[发明专利]电极体、全固体型电池元件及全固体型电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于全固体型电池元件、难以引起短路的电极体。

背景技术

伴随着近年来的个人电脑、数码相机以及移动电话等信息相关机器、通信机器等的迅速的普及，用作其电源的电池的开发受到重视。另外，在汽车工业领域等中，对电动汽车用或混合动力汽车用的高输出、高容量的电池的开发也在推进当中。现在，在各种电池当中，从能量密度高的观点考虑，锂电池备受关注。

由于现在市面上销售的锂电池使用的是以可燃性的有机溶剂作为溶媒的有机电解液，因此需要抑制短路时的温度上升的安全装置的安装和用于防止短路的结构·材料方面的改善。与之不同，将液体电解质变为固体电解质而将电池全部固体化了的全固体型锂电池由于在电池内不使用可燃性的有机溶媒，因此可以实现安全装置的简化，在制造成本、生产率方面优异。

另一方面，已知有为了实现电池的高输出·高容量化而具有双极结构的全固体型锂电池。例如，在专利文献1及专利文献2中，公开了具有层叠型双极结构的全固体锂电池。但是，对于层叠型双极结构，由于电极间距离窄，因此存在容易引起短路的问题。

专利文献1：日本特开2000-100471号公报

专利文献2：日本特开2004-158222号公报

专利文献3：日本特开2007-95597号公报

专利文献4：日本特开2000-30746号公报

专利文献5：日本专利第3608047号

专利文献6：日本特表2002-518816号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其主要目的在于，提供一种用于全固体型电池元件、难以引起短路的电极体。

为了达成上述目的，本发明中，提供一种电极体，其特征在于，用于全固体型电池元件，具备双极电极基本结构，该双极电极基本结构具有：集电体、形成于上述集电体的一个表面上的正极活性物质层、形成于上述集电体的表面上并且形成于俯视时不与上述正极活性物质层重合的位置的负极活性物质层、以及形成于上述正极活性物质层和上述负极活性物质层之间而将上述集电体的两面露出的集电体露出部。

根据本发明，由于可以任意地设定正极活性物质层和负极活性物质层的间隔，因此设计自由度提高，例如可以很容易地形成能够卷绕的全固体型电池元件。由此，与以往的层叠型双极结构相比，可以使之难以引起短路。

在上述发明中，优选上述负极活性物质层形成于与上述正极活性物质层相同的上述集电体表面。这是因为，可以简便地制作电极体。

在上述发明中，优选上述集电体在如下的位置具有背面侧正极活性物质层，即，是与形成有上述正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述正极活性物质层重合的位置，并且在如下的位置具有背面侧负极活性物质层，即，是与形成有上述负极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述负极活性物质层重合的位置。这是因为，可以实现高容量化。

在上述发明中，优选对上述正极活性物质层与上述集电体的接触面、以及上述负极活性物质层与上述集电体的接触面中的至少一者，实施对由充放电造成的集电体的劣化进行抑制的劣化抑制处理。这是因为，可以进一步对由充放电造成的集电体的劣化进行抑制。

在上述发明中，上述劣化抑制处理优选为镀覆处理。这是因为，可以很容易地进行劣化抑制处理。

另外，在本发明中，提供一种全固体型电池元件，其特征在于，具有上述的电极体、端部正极结构以及端部负极结构，上述端部正极结构具有端部正极集电体和形成于上述端部正极集电体上的端部正极活性物质层，上述端部负极结构具有端部负极集电体和形成于上述端部负极集电体上的端部负极活性物质层，上述电极体的正极活性物质层与上述端部负极结构的端部负极活性物质层介由端部负极结构连结用的固体电解质膜连结，上述电极体的负极活性物质层与上述端部正极结构的端部正极活性物质层介由端部正极结构连结用的固体电解质膜连结。

根据本发明，通过使用上述的电极体，就可以形成难以引起短路的全固体型电池元件。

在上述发明中，优选上述端部正极结构的端部正极集电体在如下的位置具有背面侧端部正极活性物质层，即，是与形成有上述端部正极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述端部正极活性物质层重合的位置，并且上述端部负极结构的端部负极集电体在如下的位置具有背面侧端部负极活性物质层，即，是与形成有上述端部负极活性物质层的表面相反侧的表面上的、俯视时与上述端部负极活性物质层重合的位置，在上述全固体型电池元件的至少一个电极表面，具有卷绕用的固体电解质膜。这是因为，可以实现高容量化。