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公開番号2025094606
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210274
出願日2023-12-13
発明の名称全固体電池
出願人日産自動車株式会社
代理人弁理士法人とこしえ特許事務所
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20250618BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】内部の温度上昇を抑制できる全固体電池を提供することである。
【解決手段】正極層と、負極層と、固体電解質層と、正極集電体と、負極集電体とが積層して構成される積層体を備える全固体電池であって、正極集電体は、積層体から露出する第1露出部を有し、第1露出部で正極タブと接合し、負極集電体は、積層体から露出する第2露出部を有し、第2露出部で負極タブと接合し、積層体は、積層方向に沿って積層体の天面から底面まで貫通させた貫通孔を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極層と、負極層と、固体電解質層と、正極集電体と、負極集電体とが積層して構成される積層体を備え、
前記正極集電体は、前記積層体から露出する第１露出部を有し、前記第１露出部で正極タブと接合し、
前記負極集電体は、前記積層体から露出する第２露出部を有し、前記第２露出部で負極タブと接合し、
前記積層体は、積層方向に沿って前記積層体の天面から底面まで貫通させた貫通孔を有する全固体電池。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
請求項１に記載の全固体電池であって、
前記積層方向から見て、前記貫通孔は円形状である全固体電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記貫通孔に気体を供給する冷却機構を備える全固体電池。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記貫通孔に液体を供給する冷却機構を備える全固体電池。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記貫通孔に棒状の金属部材が挿通されている全固体電池。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記積層体の天面及び底面に一対の拘束板が配置されて、
前記貫通孔に、一対の前記拘束板を連結するボルトが挿通されている全固体電池。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記積層体の天面及び底面に一対の拘束板が配置されて、
前記貫通孔に、一対の前記拘束板を連結する弾性部材が挿通されている全固体電池。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記第１露出部は、
前記積層体の側面に前記積層方向に沿って延在し、
前記積層体の天面及び底面のうちの一方の面の外縁から延出する第１先端部を有し、
前記正極集電体は、前記第１先端部で前記正極タブと接合し、
前記第２露出部は、
前記積層体の側面に前記積層方向に沿って延在し、
前記積層体の天面及び底面のうちの他方の面の外縁から延出する第２先端部を有し、
前記負極集電体は、前記第２先端部で前記負極タブと接合する全固体電池。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の全固体電池であって、
前記積層体は、
一対の前記正極層と、一対の前記正極層の間に面接触させた状態で積層される前記正極集電体とを有する正極部材と、
一対の前記負極層と、一対の前記負極層の間に面接触させた状態で積層される前記負極集電体とを有する負極部材と、
前記正極部材と前記負極部材との間に面接触させた状態で積層される前記固体電解質層とから構成される全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
第１集電体と、第１集電体を内包する筒状の第２集電体と、負極、正極、及び、固体電解質を有するセパレータが積層された電極群とを含むセルと、電極群を圧密する圧密機構と、を備える固体電解質電池が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９３１９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の固体電解質電池では、複数のセルが積層される場合に、一のセルの底部によって他のセル内部が密閉されて熱が保持されやすくなるため、固体電解質電池内部の温度が上昇してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、内部の温度上昇を抑制できる全固体電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、正極層と、負極層と、固体電解質層と、正極集電体と、負極集電体とが積層して構成される積層体を備える全固体電池であって、正極集電体は、積層体から露出する第１露出部を有し、第１露出部で正極タブと接合し、負極集電体は、積層体から露出する第２露出部を有し、第２露出部で負極タブと接合し、積層体は、積層方向に沿って積層体の天面から底面まで貫通させた貫通孔を有することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、全固体電池内部の温度上昇を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の全固体電池を模式的に示した平面図である。
図２は、図１のＡ－Ａ′線に沿った全固体電池の断面図である。
図３は、全固体電池の断面図において貫通孔に対して冷却媒体が供給される供給方向を示す図である。
図４は、全固体電池の断面図において貫通孔に金属部材が挿通されている状態を示す図である。
図５は、全固体電池の断面図において貫通孔にボルトが挿通されている状態を示す図である。
図６は、全固体電池の断面図において貫通孔に弾性部材が挿通されている状態を示す図である。
図７は、全固体電池の断面図において電極タブが配置される位置の一例を示す図である。
図８は、図７で示される全固体電池の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る全固体電池について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の全固体電池を模式的に示した平面図である。また、図２は、図１のＡ－Ａ′線に沿った全固体電池の断面図である。全固体電池１は、積層体１０と、外装部材２０と、正極タブ３１と、負極タブ３２と、を備える。積層体１０は、正極層１１ａと、正極集電体１１ｂと、負極層１２ａと、負極集電体１２ｂと、固体電解質層１３と、が積層して構成される。これらの発電要素の詳細については後述する。図１及び２では、Ｘ軸及びＹ軸は、積層体１０の天面に沿った方向（面方向）である。積層体１０から正極集電体１１ｂ及び負極集電体１２ｂが突出する方向をＸ軸方向とする。Ｙ軸は、ＸＹ平面において、Ｘ軸に対して垂直方向である。ＸＹ平面に対して垂直方向をＺ軸とする。Ｚ軸方向は、発電要素が積層される積層方向である。
【００１０】
積層体１０における各発電要素の積層構造について説明する。積層体１０は、複数の正極部材１１と、複数の負極部材１２と、複数の固体電解質層１３とから構成される。正極部材１１は、一対の正極層１１ａと、一対の正極層１１ａの間に積層される正極集電体１１ｂとを有する。また、負極部材１２は、一対の負極層１２ａと、一対の負極層１２ａの間に積層される負極集電体１２ｂとを有する。固体電解質層１３は、正極部材１１と負極部材１２との間に積層される。各層は、互いに面接触させた状態で積層される。正極層１１ａと正極集電体１１ｂとが面接触することで、正極層と正極集電体１１ｂとの間の電気抵抗が小さくなる。負極層１２ａと負極集電体１２ｂとが面接触することで、負極層１２ａと負極集電体１２ｂとの間の電気抵抗が小さくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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