[发明专利]全固体电池系统

说明书

本发明提供一种全固体电池系统及其充电控制方法，在抑制不对发电作出贡献的部件数量的增加的同时，抑制过充电的发生。全固体电池系统(A)具备：全固体电池(1)，包括具有正极层(11)、负极层(12)以及固体电解质层(13)的电池元件(1c)；光检测部(2)，检测从正极层和负极层中的至少一方发出的光；以及控制部(3)，根据由光检测部(2)检测到的光的强度，控制全固体电池(1)的充电。

技术领域

本发明涉及全固体电池系统。

背景技术

锂电池具有电压、能量密度高且记忆效应少等特征，所以被用于汽车、便携设备等的电源、设施、家庭等中的蓄电池等各种用途，并且其研究也蓬勃发展。随着其利用的发展，期望锂电池进一步提高安全性、性能。

为了提高安全性，需要防止锂电池中发生过充电等异常。在将可燃性的有机电解液用作电解质的电池中，电解液中添加有在规定电位以上的情况下分解而发生气体的分解添加剂，并且内置有压力型的电流切断机构。如果使用该压力型的电流切断机构，则在电池内分解添加剂分解发生气体而压力上升了时，电流切断机构变形而切断充电电流。由此，抑制过充电，防止产生电池的温度上升等。

另一方面，作为提高安全性、性能的方法，研究了使用固体电解质的全固体电池。全固体电池不使用可燃性的有机电解液，所以相比于液系电池安全性更高，但为了确保更高的安全性，以高的精度检测过充电并对其处置是非常重要的。但是，因为全固体电池中不使用溶剂，所以无法使用在有机电解液中使用的分解添加剂。即使假设有能够在固体电解质中使用的适当的分解添加剂，分解添加剂、电流切断机构等原本不对发电作出贡献的部件数量也将增加。

与防止全固体电池的过充电相关联地，例如，专利文献1中公开了固体电池模块。该固体电池模块是层叠多个在一对集电体之间具备发电部和过充电防止部的固体电池而成的。发电部具备例如正极层、负极层以及介于它们之间的固体电解质层。过充电防止部由在规定电压以上时电传导率上升的高分子材料构成。该专利文献1的目的在于能够容易地控制过充电，恰当地防止各单电池成为过充电状态。

专利文献1：日本特开2011-142040号公报

发明内容

在上述专利文献1中，通过对作为发电部的单个单元并联地连接过充电防止部，防止单个单元中的过充电，进而防止固体电池模块整体中的过充电。但是，过充电防止部是不对发电作出贡献的部件。即，在专利文献1中，通过针对每个单个单元设置不对发电作出贡献的部件来防止过充电。因此，不对发电作出贡献的部件数量增加，会引起能量密度降低、制造成本增加、生产性降低等问题。期望在抑制不对发电作出贡献的部件数量的增加的同时，抑制过充电的发生的技术。

根据本发明的一个观点，提供一种全固体电池系统，具备：全固体电池，包括具有正极层、负极层以及固体电解质层的电池元件；光检测部，检测从所述正极层和所述负极层中的至少一方发出的光；以及充电控制部，根据由所述光检测部检测到的光的强度，控制所述全固体电池的充电。

根据本发明的其他观点，提供一种全固体电池系统的充电控制方法，该全固体电池系统具备全固体电池，该全固体电池包括具有正极层、负极层以及固体电解质层的电池元件，所述全固体电池系统的充电控制方法具备：检测从所述正极层和所述负极层中的至少一方发出的光的步骤；以及根据所述检测出的光的强度，控制所述全固体电池的充电的步骤。

根据本发明，能够在抑制不对发电作出贡献的部件数量的增加的同时，抑制过充电的发生。

附图说明

图1是示出全固体电池系统的结构例的框图。

图2是示意地示出全固体电池的结构例的平面图。

图3是示出电池元件的结构例的部分剖面图。

图4是示出全固体电池以及光检测部的另一结构例的框图。