[发明专利]全固体电池以及全固体电池的制造方法

说明书

全固体电池以及全固体电池的制造方法，在层叠有短路电流分散体和发电要素的全固体电池中，防止在约束电池的情况下短路电流分散体的粘接材料破裂等。全固体电池，层叠有短路电流分散体和发电要素，利用约束部件对层叠方向赋予约束压力，在所述短路电流分散体中，沿着层叠方向层叠有第一集电体层、第二集电体层、以及设置于第一集电体层及第二集电体层之间的绝缘层，并且利用粘接材料粘接，在发电要素中，沿着层叠方向层叠有正极集电体层、正极材料层、固体电解质层、负极材料层以及负极集电体层，第一集电体层与正极集电体层电连接，第二集电体层与负极集电体层电连接，在短路电流分散体中，粘接材料设置于未被赋予基于约束部件的约束压力的区域。

技术领域

本发明涉及层叠型的全固体电池及其制造方法。

背景技术

在专利文献1中公开有层叠型聚合物电解质电池，其具备在层叠电极群(多个发电要素)的外侧隔着绝缘体配置两张金属板而成的形成短路兼促进散热的部件。由此，一般认为在电池的针刺试验时等电极彼此短路的情况下，通过在形成短路兼促进散热的部件中流过短路电流，能够降低发电要素的电压，并且能够使在该部件等中发生的热顺利地向外部散热。在专利文献2、3中也公开了用于抑制由于电池的内部短路而发生热的各种技术。

另一方面，如专利文献4所公开的那样，在全固体电池中，有对正极、负极以及固体电解质层的层叠体赋予约束压力的情况。由此，维持活性物质粒子和固体电解质的接触等，提高电池性能。在专利文献5中也公开了同样的结构，对全固体电池赋予螺钉紧固压8N这样的极高的约束压力。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2001-068156号公报

专利文献2：日本特开2001-068157号公报

专利文献3：日本特开2015-018710号公报

专利文献4：国际公开第2015/098551号

专利文献5：日本特开2016-149238号公报

发明内容

一般认为在全固体电池中，通过与发电要素独立地设置用于使来自发电要素的电流分散的层叠体(以下称为“短路电流分散体”)，能够抑制针刺试验时的发电要素内的发热。例如，在将发电要素层叠多个并且并联地电连接的全固体电池中，在通过针刺试验使发电要素短路时，产生电子从一部分发电要素流入到其它发电要素(以下有时将其称为“环绕电流(wraparound current)”)、一部分发电要素的温度局部地上升而电池材料劣化的课题，但一般认为通过与发电要素独立地设置短路电流分散体，在针刺试验中使短路电流分散体也与一部分发电要素一起短路，能够使来自其它发电要素的环绕电流，不仅分散到一部分发电要素，而且还分散到短路电阻小的短路电流分散体，由此能够防止一部分发电要素的温度局部地上升。

在此，短路电流分散体是层叠第一集电体层、绝缘层以及第二集电体层而构成的，根据在装配电池时易于处置的观点等，优选利用粘接材料粘接第一集电体层与绝缘层之间以及绝缘层与第二集电体层之间。然而，根据本发明人新研究的成果，在使用利用粘接材料粘接的短路电流分散体来构成全固体电池的情况下，产生以下的新的课题。

在对全固体电池赋予约束压力的情况下，不仅是发电要素而且对短路电流分散体也赋予约束压力。在该情况下，由于约束压力而在短路电流分散体的内部(例如集电体层与绝缘层的界面)产生变形。在此，在利用粘接材料粘接短路电流分散体的集电体层与绝缘层之间的情况下，有由于约束压力所致的变形而产生粘接材料破裂等的情况，存在短路电流分散体的面内的性能产生偏差的担忧。

在利用粘接材料粘接短路电流分散体的集电体层和绝缘层之间的情况下，存在在针刺试验时，集电体层与绝缘层一起以追随钉的方式变形的担忧，存在无法使第一集电体层和第二集电体层稳定地接触，无法作为短路电流分散体发挥功能的担忧。

本发明人为了解决上述课题进行潜心研究，得到以下的多个知识。