固体电池的制作方法

文档序号:33343034发布日期:2023-03-04 02:56阅读:33来源:国知局
固体电池的制作方法

1.本发明涉及一种以适于基板安装的方式被封装化的固体电池。


背景技术:

2.以往,能够反复充放电的二次电池被用于各种用途。例如,二次电池被用作智能手机以及笔记本电脑等电子设备的电源。
3.在该二次电池中,一般使用液体电解质作为用于有助于充放电的离子移动的介质。即,所谓的电解液被用于二次电池。然而,在这样的二次电池中,在防止电解液漏出的方面一般要求安全性。另外,由于用于电解液的有机溶剂等是可燃性物质,因此在这一点上也要求安全性。
4.因此,对使用固体电解质来代替电解液而构成的固体电池进行了研究。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2000-243357号公报


技术实现要素:

8.发明所要解决的技术问题
9.本技术的发明人注意到在以往的二次电池中存在需要克服的技术问题,并且发现有必要采取相应的措施。具体而言,本技术的发明人发现存在以下的技术问题。
10.固体电池被认为可以与其他电子部件一起安装在印刷布线板等基板上使用,在该情况下,要求适于安装。另一方面,固体电池需要对空气中的水分可靠地采取必要的措施。这是因为如果水分进入固体电池的内部,则有可能引起电池特性的劣化。
11.在此,专利文献1公开了一种二次电池,其中,与集电体电结合的正极材料和负极材料隔着非流动性电解质层而层叠,含有离子性金属成分的电池元件和吸湿剂由合成树脂制壳体密封。另外,在专利文献1中还公开了吸湿剂添加到壳体内或壳体的合成树脂层中这一点。
12.然而,就专利文献1中公开的二次电池而言,有可能水分从吸湿剂和二次电池之间的间隙进入,难以说是充分防止水分进入的固体电池。
13.本发明是鉴于上述技术问题而完成的。即,本发明的主要目的在于,提供一种固体电池的技术,在考虑向基板的安装的同时减少水分侵入固体电池。
14.用于解决技术问题的技术方案
15.本技术的发明人试图通过在新的方向上采取措施来解决上述技术问题,而不是在现有技术上延伸扩展。其结果是,完成了可以实现上述主要目的的固体电池的发明。
16.本发明的固体电池是一种被封装化的固体电池,具备固体电池层叠体,所述固体电池层叠体具有层叠了正极层、负极层以及介于该正极层与该负极层之间的固体电解质的层叠部,
17.在所述固体电池的构成要素中混入有吸湿材料。
18.发明效果
19.本发明所涉及的固体电池能够减少水分侵入固体电池。
20.更具体而言,在本发明的被封装化的固体电池中,由于在固体电池的构成要素中混入有吸湿材料,因此无需另外设置用于吸湿水分的部件,就能够吸湿固体电池内的水分。因此,能够减少水分侵入固体电池内部。
21.另外,由于在固体电池的构成要素中混入有吸湿材料,因此能够抑制固体电池层叠体的体积增加。因此,可以在不降低固体电池的单位体积的能量密度的情况下实现封装的小型化。
附图说明
22.图1的(a)是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图,图1的(b)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图。
23.图2是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图。
24.图3的(a)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图,图3的(b)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图。
25.图4的(a)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图,图4的(b)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图。
26.图5的(a)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图,图5的(b)是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的侧面截面图。
27.图6a是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的结构的侧面截面图(图6b的via-via截面图)。
28.图6b是图6a的vib-vib截面图。
29.图7是表示本发明的实施方式所涉及的固体电池的制造流程的工序截面图(侧面截面图)。
具体实施方式
30.以下,对本发明的固体电池进行详细说明。虽然根据需要参照附图进行说明,但图示的内容仅是为了理解本发明而示意性且示例性地示出的,外观或尺寸比等可与实物不同。
31.本发明中所说的“被封装化的固体电池”广义上是指保护电池免受外部环境影响的固体电池,狭义上是指使外部环境的水蒸气不进入固体电池内部的固体电池。在此所说的“水蒸气”是指以大气中的水蒸气为代表的水分,在一个优选方式中,是指不仅包括具有气体形态的水蒸气,还包括液体状的水的水分。特别是,作为液体状态的水,也可以包括气体状态的水凝结的结露水等。优选为,这样的防止水分透过的本发明的固体电池以适于基板安装的方式被封装化,特别是以适于表面安装的方式被封装化。因此,在一个优选方式中,本发明的电池是smd(smd:surface mount device:表面安装器件)型的电池。需要说明的是,本说明书中所说的“水蒸气”有时也称为“水分”等。
32.本发明中所说的“固体电池”广义上是指其构成要素由固体构成的电池,狭义上是
指其构成要素(特别优选为全部的构成要素)由固体构成的全固体电池。在一个优选方式中,本发明中的固体电池是构成为形成电池结构单元的各层相互层叠的层叠型固体电池,优选为这样的各层由烧结体构成。需要说明的是,“固体电池”不仅包括能够反复充电以及放电的所谓的“二次电池”,还包括仅能够放电的“一次电池”。若根据本发明的某优选方式,“固体电池”是二次电池。“二次电池”并不过分拘泥于该名称,例如也可以包括“蓄电设备”等。需要说明的是,本发明中所说的“烧结”只要至少一部分实现烧结即可。
33.本说明书中所说的“侧面截面”是指从相对于基于构成固体电池的各层的层叠方向的厚度方向大致垂直的方向观察的情况下的形态(简而言之,是以与厚度方向平行的面切取的情况下的形态)。本说明书中直接或间接使用的“上下方向”、“左右方向”分别相当于图中的上下方向、左右方向。除非另有说明,相同的附图标记或记号表示相同的部件

部位或相同的含义。在某优选方式中,铅垂方向朝下(即重力作用的方向)相当于“下方向”,其相反方向相当于“上方向”。
34.本说明书中所说的“顶面”是指在构成电池的面中相对地位于上侧的面,“底面”是指在构成电池的面中相对地位于下侧的面。若假设是存在两个对置的主面的典型的固体电池,则本说明书中所说的“顶面”是指该主面的一方,“底面”是指该主面的另一方。
35.以下,首先对本发明的固体电池的基本结构进行说明。在此说明的固体电池的结构仅是用于理解发明的示例,并不限定发明。
36.[固体电池的基本结构]
[0037]
固体电池1具有固体电池层叠体100(图1的(a)),固体电池层叠体100具有层叠部140,所述层叠部140包括由正极层110、负极层120以及至少介于它们之间的固体电解质130构成的电池结构单元。另外,固体电池层叠体100由支承基板支承。此外,固体电池1也可以具有覆盖固体电池层叠体100的覆盖绝缘膜30和覆盖覆盖绝缘膜30的覆盖无机膜50。
[0038]
就层叠部140而言,当构成其的各层通过烧制而形成时,正极层、负极层以及固体电解质层等可以形成烧结层。优选为,正极层、负极层以及固体电解质分别相互一体烧成,因此层叠部可以形成一体烧结体。需要说明的是,在本说明书中,将正极层以及负极层层叠的方向(铅垂方向)称为“层叠方向”,并且与层叠方向交叉的方向是正极层以及负极层延伸的水平方向。
[0039]
(正极层以及负极层)
[0040]
正极层110是至少含有正极活性物质的电极层。正极层可以进一步含有固体电解质。在某优选方式中,正极层由至少含有正极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。另一方面,负极层120是至少含有负极活性物质的电极层。负极层可以进一步含有固体电解质。在某优选方式中,负极层由至少含有负极活性物质粒子和固体电解质粒子的烧结体构成。在图1的(a)例示了层叠三层正极层110和四层负极层120的结构,但层叠数不限于该例,也可以层叠数十~数百层。正极层或负极层的膜厚可以为5μm以上且60μm以下,优选为8μm以上且50μm以下。另外,也可以为5μm以上且30μm以下。
[0041]
正极活性物质以及负极活性物质是在固体电池中参与电子的交接的物质。离子经由固体电解质在正极层与负极层之间移动(传导),进行电子的交接,从而进行充放电。正极层以及负极层特别优选为能够嵌入脱嵌锂离子或钠离子的层。即,固体电池优选为全固体型二次电池,在该全固体型二次电池中,锂离子或钠离子经由固体电解质在正极层与负极
层之间移动,从而能够进行电池的充放电。
[0042]
(正极活性物质)
[0043]
作为正极层中含有的正极活性物质,例如可以列举出选自由具有nasicon型结构的含锂磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物、含锂层状氧化物、以及具有尖晶石型结构的含锂氧化物等构成的组中的至少一种。作为具有nasicon型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出li
3v2
(po4)3等。作为具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出li3fe2(po4)3、lifepo4、limnpo4等。作为含锂层状氧化物的一例,可以列举出licoo2、lico
1/3
ni
1/3
mn
1/3
o2等。作为具有尖晶石型结构的含锂氧化物的一例,可以列举出limn2o4、lini
0.5
mn
1.5
o4等。锂化合物的种类没有特别限定,例如可以是锂过渡金属复合氧化物以及锂过渡金属磷酸化合物。锂过渡金属复合氧化物是含有锂和一种或两种以上的过渡金属元素作为构成元素的氧化物的总称,同时锂过渡金属磷酸化合物是含有锂和一种或两种以上的过渡金属元素作为构成元素的磷酸化合物的总称。过渡金属元素的种类没有特别限定,例如为钴(co)、镍(ni)、锰(mn)以及铁(fe)等。
[0044]
另外,作为能够嵌入脱嵌钠离子的正极活性物质,可以列举出选自由具有nasicon型结构的含钠磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含钠磷酸化合物、含钠层状氧化物、以及具有尖晶石型结构的含钠氧化物等构成的组中的至少一种。例如,在含钠磷酸化合物的情况下,可以列举出选自由na
3v2
(po4)3、nacofe2(po4)3、na2ni2fe(po4)3、na3fe2(po4)3、na2fep2o7、na4fe3(po4)2(p2o7)以及作为含钠层状氧化物的nafeo2构成的组中的至少一种。
[0045]
此外,正极活性物质例如可以是氧化物、二硫化物、硫族化物或导电性高分子等。氧化物例如可以是氧化钛、氧化钒或二氧化锰等。二硫化物例如是二硫化钛或硫化钼等。硫族化物例如可以是硒化铌等。导电性高分子例如可以是二硫化物(disulfide)、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚对苯乙烯、聚乙炔或多并苯等。
[0046]
(负极活性物质)
[0047]
作为负极层中含有的负极活性物质,例如可以列举出选自由氧化物(含有选自由ti、si、sn、cr、fe、nb以及mo构成的组中的至少一种元素)、石墨等碳材料、石墨-锂化合物、锂合金、具有nasicon型结构的含锂磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物、以及具有尖晶石型结构的含锂氧化物等构成的组中的至少一种。作为锂合金的一例,可以列举出li-al等。作为具有nasicon型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出li
3v2
(po4)3、liti2(po4)3等。作为具有橄榄石型结构的含锂磷酸化合物的一例,可以列举出li3fe2(po4)3、licupo4等。作为具有尖晶石型结构的含锂氧化物的一例,可以列举出li4ti5o
12
等。
[0048]
另外,作为能够嵌入脱嵌钠离子的负极活性物质,可以列举出选自由具有nasicon型结构的含钠磷酸化合物、具有橄榄石型结构的含钠磷酸化合物、以及具有尖晶石型结构的含钠氧化物等构成的组中的至少一种。
[0049]
正极层和/或负极层可以包含导电性材料。作为正极层以及负极层中含有的导电性材料,能够列举出由银、钯、金、铂、铝、铜以及镍等金属材料、以及碳等构成的至少一种。
[0050]
此外,正极层和/或负极层可以包含烧结助剂。作为烧结助剂,能够列举出选自由铝氧化物、锂氧化物、钠氧化物、钾氧化物、氧化硼、氧化硅、氧化铋以及氧化磷构成的组中的至少一种。
[0051]
(固体电解质)
[0052]
固体电解质130是能够传导锂离子的材质。特别是,在固体电池中形成电池结构单元的固体电解质130在正极层110与负极层120之间形成能够传导锂离子的层。作为具体的固体电解质,例如可以列举出具有nasicon结构的含锂磷酸化合物、具有钙钛矿结构的氧化物、具有石榴石型或类石榴石型结构的氧化物、氧化物玻璃陶瓷系锂离子传导体等。作为具有nasicon结构的含锂磷酸化合物,可以列举出li
xmy
(po4)3(1≤x≤2,1≤y≤2,m为选自由ti、ge、al、ga以及zr构成的组中的至少一种)。作为具有nasicon结构的含锂磷酸化合物的一例,例如可以列举出li
1.2
al
0.2
ti
1.8
(po4)3等。作为具有钙钛矿结构的氧化物的一例,可以列举出la
0.55
li
0.35
tio3等。作为具有石榴石型或类石榴石型结构的氧化物的一例,可以列举出li7la3zr2o
12
等。作为氧化物玻璃陶瓷系锂离子传导体,例如能够使用在构成元素中含有锂、铝以及钛的磷酸化合物(latp)、以及在构成元素中含有锂、铝以及锗的磷酸化合物(lagp)。需要说明的是,作为固体电解质,例如也可以是玻璃电解质。
[0053]
固体电解质层可以包含烧结助剂。固体电解质层中含有的烧结助剂例如可以选自与正极层

负极层中可包含的烧结助剂同样的材料。
[0054]
(正极集电层以及负极集电层)
[0055]
正极层110以及负极层120可以分别具备正极集电层以及负极集电层。正极集电层以及负极集电层可以分别具有箔的形态,但从通过一体烧成来降低固体电池的制造成本以及降低固体电池的内阻等观点出发,也可以具有烧结体的形态。需要说明的是,在正极集电层以及负极集电层具有烧结体的形态的情况下,也可以由含有导电性材料以及烧结助剂的烧结体构成。正极集电层以及负极集电层中包含的导电性材料例如可以选自与正极层以及负极层中可包含的导电性材料同样的材料。正极集电层以及负极集电层中包含的烧结助剂例如可以选自与正极层

负极层中可包含的烧结助剂同样的材料。需要说明的是,在固体电池中,正极集电层以及负极集电层不是必须的,也可以考虑不设置这样的正极集电层以及负极集电层的固体电池。即,本发明中的固体电池也可以是无集电层的固体电池。
[0056]
(外部端子)
[0057]
在位于与层叠方向交叉的方向上的层叠部140的侧面设置有一对外部端子150。例如,也可以从层叠部140的侧面到底面设置外部端子。更具体而言,也可以设置与正极层110连接的正极侧的外部端子150a和与负极层120连接的负极侧的外部端子150b,正极侧的外部端子150a形成在一个侧面(在图示例中为左侧),负极侧的外部端子150b以与正极侧的外部端子150a对置的方式(在图示例中为右侧)设置。这样的一对外部端子150优选含有导电率大的材料。作为外部端子的具体的材质,没有特别限制,能够列举出选自由银、金、铂、铝、铜、锡以及镍构成的组中的至少一种。
[0058]
(非活性物质部)
[0059]
也可以在正极层110与负极侧的外部端子150b之间以及负极层120与正极侧的外部端子150a之间设置非活性物质部170(参照图1的(b))。非活性物质部170用于使正极层110与负极侧的外部端子150b之间以及负极层120与正极侧的外部端子150a之间绝缘。即,非活性物质部优选至少具有电子绝缘性。作为非活性物质部的材料,可以使用作为固体电池的“非活性物质”常规所使用的材质,也可以由树脂材料、玻璃材料和/或陶瓷材料等构成。从通过烧成来制造的观点出发,可以具有烧结体的形态。例如,能够列举出选自由钠钙玻璃、钾玻璃、硼酸盐系玻璃、硼硅酸盐系玻璃、硼硅酸钡系玻璃、硼酸铋锌系玻璃、铋硅酸
盐系玻璃、磷酸盐系玻璃、铝磷酸盐系玻璃以及磷酸锌系玻璃构成的组中的至少一种。另外,虽然没有特别限定,但陶瓷材料能够列举出选自由氧化铝、氮化硼、二氧化硅、氮化硅、氧化锆、氮化铝、碳化硅以及钛酸钡构成的组中的至少一种。需要说明的是,非活性物质部根据其形态也可以称为“空白部”或“负部”等。
[0060]
(绝缘最外层)
[0061]
也可以在层叠部140的最外侧设置绝缘最外层160。绝缘最外层160一般可以形成在层叠部140的最外侧,用于电性、物理性和/或化学性地保护固体电池层叠体。特别是,绝缘最外层160具备固体电池层叠体100的顶面侧的绝缘最外层160a以及底面侧的绝缘最外层160b。作为构成绝缘最外层的材料,优选绝缘性、耐久性和/或耐湿性优异、对环境安全的材料,例如可以含有树脂材料、玻璃材料和/或陶瓷材料而构成。此外,由于绝缘最外层是通过一体烧成来制造的,因此可以具有烧结体的形态,也可以由含有上述的正极层

负极层中可包含的烧结助剂的烧结体(例如氧化硅)构成。需要说明的是,也可以不设置绝缘最外层160,而将固体电池层叠体的顶面以及底面作为层叠部140。
[0062]
(覆盖绝缘膜)
[0063]
固体电池也可以设置以至少覆盖固体电池层叠体100的方式设置的覆盖绝缘膜30。如图1所示,设置在支承基板10上的固体电池层叠体100整体上被覆盖绝缘膜30很大地包入。
[0064]
覆盖绝缘膜30优选相当于树脂。即,优选覆盖绝缘膜30含有树脂材料,其构成母材。从图1所示的方式可知,这意味着设置在支承基板10上的固体电池层叠体100被覆盖绝缘膜30的树脂材料密封。由这样的树脂材料构成的覆盖绝缘膜30与覆盖无机膜50相互作用,有助于适当地减少水分的侵入。
[0065]
覆盖绝缘膜的材质只要是呈现绝缘性的材质即可,可以是任意种类。例如,在覆盖绝缘膜含有树脂的情况下,该树脂可以是热固化性树脂或热塑性树脂中的任一种。虽然没有特别限制,但作为覆盖绝缘膜的具体的树脂材料,例如能够列举出环氧系树脂、硅酮系树脂和/或液晶聚合物等。虽然仅是示例,但覆盖绝缘膜的厚度可以为30μm以上且1000μm以下,例如为50μm以上且300μm以下。
[0066]
需要说明的是,在固体电池中,覆盖绝缘膜并不是必须的,也可以考虑不设置覆盖绝缘膜的固体电池。
[0067]
(覆盖无机膜)
[0068]
此外,固体电池也可以设置覆盖覆盖绝缘膜30的覆盖无机膜50。如图1所示,覆盖无机膜位于覆盖绝缘膜上,所以具有与覆盖绝缘膜一起将支承基板上的固体电池层叠体整体上很大地包入的形态。
[0069]
覆盖无机膜优选具有薄膜形态。只要是有助于具有薄膜形态的无机膜,覆盖无机膜的材质没有特别限制,可以是金属、玻璃、氧化物陶瓷或它们的混合物等。在某优选方式中,覆盖无机膜含有金属成分。即,覆盖无机膜优选为金属薄膜。虽然仅是示例,但这样的覆盖无机膜的厚度可以为0.1μm以上且100μm以下,例如为1μm以上且50μm以下。
[0070]
特别是根据制法而言,覆盖无机膜50可以是干式镀膜。该干式镀膜是通过物理性气相生长法(pvd)或化学性气相生长法(cvd)这样的气相法而得到的膜,具有纳米级或微米级的非常小的厚度。这样薄的干式镀膜有助于更紧凑的封装化。
[0071]
干式镀膜例如可以由选自由铝(al)、镍(ni)、钯(pd)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、铜(cu)、钛(ti)、铂(pt)、硅/silicon(si)以及sus(不锈钢)等构成的组中的至少一种金属成分

半金属成分、无机氧化物和/或玻璃成分等构成。由这样的成分构成的干式镀膜在化学性和/或热性质方面稳定,所以可以得到耐化学品性、耐气候性和/或耐热性等优异、长期可靠性进一步提高的固体电池。
[0072]
需要说明的是,在固体电池中,覆盖无机膜不是必须的,也可以考虑不设置覆盖绝缘膜的固体电池。
[0073]
(支承基板)
[0074]
支承基板10是以支承固体电池层叠体100的方式设置的基板。为了提供“支承”,支承基板被定位于构成固体电池的主面的一侧。另外,由于是“基板”,所以整体上优选具有薄板状的形态。
[0075]
支承基板10例如可以是树脂基板、陶瓷基板,优选具有耐水性的基板。在某优选方式中,支承基板10为陶瓷基板。即,支承基板10含有陶瓷,其占据基板的母材成分。由陶瓷构成的支承基板有助于防止水蒸气透过,在基板安装中的耐热性等方面也是优选的基板。这样的陶瓷基板能够通过烧成而得到,例如能够通过生片层叠体的烧成而得到。关于此,陶瓷基板例如可以是ltcc基板(ltcc:low temperature co-fired ceramics:低温共烧陶瓷),或者也可以是htcc基板(htcc:high temperature co-fired ceramic:高温共烧陶瓷)。虽然仅是示例,但支承基板的厚度可以为20μm以上且1000μm以下,例如为100μm以上且300μm以下。
[0076]
另外,支承基板10作为固体电池层叠体100的端子基板发挥功能。即,能够以夹着基板的形态将被封装化的固体电池安装在印刷布线板等其他的二次基板上。例如,可以通过回流焊等经由支承基板对固体电池进行表面安装。由此,可以说被封装化的固体电池是smd型的电池。特别是在端子基板由陶瓷基板构成的情况下,固体电池能够成为耐热性高、可焊接安装的smd型的电池。
[0077]
由于是端子基板,所以优选具有布线,特别优选具备将上下表面或上下表层电接线的布线17(参照图1)。即,某优选方式的支承基板具备将该基板的上下表面电接线的布线,成为用于被封装化的固体电池的外部端子的端子基板。
[0078]
端子基板中的布线17没有特别限制,只要有助于该基板的上表面和下表面之间的电连接,可以具有任意的形态。由于有助于电连接,所以也可以说端子基板中的布线17是基板的导电性部分。这样的基板的导电性部分可以具有布线层、通孔和/或焊盘等形态。例如,在图1所示的方式中,在支承基板10上设置有通孔14和/或焊盘16。在此所说的“通孔”是指用于将支承基板的上下方向、即基板厚度方向电连接的部件,例如优选填充通孔等,另外,也可以是内部通孔的形态等。另外,本说明书中所说的“焊盘”是指设置于支承基板的上侧主面和/或下侧主面的用于电连接的端子部分

连接部分(优选与通孔连接的端子部分

连接部分),例如可以是方形焊盘,或者也可以是圆形焊盘等。
[0079]
[本发明的固体电池的特征]
[0080]
本发明的固体电池在被封装化的固体电池的构成要素中混入有吸湿材料。在此,本说明书中所说的“在固体电池的构成要素中混入有吸湿材料”是指在构成固体电池的部件中含有吸湿水分的吸湿材料,同时在该部件中混合有吸湿材料。即,由于在上述的固体电
池中的基本结构即外部端子150、非活性物质部170、绝缘最外层160、覆盖绝缘膜30、支承基板10中的至少一个或多个中混入有吸湿水分的吸湿材料,因此与以往已知的另外设置了吸湿部件的二次电池或者在设置于电池的构成要素外的壳体中添加吸湿材料的二次电池不同。需要说明的是,作为吸湿材料的混入的方式,可以列举出在构成要素中均匀地混入吸湿剂的方式,以及在构成要素中局部偏向而不均匀地混入吸湿剂的方式。
[0081]
混入的吸湿材料含有吸湿水分的材料,例如能够列举出选自由合成沸石、硅胶、五氧化磷、氧化钡、氧化钙以及有机金属结构体构成的组中的至少一种。特别是,混入有合成沸石的吸湿膜是即使在因固体电池的动作而产生发热,合成沸石成为高温的情况下温度耐性也良好、不会潮解的材料,同时每单位重量的吸附率良好,因此优选。需要说明的是,关于混入的吸湿材料,也可以是组合两种以上的吸湿剂的吸湿材料。另外,作为吸湿材料,可以使用粉末状,也可以使其凝聚而成为固体。
[0082]
以下,对在固体电池的各基本构成中混入有吸湿材料的实施方式进行说明。
[0083]
<在外部端子中混入有吸湿材料的实施方式>
[0084]
在本发明的一个实施方式中,在外部端子150中混入有吸湿材料(参照图1的(a))。具体而言,在构成外部端子的金属糊剂中混入有吸湿材料。需要说明的是,在图示中,在画有阴影线的部件(外部端子150)中混入有吸湿材料。如上所述,吸湿材料优选为合成沸石。另外,吸湿材料的含量优选为不损害外部端子的功能(例如导电性等)的程度,在后述的实施例中详述,但以外部端子整体基准计优选为1体积%以上且25体积%以下。需要说明的是,作为图1的(a)所示的固体电池的另一实施方式,如图1的(b)所示,也可以设置非活性物质部170。另外,作为另一实施方式,虽未图示,但也可以不设置绝缘最外层160,而将固体电池层叠体的顶面以及底面作为层叠部140。
[0085]
在此,就以往已知的固体电池层叠体中的位于与层叠方向交叉的方向上的侧面而言,由于外部端子等的电极材料露出,因此水分有可能从该外部端子或外部端子附近侵入而产生固体电池的劣化。因此,在本发明的实施方式中,在该外部端子中混入有吸湿材料。根据这样的实施方式,由于水分被混入到外部端子中的吸湿材料吸湿,因此能够减少水分向固体电池层叠体内的侵入。
[0086]
此外,在本实施方式中,由于在外部端子本身中混入有吸湿材料,因此与在外部端子之外另外设置具有吸湿性的部件的情况相比,能够抑制体积增加。因此,能够抑制固体电池的单位体积的能量密度的降低,同时能够实现封装的小型化。
[0087]
<在非活性物质部170中混入有吸湿材料的实施方式>
[0088]
在本发明的另一实施方式中,也可以在非活性物质部170中混入有吸湿材料(参照图2)。具体而言,在构成非活性物质部170的绝缘性烧结体中混入有吸湿材料。需要说明的是,在图示中,在画有阴影线的部件(非活性物质部170)中混入有吸湿材料。如上所述,吸湿材料优选为合成沸石。另外,吸湿材料的含量优选为不损害非活性物质部的功能(例如,绝缘性或覆盖性等)的程度,在后述的实施例中详述,但以非活性物质部整体基准计优选为1体积%以上且80体积%以下。需要说明的是,作为另一实施方式,虽未图示,但也可以不设置绝缘最外层160,而将固体电池层叠体的顶面以及底面作为层叠部140。
[0089]
在本实施方式中,通过在层叠部的一部分所具有的非活性物质部中混入有吸湿材料,吸湿材料能够对在更靠近固体电池层叠体的位置侵入的水分进行吸湿。因此,能够更有
效地抑制侵入固体电池的水分的侵入。
[0090]
<在绝缘最外层160中混入有吸湿材料的实施方式>
[0091]
在本发明的另一实施方式中,也可以在绝缘最外层160中混入有吸湿材料(参照图3的(a)以及图3的(b))。具体而言,在构成绝缘最外层160的树脂材料或烧结材料中混入有吸湿材料。需要说明的是,在图示中,在画有阴影线的部件(绝缘最外层160)中混入有吸湿材料。如上所述,吸湿材料优选为合成沸石。另外,吸湿材料的含量优选为不损害绝缘最外层的功能(例如,绝缘性或覆盖性等)的程度,在后述的实施例中详述,但以绝缘最外层整体基准计优选为1体积%以上且80体积%以下。需要说明的是,作为图3的(a)所示的固体电池的另一实施方式,也可以设置如图3的(b)所示的非活性物质部170。
[0092]
在本实施方式中,通过在层叠部的上表面以及下表面所具有的绝缘最外层混入有吸湿材料,能够减少来自层叠方向(铅垂方向)的未预期的水分的侵入。
[0093]
<在覆盖绝缘膜30中混入有吸湿材料的实施方式>
[0094]
在本发明的另一实施方式中,也可以在覆盖绝缘膜30中混入有吸湿材料(图4的(a)以及图4的(b))。具体而言,在构成覆盖绝缘膜的树脂材料中混入有吸湿材料。需要说明的是,在图示中,在画有阴影线的部件(覆盖绝缘膜30)中混入有吸湿材料。如上所述,吸湿材料优选为合成沸石。另外,吸湿材料的含量优选为不损害覆盖绝缘膜30的功能(例如,绝缘性或覆盖性等)的程度,在后述的实施例中详述,但以覆盖绝缘膜整体基准计优选为1体积%以上且45体积%以下。需要说明的是,作为图4的(a)所示的固体电池的另一实施方式,也可以设置如图4的(b)所示的非活性物质部170。另外,作为另一实施方式,虽未图示,但也可以不设置绝缘最外层160,而将固体电池层叠体的顶面以及底面作为层叠部140。
[0095]
在本实施方式中,由于混入有吸湿材料的覆盖绝缘膜以覆盖固体电池层叠体的方式设置,因此能够实质上从全方位对侵入固体电池的水分进行吸湿。
[0096]
<在支承基板10中混入有吸湿材料的实施方式>
[0097]
在本发明的另一实施方式中,也可以在支承基板10中混入有吸湿材料。具体而言,在构成支承基板的母材中混入有吸湿材料。需要说明的是,在图5的(a)以及图5的(b)中,画有阴影线的部件(支承基板10)表示混入有吸湿材料的部件。如上所述,吸湿材料优选为合成沸石。另外,吸湿材料的含量优选为不损害支承基板的功能(例如耐久性、耐水性等)的程度,在后述的实施例中详述,但以支承基板整体基准计优选为1体积%以上且45体积%以下。需要说明的是,作为图5的(a)所示的固体电池的另一实施方式,也可以设置如图5的(b)所示的非活性物质部170。另外,作为另一实施方式,虽未图示,但也可以不设置绝缘最外层160,而将固体电池层叠体的顶面以及底面作为层叠部140。
[0098]
在本实施方式中,通过在支承固体电池层叠体的支承基板中混入有吸湿材料,能够防止侵入固体电池的水分的侵入。
[0099]
需要说明的是,上述的吸湿材料的含量中的外部端子整体基准、非活性物质部整体基准、绝缘最外层整体基准、覆盖绝缘膜整体基准、支承基板整体基准的基准时刻,可以设为固体电池的完成时刻。
[0100]
<其他实施方式1>
[0101]
参照图6a以及图6b对其他实施方式进行说明。参照图6a以及图6b进行说明。图6a是示意性地表示本发明的另一实施方式所涉及的固体电池的结构的侧面截面图(图6b的
via-via截面图),图6b是图6a的vib-vib截面图。如本实施方式那样,也可以以层叠部140的层叠方向与支承基板10的支承面平行的方式由支承基板支承固体电池层叠体(参照图6b)。混入有吸湿材料的部件可以是外部端子、非活性物质部、绝缘最外层、覆盖绝缘膜、支承基板中的一个或多个结构。在这样的实施方式中,由于通过混入有吸湿材料的构成要素来吸湿水分,因此可以减少水分向固体电池内的侵入。另外,根据本实施方式,即使因充放电等而在层叠方向上发生膨胀,也能够降低伴随膨胀的支承基板的变形等。需要说明的是,本说明书中所说的“平行”并不限定于完全平行的状态,也包括大致平行的状态。
[0102]
<其他实施方式2>
[0103]
在上述实施方式的说明中,说明了在外部端子、非活性物质部、绝缘最外层、覆盖绝缘膜、支承基板中的一个结构中混入有吸湿水分的吸湿材料的实施方式,但不限于该例,也可以在多个结构(两个以上或全部)中混入有吸湿材料。作为具体的实施方式,可以列举出在外部端子以及非活性物质部中混入有吸湿材料的方式、在外部端子以及绝缘最外层中混入有吸湿材料的方式、在外部端子以及覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在外部端子以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部以及绝缘最外层中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部以及覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在绝缘最外层以及覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在绝缘最外层以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在覆盖绝缘膜以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、非活性物质部以及绝缘最外层中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、非活性物质部以及覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、非活性物质部以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、绝缘最外层以及覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、绝缘最外层以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、覆盖绝缘膜以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部、绝缘最外层以及覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部、绝缘最外层以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部、覆盖绝缘膜以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在绝缘最外层、覆盖绝缘膜以及支承基板中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、非活性物质部、绝缘最外层、覆盖绝缘膜中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、非活性物质部、绝缘最外层、支承基板中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、非活性物质部、覆盖绝缘膜、支承基板中混入有吸湿材料的方式、在外部端子、覆盖绝缘膜、绝缘最外层、支承基板中混入有吸湿材料的方式、在非活性物质部、覆盖绝缘膜、绝缘最外层、支承基板中混入有吸湿材料的方式。
[0104]
[本发明的固体电池封装件的制造方法]
[0105]
本发明的对象物能够通过制备固体电池,接着经过将该固体电池封装化的工序而得到,所述固体电池包括具有正极层、负极层以及在这些电极间的固体电解质的电池结构单元。
[0106]
本发明的固体电池的制造如图7所示,经过包括层叠部140的制造(图7的(a))、外部端子150的形成(图7的(b))、向支承基板10的固定(图7的(c))、覆盖绝缘膜30以及覆盖无机膜50的形成(图7的(d))的工序来进行。以下,按顺序进行说明。
[0107]
<层叠部的制造>
[0108]
层叠部140能够通过丝网印刷法等印刷法、使用生片的生片法、或者它们的复合法
来制造。即,层叠部本身可以根据常规的固体电池的制法来制作(由此,下述说明的固体电解质、有机粘合剂、溶剂、任意的添加剂、正极活性物质、负极活性物质等原料物质可以使用在已知的固体电池的制造中使用的物质)。
[0109]
以下,为了更好地理解本发明,示例说明某一种制法,但本发明并不限定于该方法。另外,以下的记载顺序等随时间经过的事项仅是为了便于说明,不一定限定于此。
[0110]
首先,将固体电解质、有机粘合剂、溶剂以及任意的添加剂混合,制备浆料。接着,由制备的浆料片材成型,从而得到烧成后的厚度约为10μm的片材。接着,将正极活性物质、固体电解质、导电性材料、有机粘合剂、溶剂以及任意的添加剂混合,制成正极用糊剂。同样地,将负极活性物质、固体电解质、导电性材料、有机粘合剂、溶剂以及任意的添加剂混合,制成负极用糊剂。然后,在片材上印刷正极用糊剂,另外,根据需要印刷集电层和/或非活性物质部。
[0111]
在此,在制造在非活性物质部170中混入有吸湿材料的固体电池的情况下,在非活性物质部的糊剂中混入吸湿材料。吸湿材料优选为合成沸石,以非活性物质部整体基准计,其含量优选为1体积%以上且80体积%以下。
[0112]
同样地,在片材上印刷负极用糊剂,另外,根据需要印刷集电层和/或非活性物质部。在制造在非活性物质部170中混入有吸湿材料的固体电池的情况下,在非活性物质部的糊剂中混入吸湿材料。
[0113]
然后,将印刷有正极用糊剂的片材和印刷有负极用糊剂的片材交替层叠而得到层叠体。为了保护固体电池,在层叠体的最上层和/或最下层设置作为电解质层或绝缘层的绝缘最外层。
[0114]
在制造在绝缘最外层160中混入有吸湿材料的固体电池的情况下,在构成绝缘最外层的电解质层或绝缘层的糊剂中混入吸湿材料。吸湿材料优选为合成沸石,以绝缘最外层整体基准计,其含量优选为1体积%以上且80体积%以下。
[0115]
使层叠体压接一体化后,切割成规定的尺寸。对得到的切割完毕的层叠体进行脱脂以及烧成。由此,得到烧结的层叠体(层叠部140)。需要说明的是,也可以在切割前对层叠体进行脱脂以及烧成,然后进行切割。
[0116]
<外部端子的形成>
[0117]
正极侧的外部端子可以通过对层叠部140中的正极露出侧面涂布导电性糊剂而形成。同样地,负极侧的外部端子可以通过对层叠部140中的负极露出侧面涂布导电性糊剂而形成。
[0118]
在制造在外部端子150中混入有吸湿材料的固体电池的情况下,在成为外部端子150的导电性糊剂中混入所希望的吸湿材料。吸湿材料优选为合成沸石,以外部端子整体基准计,其含量优选为1体积%以上且25体积%以下。
[0119]
正极侧以及负极侧的外部端子150设置成到达烧结层叠体的下表面时,在下一工序中可以以小面积与安装焊盘连接,因此优选(更具体而言,设置成到达烧结层叠体的下表面的外部端子在该下表面具有折回部分,但能够使这样的折回部分与安装焊盘电连接)。作为外部端子的成分,可以从选自银、金、铂、铝、铜、锡以及镍中的至少一种中选择。
[0120]
需要说明的是,正极侧以及负极侧的外部端子不限于在层叠体的烧结后形成,也可以在烧成前形成,然后同时烧结。
[0121]
<向支承基板的固定>
[0122]
支承基板10设置有通孔和/或焊盘,以便能够向二次基板进行表面安装。例如,能够通过将多个生片层叠并烧成而得到。在支承基板为陶瓷基板的情况下尤其如此。支承基板的制备例如能够按照ltcc基板的制作来进行。
[0123]
在制造在支承基板10中混入有吸湿材料的固体电池的情况下,在成为支承基板的母材中混入吸湿材料。吸湿材料优选为合成沸石,以支承基板整体基准计,其含量优选为1体积%以上且45体积%以下。
[0124]
支承基板中的通孔和/或焊盘的制造例如通过冲床或二氧化碳激光等形成孔(直径尺寸:约50μm以上且200μm以下),在该孔中填充导电性糊剂材料的方法、或者使用印刷法的方法来制造。
[0125]
在制造支承基板10之后,以该支承基板10的导电性部分与固体电池层叠体100的外部端子150相互电连接的方式将固体电池层叠体100配置在支承基板10上。另外,也可以在支承基板10上供给导电性糊剂,由此,将支承基板10的导电性部分和固体电池层叠体100的外部端子150相互电连接。导电性糊剂中,除了ag导电糊剂以外,还能够使用纳米糊剂、合金系糊剂或焊料等在形成后不需要清洗助焊剂等的导电性糊剂。
[0126]
<覆盖绝缘膜以及覆盖无机膜的形成>
[0127]
接着,以覆盖支承基板10上的固体电池层叠体100的方式形成覆盖绝缘膜30。因此,提供覆盖绝缘膜30的原料,使得支承基板10上的固体电池层叠体100整体上被覆盖。在覆盖绝缘膜30由树脂材料构成的情况下,将树脂前体设置在支承基板10上,进行固化等,成型覆盖绝缘膜30。
[0128]
在制造在覆盖绝缘膜30中混入有吸湿材料的固体电池的情况下,在成为覆盖绝缘膜30的树脂材料中混入吸湿材料。吸湿材料优选为合成沸石,以覆盖绝缘膜整体基准计,其含量优选为1体积%以上且45体积%以下。
[0129]
在某优选方式中,也可以通过用模具加压来进行覆盖绝缘膜30的成型。虽然仅是示例,但也可以通过压缩

模制来成型用于密封支承基板10上的固体电池层叠体100的覆盖绝缘膜30。如果是一般在模制中使用的树脂材料,则覆盖绝缘膜的原料的形态可以是颗粒状,另外,其种类也可以是热塑性。需要说明的是,这样的成型不限于模具成型,也可以通过研磨加工、激光加工和/或化学处理等进行。
[0130]
接着,形成覆盖无机膜50。覆盖无机膜50例如实施干式镀覆,作为覆盖无机膜可以是干式镀膜。更具体而言,实施干式镀覆,在覆盖前体的底面以外(即支承基板的底面以外)的露出面上形成覆盖无机膜50。在某优选方式中,实施溅射,在覆盖前体的底面以外的露出外表面形成溅射膜。
[0131]
通过经过以上的工序,最终能够得到本发明所涉及的固体电池封装件。需要说明的是,为了防止在混入吸湿材料的期间吸湿水分,上述的混入吸湿材料的工序优选在干燥氛围下进行。另外,在混入有吸湿膜的后续工序中,为了防止吸湿材料吸湿水分,优选在干燥氛围下进行。
[0132]
实施例
[0133]
[第一实施例]
[0134]
对与本发明相关联的第一实施例进行说明。在第一实施例中,特别是,关于在外部
端子中混入有吸湿剂的固体电池(图1的(a))、在覆盖树脂膜中混入有吸湿剂的固体电池(图4的(a))、在支承基板中混入有吸湿剂的固体电池(图5的(a))以及在外部端子、覆盖树脂膜、支承基板的全部中混入有吸湿剂的固体电池的实施例。
[0135]
对以下的实施例1-1~1-14以及比较例的固体电池实施了实证试验。
[0136]
实施例1-1
[0137]

固体电池:图1的(a)所示的固体电池
[0138]-吸湿材料种类:合成沸石
[0139]
(tosoh株式会社zeorum(注册商标)a-5)
[0140]-吸湿材料的体积分率:以外部端子整体基准计为1重量%
[0141]
实施例1-2
[0142]

固体电池:图1的(a)所示的固体电池
[0143]-吸湿材料种类:合成沸石
[0144]-吸湿材料的体积分率:以外部端子整体基准计为5重量%
[0145]
实施例1-3
[0146]

固体电池:图1的(a)所示的固体电池
[0147]-吸湿材料种类:合成沸石
[0148]-吸湿材料的体积分率:以外部端子整体基准计为20重量%
[0149]
实施例1-4
[0150]

固体电池:图1的(a)所示的固体电池
[0151]-吸湿材料种类:硅胶
[0152]
(丰田化工株式会社丰田硅胶a型)
[0153]-吸湿材料的体积分率:以外部端子整体基准计为5重量%
[0154]
实施例1-5
[0155]

固体电池:图4的(a)所示的固体电池
[0156]-吸湿材料种类:合成沸石
[0157]-吸湿材料的体积分率:以覆盖树脂膜整体基准计为1重量%实施例1-6
[0158]

固体电池:图4的(a)所示的固体电池
[0159]-吸湿材料种类:合成沸石
[0160]-吸湿材料的体积分率:以覆盖树脂膜整体基准计为10重量%
[0161]
实施例1-7
[0162]

固体电池:图4的(a)所示的固体电池
[0163]-吸湿材料种类:合成沸石
[0164]-吸湿材料的体积分率:以覆盖树脂膜整体基准计为40重量%
[0165]
实施例1-8
[0166]

固体电池:图4的(a)所示的固体电池
[0167]-吸湿材料种类:硅胶
[0168]-吸湿材料的体积分率:以覆盖树脂膜整体基准计为10重量%
[0169]
实施例1-9
[0170]

固体电池:图5的(a)所示的固体电池
[0171]-吸湿材料种类:合成沸石
[0172]-吸湿材料的体积分率:以支承基板整体基准计为1重量%
[0173]
实施例1-10
[0174]

固体电池:图5的(a)所示的固体电池
[0175]-吸湿材料种类:合成沸石
[0176]-吸湿材料的体积分率:以支承基板整体基准计为10重量%
[0177]
实施例1-11
[0178]

固体电池:图5的(a)所示的固体电池
[0179]-吸湿材料种类:合成沸石
[0180]-吸湿材料的体积分率:以支承基板整体基准计为40重量%
[0181]
实施例1-12
[0182]

固体电池:图5的(a)所示的固体电池
[0183]-吸湿材料种类:硅胶
[0184]-吸湿材料的体积分率:以支承基板整体基准计为10重量%
[0185]
实施例1-13
[0186]

固体电池:在外部端子、覆盖树脂膜、支承基板的全部中混入有吸湿剂的固体电池
[0187]-吸湿材料种类:合成沸石
[0188]-吸湿材料的体积分率:以各结构分别为基准计为5重量%
[0189]
实施例1-14
[0190]

固体电池:在外部端子、覆盖树脂膜、支承基板的全部中混入有吸湿剂的固体电池
[0191]-吸湿材料种类:硅胶
[0192]-吸湿材料的体积分率:以各结构分别为基准计为5重量%
[0193]
比较例
[0194]

固体电池:以往已知的未混入有吸湿剂的固体电池
[0195]
作为实证试验内容,关于实施例1-1~1-14以及比较例的固体电池,将未形成覆盖无机膜50的固体电池在23℃、相对湿度20%(露点约0℃)的环境下保管一周,确认了保管后的放电容量变化与保管前的放电容量变化的变化率。需要说明的是,放电容量变化的计算采用了确认用充放电装置充电至4.2v后放电至2.0v时的放电容量的变化的方法。另外,为了在水分比较容易进入固体电池的状态下进行试验,对未设置覆盖无机膜的固体电池进行了上述实证试验。实证试验结果如下述的表1所示。
[0196]
[表1]
[0197][0198]
根据上述实证试验结果,就混入到外部端子中的吸湿材料的体积分率而言,与比较例相比,以外部端子整体基准计为1体积%以上且20体积%以下时的放电容量的变化率良好。需要说明的是,该体积分率的上限只要是不影响外部端子的功能(例如导电性等)的程度,也可以为20体积%以上。
[0199]
另外,就混入到覆盖树脂膜中的吸湿材料的体积分率而言,与比较例相比,以覆盖树脂膜整体基准计为1体积%以上且40体积%以下时的放电容量的变化率良好。需要说明的是,该体积分率的上限只要是不影响覆盖树脂膜的功能(例如,绝缘性或覆盖性等)的程度,也可以为40体积%以上。
[0200]
另外,就混入到支承基板中的吸湿材料的体积分率而言,与比较例相比,以支承基板整体基准计为1体积%以上且40体积%以下时的放电容量的变化率良好。需要说明的是,该体积分率的上限只要是不影响支承基板的功能(例如耐久性或耐水性等)的程度,也可以为40体积%以上。
[0201]
另外,在外部端子、覆盖树脂膜、支承基板全部混入有吸湿剂的情况下,即使以各结构分别为基准计体积分率为5%左右,放电容量的变化率也非常良好。
[0202]
[第二实施例]
[0203]
对与本发明相关联的第二实施例进行说明。在第二实施例中,特别是关于在非活性物质部中混入有吸湿剂的固体电池(图2),在绝缘最外层中混入有吸湿剂的固体电池(图3的(a))以及在非活性物质部和绝缘最外层两者中混入有吸湿剂的固体电池的实施例。
[0204]
对以下的实施例2-1~2-13以及比较例的固体电池实施了实证试验。
[0205]
实施例2-1
[0206]

固体电池:图2所示的固体电池
[0207]-吸湿材料种类:合成沸石
[0208]-吸湿材料的体积分率:以非活性物质部整体基准计为1重量%
[0209]
实施例2-2
[0210]

固体电池:图2所示的固体电池
[0211]-吸湿材料种类:合成沸石
[0212]-吸湿材料的体积分率:以非活性物质部整体基准计为40重量%
[0213]
实施例2-3
[0214]

固体电池:图2所示的固体电池
[0215]-吸湿材料种类:合成沸石
[0216]-吸湿材料的体积分率:以非活性物质部整体基准计为20重量%
[0217]
实施例2-4
[0218]

固体电池:图2所示的固体电池
[0219]-吸湿材料种类:合成沸石
[0220]-吸湿材料的体积分率:以非活性物质部整体基准计为74重量%
[0221]
实施例2-5
[0222]

固体电池:图2所示的固体电池
[0223]-吸湿材料种类:硅胶
[0224]-吸湿材料的体积分率:以非活性物质部整体基准计为40重量%
[0225]
实施例2-6
[0226]

固体电池:图2所示的固体电池
[0227]-吸湿材料种类:合成沸石
[0228]-吸湿材料的体积分率:以非活性物质部整体基准计为30重量%
[0229]
实施例2-7
[0230]

固体电池:图3的(a)所示的固体电池
[0231]-吸湿材料种类:合成沸石
[0232]-吸湿材料的体积分率:以绝缘最外层整体基准计为1重量%
[0233]
实施例2-8
[0234]

固体电池:图3的(a)所示的固体电池
[0235]-吸湿材料种类:合成沸石
[0236]-吸湿材料的体积分率:以绝缘最外层整体基准计为40重量%
[0237]
实施例2-9
[0238]

固体电池:图3的(a)所示的固体电池
[0239]-吸湿材料种类:合成沸石
[0240]-吸湿材料的体积分率:以绝缘最外层整体基准计为20重量%
[0241]
实施例2-10
[0242]

固体电池:图3的(a)所示的固体电池
[0243]-吸湿材料种类:合成沸石
[0244]-吸湿材料的体积分率:以绝缘最外层整体基准计为74重量%
[0245]
实施例2-11
[0246]

固体电池:图3的(a)所示的固体电池
[0247]-吸湿材料种类:合成沸石
[0248]-吸湿材料的体积分率:以绝缘最外层整体基准计为40重量%
[0249]
实施例2-12
[0250]

固体电池:图3的(a)所示的固体电池
[0251]-吸湿材料种类:合成沸石
[0252]-吸湿材料的体积分率:以绝缘最外层整体基准计为30重量%
[0253]
实施例2-13
[0254]

固体电池:在非活性物质部和绝缘最外层两者中混入有吸湿剂的固体电池
[0255]-吸湿材料种类:合成沸石
[0256]-吸湿材料的体积分率:以各结构分别为基准计为30重量%
[0257]
比较例
[0258]

固体电池:以往已知的未混入有吸湿剂的固体电池
[0259]
实证试验内容采用了与上述的第一实施例中说明的方法同样的方法。实证试验结果如下述的表2所示。
[0260]
[表2]
[0261][0262]
根据上述实证试验结果,就混入到非活性物质部中的吸湿材料的体积分率而言,与比较例相比,以非活性物质部整体基准计为1体积%以上且74体积%以下时的放电容量的变化率良好。特别是,吸湿剂的体积分率为30体积%时的放电容量的变化率非常良好(参照实施例2-6)。需要说明的是,该体积分率的上限只要是不影响非活性物质部的功能(例如,绝缘性或覆盖性等)的程度,也可以为74体积%以上。
[0263]
另外,就混入到绝缘最外层中的吸湿材料的体积分率而言,与比较例相比,以绝缘最外层整体基准计为1体积%以上且74体积%以下时的放电容量的变化率良好。特别是,吸湿剂的体积分率为30体积%时的放电容量的变化率非常良好(参照实施例2-12)。需要说明
的是,该体积分率的上限只要是不影响覆盖树脂膜的功能(例如,绝缘性或覆盖性等)的程度,也可以为74体积%以上。
[0264]
另外,关于在非活性物质部和绝缘最外层两者中混入有合成沸石的固体电池,以两者的含有率为各构成基准计为30体积%的固体电池的放电容量的变化率显示出特别良好的结果(参照实施例2-13)。
[0265]
需要说明的是,本次公开的实施方式在所有方面都是例示,并不是限定性的解释的依据。因此,本发明的技术范围不是仅由上述的实施方式来解释,而是基于权利要求书的记载来划定。另外,在本发明的技术范围中,包括与权利要求书等同的含义以及范围内的所有变更。例如,固体电池可以是多面体形状、圆筒形状、球体形状。
[0266]
工业上的可利用性
[0267]
本发明的被封装化的固体电池能够应用于设想使用电池或蓄电的各种领域。虽然仅是示例,但本发明的被封装化的固体电池能够用于电子学安装领域。另外,本发明也能够应用于以下领域:使用移动设备等的电气

信息

通信领域(例如,包括移动电话、智能手机、笔记本电脑以及数码相机、活动量计、arm计算机、电子纸、rfid标签、卡型电子货币、智能手表等小型电子设备等的电气

电子设备领域或移动设备领域);家庭

小型工业用途(例如,电动工具、高尔夫球车、家用

看护用

工业用机器人的领域);大型工业用途(例如,叉车、电梯、港口起重机的领域);交通系统领域(例如,混合动力车、电动汽车、公共汽车、电车、电动助力自行车、电动摩托车等领域);电力系统用途(例如,各种发电、负载调节器、智能电网、一般家庭设置型蓄电系统等领域);以及医疗用途(耳机助听器等医疗用设备领域);医药用途(服用管理系统等领域);iot领域;宇宙

深海用途(例如,太空探测器、潜水调查船等领域)等。
[0268]
附图标记说明
[0269]
1:固体电池;10:支承基板;14:通孔;16:焊盘;17:布线;30:覆盖绝缘膜;50:覆盖无机膜;100:固体电池层叠体;110:正极层;120:负极层;130:固体电解质;140:层叠部;150:外部端子;150a:正极侧的外部端子;150b:负极侧的外部端子;160:绝缘最外层;160a:绝缘最外层的顶面;160b:绝缘最外层的底面;170:非活性物质部。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1