體電池10的制造工序的圖。
[0022][圖3]圖3(A)是圖2 (A)的IIIA-1IIA箭頭視圖。圖3 (B)是圖2 (A)的IIIB-1IIB箭頭視圖。
[0023][圖4]是簡(jiǎn)要表示其它實(shí)施方式的本發(fā)明的固體電池20的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明的上述的作用和優(yōu)點(diǎn)由以下說明的用于實(shí)施發(fā)明的方式明確。以下，基于附圖所示的實(shí)施方式說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不限定于這些實(shí)施方式。應(yīng)予說明，為了便于圖示和理解，附圖基于實(shí)物適當(dāng)改變比例尺和縱橫尺寸比等，有時(shí)夸張。而且，在各附圖中對(duì)同樣的構(gòu)成標(biāo)以相同的符號(hào)。另外，有時(shí)為了觀察容易而進(jìn)行了簡(jiǎn)化表示，或者省略一部分重復(fù)的符號(hào)，或者省略未詳細(xì)說明的構(gòu)成部件的圖示。
[0025]在以下的本發(fā)明的說明中，主要對(duì)本發(fā)明的固體電池是具有固體電解質(zhì)層的鋰離子二次電池的方式進(jìn)行說明。
[0026]圖1是簡(jiǎn)要表示一個(gè)實(shí)施方式的本發(fā)明的固體電池10的截面圖。圖1的紙面上下方向是層疊方向。
[0027]如圖1所示，固體電池10具備單電池8，該單電池8具備:具有正極層1、負(fù)極層2、和配置在正極層I和負(fù)極層2之間的電解質(zhì)層3的層疊體4，在與層疊體4的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于層疊體4的外周的絕緣部6，以及夾持層疊體4和絕緣部6的一對(duì)集電體5、5。另外，單電池8被減壓密封于封裝材料7內(nèi)。在以下的固體電池10的說明中，將與正極層I接觸的集電體5稱為正極集電體5a，將與負(fù)極層2接觸的集電體5稱為負(fù)極集電體5b。另外，在固體電池10中，絕緣部6由第I絕緣層6a和第2絕緣層6b構(gòu)成，將正極集電體5a側(cè)的絕緣部6的一部分稱為第I絕緣層6a，將負(fù)極集電體5b側(cè)的絕緣部6的一部分稱為第2絕緣層6b。應(yīng)予說明，固體電池10還具備與正極集電體5a連接的正極端子8a (參照?qǐng)D3 (A))、以及與負(fù)極集電體5b連接的負(fù)極端子Sb (參照?qǐng)D3 (B))。
[0028](正極集電體5a、負(fù)極集電體5b)
[0029]在固體電池10中，正極集電體5a、負(fù)極集電體5b可由能夠作為鋰離子二次電池的正極集電體、負(fù)極集電體使用的公知的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。作為這樣的導(dǎo)電性材料，可例示含有選自Cu、N1、Al、V、Au、Pt、Mg、Fe、T1、Co、Cr、Zn、Ge、In中的一種或二種以上元素的金屬材料。另外，正極集電體5a和負(fù)極集電體5b的形態(tài)可以制成例如金屬箔、金屬網(wǎng)等。
[0030](絕緣部6)
[0031]絕緣部6由第I絕緣層6a和第2絕緣層6b構(gòu)成。而且，第I絕緣層6a和第2絕緣層6b具備被堵死的通氣孔?！氨欢滤赖耐饪住笔侵?在制造固體電池10之前具有通氣性的孔，如后述說明的那樣，通過在固體電池10的制造過程中被堵死從而失去通氣性的孔。應(yīng)予說明，“通氣性”是指如后述說明的那樣，能夠從被絕緣部6劃分的一個(gè)空間向另一個(gè)空間流通氣體的性質(zhì)。通常，具有這樣的通氣孔的部件即使進(jìn)行加壓、加熱等將該通氣孔堵死，也能發(fā)現(xiàn)該通氣孔存在過的痕跡。用于第I絕緣層6a和第2絕緣層6b的部件所具備的通氣孔只要是在后述說明的固體電池10的制造過程中對(duì)封裝材料7內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)能夠流通封裝材料7內(nèi)(由絕緣部6圍成的空間)的氣體，并且通過加壓和/或加熱而堵死的程度的大小即可。作為這樣的通氣孔的形式，有多個(gè)氣泡連為一體而構(gòu)成的孔、直線狀的貫通孔等。這樣的第I絕緣層6a和第2絕緣層6b具有通氣性并且經(jīng)過加壓和/或加熱等能使該通氣性喪失，可由能耐受固體電池10使用時(shí)的環(huán)境的公知的絕緣性材料構(gòu)成。作為這樣的絕緣性材料，例如可舉出具有連續(xù)氣泡的聚氨酯海綿、聚酰胺酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、氟樹脂等。
[0032](正極層I)
[0033]作為正極層I中含有的正極活性物質(zhì)，可適當(dāng)使用鋰離子二次電池的正極層能含有的公知的活性物質(zhì)。作為這樣的正極活性物質(zhì)，可例示鈷酸鋰(LiCoO2)等。另外，作為正極層I中含有的電解質(zhì)，可適當(dāng)使用電池的正極層中能含有的公知的電解質(zhì)。作為這樣的電解質(zhì)，可例示Li3PO4等氧化物系固體電解質(zhì)、Li3PS4、按照Li2S = P2S5 = 50:50?100:0的方式將Li2S和P2S5混合而制作的硫化物系固體電解質(zhì)(例如以質(zhì)量比計(jì)按照Li2S = P2S5 =75:25的方式混合Li2S和P2S5而制作的硫化物固體電解質(zhì))等無機(jī)固體電解質(zhì)，以及聚環(huán)氧乙烷等有機(jī)固體電解質(zhì)。除此之外，在正極層I中可含有使正極活性物質(zhì)、電解質(zhì)粘結(jié)的粘結(jié)劑、使導(dǎo)電性提高的導(dǎo)電材料。作為正極層I中可含有的粘結(jié)劑，可例示丁烯橡膠等，作為正極層I中可含有的導(dǎo)電材料，可例示炭黑等。另外，作為制作正極層I時(shí)使用的溶劑，可適當(dāng)使用在調(diào)制漿料時(shí)能夠使用的公知溶劑，所述漿料在制作鋰離子二次電池的正極層時(shí)使用。作為這樣的溶劑，可例示庚烷等。
[0034](負(fù)極層2)
[0035]作為負(fù)極層2中含有的負(fù)極活性物質(zhì)，可適當(dāng)使用鋰離子二次電池的負(fù)極層中能含有的公知的活性物質(zhì)。作為這樣的活性物質(zhì)，可例示石墨等。另外，作為負(fù)極層5中含有的電解質(zhì)，可適當(dāng)使用鋰離子二次電池的負(fù)極層中能含有的公知的電解質(zhì)。作為這樣的電解質(zhì)，可例示正極層I中能含有的上述無機(jī)固體電解質(zhì)、有機(jī)固體電解質(zhì)等。除此之外，在負(fù)極層2中也可含有使負(fù)極活性物質(zhì)、電解質(zhì)粘結(jié)的粘結(jié)劑、使導(dǎo)電性提高的導(dǎo)電材料。作為負(fù)極層2中能含有的粘結(jié)劑、導(dǎo)電材料，可例示正極層I中能含有的上述粘結(jié)劑、導(dǎo)電材料等。另外，作為制作負(fù)極層3時(shí)使用的溶劑，可例示制作正極層I時(shí)能使用的上述溶劑等。
[0036](固體電解質(zhì)層3)
[0037]作為固體電解質(zhì)層3中含有的固體電解質(zhì)，可例示正極層I中能含有的上述無機(jī)固體電解質(zhì)、有機(jī)固體電解質(zhì)等。另外，作為制作固體電解質(zhì)層3時(shí)使用的溶劑，可例示制作正極層I時(shí)能使用的上述溶劑等。
[0038](封裝材料7)
[0039]封裝材料7可沒有特別限定地使用能耐受鋰離子二次電池使用時(shí)的環(huán)境且具有不透過氣體、液體的性質(zhì)并且能進(jìn)行密封的封裝材料。作為構(gòu)成這樣的封裝材料7的材料，除了以鋁箔等為代表的公知的金屬箔、由以聚乙烯、聚氟乙烯、聚偏氯乙烯等為代表的樹脂構(gòu)成的膜以外，還可例示在這些膜的表面蒸鍍鋁等金屬而成的金屬蒸鍍膜等。應(yīng)予說明，在圖1中例示了封裝材料7由一個(gè)袋狀的部件構(gòu)成的形態(tài)，封裝材料7可以是用2片膜包夾單電池8的形態(tài)，進(jìn)而可以由多個(gè)部件構(gòu)成。
[0040](正極端子8a、負(fù)極端子8b)
[0041]正極端子8a和負(fù)極端子Sb可由能耐受固體電池10使用時(shí)的環(huán)境的具有良好導(dǎo)電性的材料構(gòu)成，優(yōu)選由具有也能應(yīng)對(duì)固體電池10使用時(shí)給予的力的強(qiáng)度和柔軟性的材料構(gòu)成。例如如圖3所示，使正極集電體5a以一部分突出的方式形成，該突出部分可作為正極端子8a，使負(fù)極集電體5b以一部分突出的方式形成，該突出部分可作為負(fù)極端子Sb。
[0042]這樣的固體電池10的制造方法沒有特別限定，例如可經(jīng)過以下工序來制造。
[0043]圖2 (A)?圖2 (E)是說明固體電池10的制造工序的圖。圖3 (A)是圖2 (A)的IIIA-1IIA箭頭視圖，圖3 (B)是圖2 (A)的IIIB-1IIB箭頭視圖。圖2 (A)?圖2 (E)的紙面上下方向、以及圖3A和圖3B的紙面里/外方向是層疊方向。
[0044]如圖2 (A)和圖3 (A)所示，第I絕緣層6a利用例如熱壓合等公知的方法形成在連接有正極端子8a的正極集電體5a的外緣。形成第I絕緣層6a后，在第I絕緣層6a的表面配置掩蔽材料，在被第I絕緣層6a包圍的正極集電體5a的表面形成正極層I。正極層I例如可以通過如下方式形成，即，在被第I絕緣層6a包圍的正極集電體5a的全部表面利用刮刀法等公知的方法涂布在溶劑中至少分散正極活性物質(zhì)和固體電解質(zhì)而制成的正極漿料，經(jīng)過使溶劑揮發(fā)的過程而形成。由此，如圖2 (A)和圖3 (A)所示，能制成具備正極層1、正極集電體5a和第I絕緣層6a的第I層疊體4a。
[0045]另一方面，第2絕緣層6b可利用與第I絕緣層6a同樣的公知方法，如圖2 (A)和圖3(B)所示，形成在連接有負(fù)極端子Sb的負(fù)極集電體5b的外緣。形成第2絕緣層6b后，在第2絕緣層6b的表面配置掩蔽材料，在被第2絕緣層6b包圍的負(fù)極集電體5b的表面形成負(fù)極層2。負(fù)極層2例如可通過如下方式形成，即，在被第2絕緣層6b包圍的負(fù)極集電體5b的全部表面利用刮刀法等公知的方法涂布在溶劑中至少分散負(fù)極活性物質(zhì)和固體電解質(zhì)而制成的負(fù)極漿料，經(jīng)過使溶劑揮發(fā)的過程而形成。
[0046]另外，如果像上述那樣形成了負(fù)極層2和第2絕緣層6b，則例如在第2絕緣層6b的表面配置掩蔽材料的狀態(tài)下，用刮刀法等公知的方法將溶劑中至少分散固體電解質(zhì)而制成的電解質(zhì)漿料涂布在負(fù)極層2的表面，經(jīng)過使溶劑揮發(fā)的過程，從而在負(fù)極層2上形成固體電解質(zhì)層3。由此，如圖2 (A)和圖3 (B)所示，能制成具備負(fù)極層2、負(fù)極集電體5b以及第2絕緣層6b的第2層疊體4b。
[0047]接著，除去上述制作的第I層疊體4a和第2層疊體4b的掩蔽材料，如圖2 (A)所示，使正極層I與固體電解質(zhì)層3相對(duì)地層疊第I層疊體4a和第2層疊體4b。
[0048]之后，如圖2 (B)所示，將第I層疊體4a和第2層疊體4b收容在具有用于抽真空的排氣口 7a的封裝材料7內(nèi)。此時(shí)，將正極端子8a和負(fù)極端子Sb的至少一部分不收容在封裝材料7內(nèi)。接著，將封裝材料7內(nèi)抽真空(減壓)。該抽真空的壓力沒有特別限定，例如是0.1MPa左右。
[0049]當(dāng)如上述地對(duì)封裝材料7內(nèi)進(jìn)行減壓時(shí)，第I層疊體4a和第2層疊體4b被封裝材料7施加壓力。此時(shí)，對(duì)從第I層疊體4a和第2層疊體4b的層疊方向觀察的外側(cè)(外周偵牝圖2 (B)的左右方向的端部)，容易施加比內(nèi)側(cè)(中心側(cè)，圖2 (B)的左右方向的中心部)更強(qiáng)的壓縮力。因此，與正極層I和固體電解質(zhì)層3相比，第I絕緣層6a和第2絕緣層6b容易受到封裝材料7擠壓。其結(jié)果，如圖2(C)所示，形成由第I絕緣層6a、第2絕緣層6b、正極層I和固體電解質(zhì)層3劃分的空間S。
[0050]此時(shí)，如果像以往的固體電池那樣第I絕緣層6a和第2絕緣層6b不具有通氣孔，則無法除盡空間S內(nèi)的氣體。因此，以往的固體電池中，可能出現(xiàn)發(fā)熱時(shí)封裝材料內(nèi)的氣體膨脹、或封裝材料內(nèi)的氣體與電池的構(gòu)成部件反應(yīng)等問題。另外，如果空間S內(nèi)的氣體殘留，則固體電解質(zhì)層與正極層或負(fù)極層之間未充分形成界面，由此電池性能可能降低。另一方面，本發(fā)明的固體電池中，第I絕緣層6a和第2絕緣層6b具有通氣孔，由此如圖2 (D)所示能將空間S內(nèi)的氣體除盡。
[0051]將封裝材料7內(nèi)減壓后，如圖2 (D)所示，例如可以通過熱熔接將封裝材料7的排氣口 7a密封。之后，通過使用適當(dāng)?shù)募訅翰考?0、20在層疊方向加壓，從而如圖2 (E)所示，可以制成固體電池10。在該加壓工序中，第I絕緣層6a和第2絕緣層6b的通氣孔被堵死。該加壓工序中施加的壓力可根據(jù)制造的固體電池的形態(tài)等適當(dāng)確定。該壓力例如可以設(shè)為IMPa?500MPa。應(yīng)予說明，將第I絕緣層6a和第2絕緣層6b的通氣孔堵死的方法不限于加壓，可通過加熱或一邊加熱一邊加壓來將第I絕緣層6a和第2絕緣層6b的通氣孔堵死。
[0052]這樣，根據(jù)本發(fā)明的固體電池，通過用具有通氣孔的絕緣部件構(gòu)成絕緣部，從而如上所述能在制造過程中除盡封裝材料內(nèi)的氣體。因此，本發(fā)明的固體電池能防止發(fā)熱時(shí)等封裝材料內(nèi)的氣體膨脹、封裝材料內(nèi)的氣體與構(gòu)成電池的部件反應(yīng)。另外，能使固體電解質(zhì)層與正極層或負(fù)極層密合、使電池性能提高。另外，通過如上所述在制造過程中堵死絕緣部的通氣孔，從而本發(fā)明的固體電池能使集電體彼此絕緣。[0053]在與本發(fā)明相關(guān)的上述說明中，例示了在制造過程中由形成于正極集電體5a上的第I絕緣層6a和形成于負(fù)極集電體5b上的第2絕緣層6b構(gòu)成絕緣部6的方式，但本發(fā)明的固體電池不限于該方式。例如，絕緣部可以由I個(gè)部件構(gòu)成，此時(shí)，可以形成在制造過程中僅在正極集電體或負(fù)極集電體的一方形成絕緣部的方式。
[0054]另外，在與本發(fā)明相關(guān)的上述說明中，例示了在制造過程中在正極層I之前形成第I絕緣層6a、在負(fù)極層2之前形成第2絕緣層6b的方式，但本發(fā)明的固體電池不限于該方式。例如也可以在集電體上形成正極層后在其外周形成絕緣層，也可以在集電體上形成負(fù)極層后在其外周形成絕緣層，也可以在集電體上形成正極層和固體電解質(zhì)層后在其外周形成絕緣層，也可以在集電體上形成負(fù)極層和固體電解質(zhì)層后在其外周形成絕緣層。
[0055]另外，在與本發(fā)明相關(guān)的上述說明中，例示了在封裝材料7內(nèi)收容I個(gè)單電池8的方式，但本發(fā)明不限定于該方式。本發(fā)明中，可在I個(gè)封裝材料內(nèi)收容2個(gè)以上的單電池。圖4是簡(jiǎn)要表示其它實(shí)施方式的本發(fā)明的固體電池20的截面圖。例如，如圖4所示，也可以準(zhǔn)備多個(gè)在集電體5的一面形成正極層I且在該集電體5的另一面形成負(fù)極層2的雙極型電極，包夾電解質(zhì)層3地配置它們，由此得到在封裝材料17內(nèi)收容有多個(gè)單電池的固體電池20。在固體電池20的制造過程中，絕緣部6的形成方法、減壓密封于封裝材料17內(nèi)的方法等可與上述的固體電池10相同。
[0056]另外，在與本發(fā)明相關(guān)的上述說明中，例示了近立方體形狀的單電池8，但本發(fā)明中使用的單電池不限定于該形狀。單電池可以制成圓柱形狀、六角柱形狀等其它形狀。
[0057]另外，在與本發(fā)明相關(guān)的上述說明中，例示了具備作為鋰離子二次電池的單電池8的方式，但可應(yīng)用本發(fā)明的電池不限定于該方式。本發(fā)明的單電池也可以制成鋰離子以外的離子在正極層與負(fù)極層之間移動(dòng)的方式。作為這樣的離子，可例示鈉離子、鉀離子等。當(dāng)制成鋰離子以外的離子移動(dòng)的方式時(shí)，正極活性物質(zhì)、固體電解質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)可根據(jù)移動(dòng)的離子適當(dāng)選擇。另外，本發(fā)明的單電池也可以是一次電池。
[0058]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0059]本發(fā)明的固體電池可用作手機(jī)、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車等的電源。
[0060]符號(hào)說明
[0061]I正極層
[0062]2負(fù)極層
[0063]3固體電解質(zhì)層
[0064]4a第I層疊體
[0065]4b第2層疊體
[0066]4層疊體
[0067]5集電體
[0068]6絕緣部
[0069]6a第I絕緣層
[0070]6b第2絕緣層
[0071]7封裝材料
[0072]8單電池
[0073]10 固體電池[0074]17封裝材料
[0075]20 固體電池
【權(quán)利要求】
1.一種固體電池，其特征在于，具備單電池，所述單電池具備層疊體、絕緣部、以及夾持所述層疊體和所述絕緣部的一對(duì)集電體，所述層疊體具備正極層、負(fù)極層、以及配置于所述正極層和所述負(fù)極層之間的電解質(zhì)層，所述絕緣部在與所述層疊體的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于所述層疊體的外周；所述單電池被減壓密封于封裝材料內(nèi)；所述絕緣部具備通氣孔。
2.如權(quán)利要求1所述的固體電池，其特征在于，所述通氣孔被堵死。
3.如權(quán)利要求1或2所述的固體電池，其特征在于，在所述封裝材料內(nèi)減壓密封有多個(gè)所述單電池。
4.一種固體電池的制造方法，其特征在于，具備:制作單電池的工序，所述單電池具備層疊體、絕緣部、以及夾持所述層疊體和所述絕緣部的一對(duì)集電體，所述層疊體具備正極層、負(fù)極層、以及配置于所述正極層和所述負(fù)極層之間的電解質(zhì)層，所述絕緣部在與所述層疊體的層疊方向正交的方向的截面視圖中配置于所述層疊體的外周，并且具有通氣孔；將所述單電池減壓密封于封裝材料內(nèi)的工序；以及將所述絕緣部的所述通氣孔堵死的工序。
【文檔編號(hào)】H01M10/0585GK103443994SQ201180069030
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月17日
【發(fā)明者】三宅秀明 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社