特許ウォッチ

公開番号2025078156
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190521
出願日2023-11-08
発明の名称固体電池及び固体電池の製造方法
出願人FDK株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01M 50/562 20210101AFI20250513BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高品質の固体電池を実現する。
【解決手段】固体電池1Aは、第1方向D1に正極層11及び負極層12が電解質層13を介して積層される積層体14と、それを覆う絶縁層15とを有し、第2方向D2の第1側D2aに面し正極層11の一部が絶縁層15から露出する第1端面10aと、第2方向D2の第2側D2bに面し負極層12の一部が絶縁層15から露出する第2端面10bとを有する電池本体10を含む。固体電池1Aは更に、第1端面10aを覆い正極層11と接続される第1外部電極層21と、それを覆う第1金属層22と、第2端面10bを覆い負極層12と接続される第2外部電極層31と、それを覆う第2金属層32とを含む。第1外部電極層21は、第1金属層22側の第1表層部21aにCuを含有し、第2外部電極層31は、第2金属層32側の第2表層部31aにAgを含有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に正極層及び負極層が電解質層を介して積層される積層体と、前記積層体を覆う絶縁層とを有し、前記第１方向と直交する第２方向の第１側に面し前記正極層の一部が前記絶縁層から露出する第１端面と、前記第２方向の前記第１側とは反対の第２側に面し前記負極層の一部が前記絶縁層から露出する第２端面とを有する電池本体と、
前記第１端面を覆い、前記正極層と接続される第１外部電極層と、
前記第２端面を覆い、前記負極層と接続される第２外部電極層と、
前記第１外部電極層を覆う第１金属層と、
前記第２外部電極層を覆う第２金属層と、
を含み、
前記第１外部電極層は、前記第１金属層側の第１表層部にＣｕを含有し、
前記第２外部電極層は、前記第２金属層側の第２表層部にＡｇを含有する、固体電池。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記第１外部電極層は、前記第１表層部と前記電池本体との間に、Ａｇ又はＣｕを含有する第１内層部を有し、
前記第２外部電極層は、前記第２表層部と前記電池本体との間に、Ａｇを含有する第２内層部を有する、請求項１に記載の固体電池。
【請求項３】
前記第１内層部は、少なくとも２層の積層構造を有する、請求項２に記載の固体電池。
【請求項４】
前記第１表層部は、樹脂を更に含有する、請求項１に記載の固体電池。
【請求項５】
第１方向に正極層及び負極層が電解質層を介して積層される積層体と、前記積層体を覆う絶縁層とを有し、前記第１方向と直交する第２方向の第１側に面し前記正極層の一部が前記絶縁層から露出する第１端面と、前記第２方向の前記第１側とは反対の第２側に面し前記負極層の一部が前記絶縁層から露出する第２端面とを有する電池本体を形成する工程と、
前記第１端面を覆い、前記正極層と接続される第１外部電極層を形成する工程と、
前記第２端面を覆い、前記負極層と接続される第２外部電極層を形成する工程と、
前記第１外部電極層を覆う第１金属層を形成する工程と、
前記第２外部電極層を覆う第２金属層を形成する工程と、
を含み、
前記第１外部電極層を形成する工程は、前記第１金属層側の第１表層部にＣｕを含有する前記第１外部電極層を形成する工程を含み、
前記第２外部電極層を形成する工程は、前記第２金属層側の第２表層部にＡｇを含有する前記第２外部電極層を形成する工程を含む、固体電池の製造方法。
【請求項６】
前記第１外部電極層を形成する工程は、前記第１表層部と前記電池本体との間に、Ａｇ又はＣｕを含有する第１内層部を形成する工程を含み、
前記第２外部電極層を形成する工程は、前記第２表層部と前記電池本体との間に、Ａｇを含有する第２内層部を形成する工程を含む、請求項５に記載の固体電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電池及び固体電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
固体電池に関し、正極層及び負極層とそれらの間に介在する固体電解質とを含む固体電池積層体の、その正極層及び負極層とそれぞれ電気的に接続される外部電極として、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｐｔ（白金）及びＰｄ（パラジウム）からなる群から選択される少なくとも１種の元素を含むものを用いる技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、積層セラミックコンデンサ等の電子部品に関し、誘電体層と内部ニッケル電極層とが交互に積層された内層部を有する積層体本体の、その内部ニッケル電極層が露出する端面に外部ニッケル層を設け、その外側に銅等の金属フィラーを含む熱硬化性樹脂層又は外部銅電極層を設ける技術が知られている（特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２１／０７０６０１号パンフレット
特開２０２２－１４５３４号公報
特開２０２２－１４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
固体電池として、正負の電極層（正極層及び負極層）が電解質層を介して積層される積層体の、その正負の電極層の各一部がそれぞれ露出する端面に、電極層の露出部位と接続される外部電極層とそれを覆う金属層とを設けるものが知られている。例えば、導電材料を含むペーストを用いて外部電極層が形成され、それを覆うようにメッキ法等を用いて金属層が形成される。
【０００６】
このような固体電池において、例えば、導電材料としてＡｇを含むペーストを用いて外部電極層が形成される場合には、金属層による被覆が不十分であると、大気中の水分の影響で、通電に伴い正極側の外部電極層からＡｇのマイグレーションが発生することがある。また、例えば、導電材料としてＣｕを含むペーストを用いて外部電極層が形成される場合には、通電に伴い負極側の外部電極層を覆う金属層或いは更に外部電極層に変色が発生することがある。このようなマイグレーションや変色の発生は、固体電池の品質低下を招き得る。
【０００７】
１つの側面では、本発明は、高品質の固体電池を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、第１方向に正極層及び負極層が電解質層を介して積層される積層体と、前記積層体を覆う絶縁層とを有し、前記第１方向と直交する第２方向の第１側に面し前記正極層の一部が前記絶縁層から露出する第１端面と、前記第２方向の前記第１側とは反対の第２側に面し前記負極層の一部が前記絶縁層から露出する第２端面とを有する電池本体と、前記第１端面を覆い、前記正極層と接続される第１外部電極層と、前記第２端面を覆い、前記負極層と接続される第２外部電極層と、前記第１外部電極層を覆う第１金属層と、前記第２外部電極層を覆う第２金属層と、を含み、前記第１外部電極層は、前記第１金属層側の第１表層部にＣｕを含有し、前記第２外部電極層は、前記第２金属層側の第２表層部にＡｇを含有する、固体電池が提供される。
【０００９】
また、別の態様では、上記のような固体電池の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面では、高品質の固体電池を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許