[发明专利]全固态电池用封装材料以及使用该封装材料的全固态电池

说明书

本公开的一个方面涉及的全固态电池用封装材料是包含硫化物系固体电解质的全固态电池用的封装材料，至少依次具备基材层、阻隔层、以及密封剂层，构成封装材料的层当中的至少一层含有与硫化氢反应而变色的显色剂。

技术领域

本公开涉及全固态电池用封装材料以及使用该封装材料的全固态电池，更详细而言，涉及包含硫化物系固体电解质的全固态电池用封装材料以及使用该封装材料的全固态电池。

背景技术

锂离子电池等二次电池广泛用于便携式电子设备、以电气作为动力源的电动汽车、以及混合动力的电动汽车等。作为提高了锂离子电池的安全性的电池，正在研究使用无机固体电解质代替有机溶剂电解质的全固态锂电池。全固态锂电池在不会因短路等而导致热失控方面比锂离子电池具有更优异的安全性。

在无机固体电解质中，与氧化物系固体电解质等相比，硫化物系固体电解质的离子传导率更高，在获得更高性能的全固态电池方面具有诸多优势。然而，使用了硫化物系固体电解质的全固态电池中含有硫，因此渗入电池内的水分有时会与硫发生反应，产生具有毒性的硫化氢(H₂S)。因此，在电池的封装材料发生破坏的情况下，该硫化氢可能会泄漏出来。为了防止硫化氢泄漏，例如专利文献1和2提出一种实施了捕获所产生的硫化氢而使其无毒化的安全设计的全固态电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-103283号公报

专利文献2：日本特开2008-103288号公报

发明内容

本发明所要解决的课题

在使用了硫化物系固体电解质的全固态电池中，产生硫化氢意味着发生了某种异常，例如发生了硫化物系固体电解质的劣化、或者封装材料发生破损。对于发生这种异常的全固态电池，希望迅速采取更换等相应措施。然而，硫化氢虽然有刺鼻的气味，但它是无色的，因此很难掌握硫化氢的产生。另外，即使通过专利文献1和2中所记载的方法能够使产生的硫化氢无毒化，也无法解决全固态电池的异常本身，反而有可能会延迟异常的发现。

本公开是鉴于上述现有技术具有的课题而完成的，其目的在于提供能够在早期发现全固态电池的异常的全固态电池用封装材料以及使用该封装材料的全固态电池。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本公开提供一种全固态电池用封装材料，其是包含硫化物系固体电解质的全固态电池用的封装材料，至少依次具备基材层、阻隔层、以及密封剂层，构成上述封装材料的层当中的至少一层含有与硫化氢反应而变色的显色剂。

根据上述封装材料，通过具备含有上述显色剂的层，在包含硫化物系固体电解质的全固态电池中产生硫化氢的情况下，含有显色剂的层会变色，因此可以在视觉上检测到硫化氢的产生，从而能够通过目视在早期发现全固态电池的异常。

这里，在将封装材料的基材层侧设为外侧、密封剂层侧设为内侧、且在比阻隔层更内侧设置含有显色剂的层的情况下，可以检测到在封装材料内部所产生的硫化氢，从而能够通过目视在早期发现全固态电池的异常。需要说明的是，在阻隔层是不透明的情况下，比阻隔层更内侧的层的变色例如可以通过观察电池的端部(封装材料的剖面)来确认。电池的端部的观察可以通过目视进行，也可以使用放大镜、显微镜等进行。另一方面，在比阻隔层更外侧设置含有显色剂的层的情况下，在阻隔层具有针孔等缺陷时，封装材料内部所产生的硫化氢会从该缺陷部分透过，因此在缺陷部分附近含有显色剂的层的变色会变得显著，容易发现全固态电池的异常，并且容易确定缺陷部分。另外，全固态电池可以以模块化来使用，但是在比阻隔层更外侧设置含有显色剂的层的情况下，在模块内的任意一个全固态电池发生异常而泄漏硫化氢的情况下，其周边的全固态电池的封装材料发生变色，因此容易发现模块内的异常、以及容易确定发生异常的全固态电池。